手把手教你學會 基於JWT的單點登錄
最近我們組要給負責的一個管理系統 A 集成另外一個系統 B，為了讓用戶使用更加便捷，避免多個系統重複登錄，希望能夠達到這樣的效果——用戶只需登錄一次就能夠在這兩個系統中進行操作。很明顯這就是單點登錄(Single Sign-On)達到的效果,正好可以明目張膽的學一波單點登錄知識。
本篇主要內容如下：
- SSO 介紹
- SSO 的幾種實現方式對比
- 基於 JWT 的 spring boot 單點登錄實戰
注意:
SSO 這個概念已經出現很久很久了，目前各種平台都有非常成熟的實現，比如OpenSSO，OpenAM，Kerberos，CAS等,當然很多時候成熟意味着複雜。本文不討論那些成熟方案的使用,也不考慮 SSO 在 CS 應用中的使用。
什麼是 SSO
單點點說就是：一次登錄后可免登陸訪問其他的可信平台。比如我們登錄淘寶網后，再打開天貓首頁可以發現已經是登錄狀態了。SSO 是一種比較流行的服務於企業業務整合的一種解決方案。
如何實現 SSO
我們都知道目前的 http 協議是無狀態的，也就是第一次請求和第二次請求是完全獨立，不相關的，但現實中我們的業務邏輯都是有狀態的，這樣就引入了 cookie-session 的機制來維護狀態，瀏覽器端存儲一個 sessionId,後台存儲跟該 sessionId 相關的數據。每次向後台發起請求時都攜帶此 sessionId 就能維持狀態了。然後就有了 cookie，瀏覽器在發送請求時自動將 cookie 中的數據放到請求中，發給服務端，無需手動設置。
然後我們可以考慮考慮實現 SSO 的核心是什麼？答案就是如何讓一個平台 A 登錄后，其他的平台也能獲取到平台 A 的登錄信息（在 cookie-session 機制中就是 sessionId）。
方案一 共享 cookie
基於 cookie-session 機制的系統中，登錄系統後會返回一個 sessionId 存儲在 cookie 中，如果我們能夠讓另外一個系統也能獲取到這個 cookie，不就獲取到憑證信息了，無需再次登錄。剛好瀏覽器的 cookie 可以實現這樣的效果(詳見web 跨域及 cookie 學習)。
cookie 允許同域名(或者父子域名)的不同端口中共享 cookie,這點和 http 的同域策略不一樣（http 請求只要協議、域名、端口不完全相同便認為跨域）。因此只需將多個應用前台頁面部署到相同的域名（或者父子域名），然後共享 session 便能夠實現單點登錄。架構如下：
上面方案顯而易見的限制就是不僅前台頁面需要共享 cookie，後台也需要共享 session（可以用jwt來幹掉 session，但是又會引入新的問題，這裏不展開）.這個方案太簡單了，不作進一步說明。
方案二 基於回調實現
通過上文可以知道，要實現單點登錄只需將用戶的身份憑證共享給各個系統，讓後台知道現在是誰在訪問。就能實現一次登錄，到處訪問的效果，實在是非常方便的。在 session 機制中是共享 sessionId，然後多個後台使用同一個 session 源即可。這裏我們用一種新的基於 JWT 的 token 方式來實現，不了解 JWT 的可以看這篇：java-jwt 生成與校驗,簡單來說 jwt 可以攜帶無法篡改的信息（一段篡改就會校驗失敗),所以我們可以將用戶 id 等非敏感信息直接放到 jwt 中，幹掉了後台的 session。然後我們要做的就是將 jwt 共享給各個平台頁面即可。系統架構如下：
此架構中，業務系統 A 和業務系統 B 之間不需要有任何聯繫，他們都只和 SSO 認證平台打交道，因此可以任意部署，沒有同域的限制。你可能就要問了這樣要怎麼共享身份憑證（也就是 jwt 字符串）？這裏就要通過 url 參數來進行騷操作了。文字總結來說是這樣的：jwt 存到認證平台前端的 localStore(不一定是 localStore，cookie，sessionStore 都可以),然後業務平台攜帶自己的回調地址跳轉到認證中心的前台，認證中心的前台再將 ujwt 作為 url 參數，跳回到那個回調地址上，這樣就完成了 jwt 的共享。
文字很可能看不懂，下面是整個過程的路程圖：
相信通過上面的流程圖你應該能大概看明白，jwt 是如何共享了的吧，還看不懂的繼續看下來，下面上一個 spring boot 實現的簡易 SSO 認證。主要有兩個系統：SSO 認證中心，系統 A（系統 A 換不同端口運行就是系統 A、B、C、D 了).
實戰
實現 SSO 認證中心
spring boot 框架先搭起來，由於是簡易項目，除 spring boot web 基本依賴，只需要如下的額外依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.4</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.7.0</version>
</dependency>完整的 POM 文件，請到 github 上查看.
後台實現
後台做的事情並不多，只有以下 5 個方法：
/login: 登錄成功后簽發一個 jwt token
在 demo 中只是簡單對比用戶名密碼如果是一樣的認為登錄成功，返回 token/checkJwt: 檢查 jwt 的有效性
檢查傳來的 jwt-token 是否有效，返回失效的 jwt 列表/refreshjwt: 刷新 jwt
判斷該 jwt 是否快要過期，如果快要過期，生成一個新的 jwt 返回/inValid: 讓某個 jwt 失效
jwt 如何失效一直是一個比較麻煩的問題，各有利弊。本例中採用的是為每個 jwt 生成一個隨機的秘鑰 secret，將 jwt–secret 保存到 redis 中，想要讓某個 jwt 失效，只需將該記錄在 redis 中刪除即可（這樣在解密時便無法獲取到 secret）。但是這樣讓無狀態的認證機制變成有狀態了（記錄了 jwt 和 secret 的對應關係）。
總結來說 SSO 後台主要只做了兩件事:驗證用戶名密碼返回 jwt；驗證 jwt 是否合法。具體代碼查看 github 上 sso 目錄下的代碼。
前台實現
前台的邏輯較為複雜，不是那麼容易理解，不明白的多看幾遍上面的流程圖。
再次回到 SSO 的重點：分享登錄狀態。要如何在前台將登錄狀態(在這裏就是 jwt 字符串)分享出去呢？由於瀏覽器的限制，除了 cookie 外沒有直接共享數據的辦法。既然沒有直接共享，那肯定是有間接的辦法的！
這個辦法就是回調。系統 A 的前台在跳轉到 SSO 的前台時，將當前路徑作為 url 參數傳遞給 sso 前台，sso 前台在獲取到 jwt 后，再跳轉到系統 A 傳過來的 url 路徑上，並帶上 jwt 作為 url 參數。這就完成了 jwt 的一次共享，從 sso 共享到系統 A。
打個比方：你點了個外賣，別人要怎麼把外賣給你呢？顯然你會留下的地址，讓別人帶上飯送到這個地址，然後你就能享用美食了。這和 jwt 的傳遞非常相識了。
系統 A 說：我要 jwt，快把它送到http://localhost:8081/test1/這個地址上。
SSO 說：好嘞，這個地址是合法的可以送 jwt 過去，這就跳轉過去：http://localhost:8081/test1/?jwt=abcdefj.asdf.asdfasf
系統 A 說：不錯不錯，真香。
要注意這裏有個坑就是：如果另外一個惡意系統 C 安裝相同的格式跳轉到 SSO，想要獲取 jwt，這顯然是不應該給它的。所以在回跳回去的時候要判斷一下這個回調地址是不是合法的，能不能給 jwt 給它，可以向後台請求判斷也可以在 sso 前台直接寫死合法的地址。在 demo 是沒有這個判斷過程的。
實現業務系統
業務系統代碼非常簡單，主要是用了一個攔截器，攔截 http 請求，提取出 token 向 sso 認證中心驗證 token 是否有效，有效放行，否則返回錯誤給前端。太簡單也不貼代碼了，到 github 上看看就明白了。
效果
上面說了一大串都是原理了，其實這個難也就難在原理部分，代碼實現並沒有那麼複雜。這裏就不貼代碼了，有需要直接到 github 上看。
這裏上幾個效果圖：
- 系統 A 首次登陸系統
可以看到首次登陸是需要跳到 sso 認證中心輸入用戶名密碼進行登陸驗證的。登陸成功回跳後接口請求成功。
- 將 A 的啟動端口改為 8082 后再次啟動，當作系統 B
可以看到這次是無需登陸的，跳到認證中心后就馬上跳回了，如果去掉 alert 一般是看不出跳轉過程的。
最後在任意一個系統註銷，都會讓所有的系統推出登陸。
可以看到，在系統 A 登錄系統后，系統 B，系統 C 都不再需要輸入用戶名密碼進行登錄。如果速度足夠快甚至都注意不到調到 SSO 再跳回來的過程。
源碼：github
本篇原創發佈於：www.tapme.top/blog/detail/2019-03-01-18-52
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