SSO与CAS-阿里云开发者社区

一. SSO (Single Sign-on)原理
SSO 分为Web-SSO和桌面SSO。桌面 SSO 体现在操作系统级别上。Web-SSO体现在客户端，主要特点是： SSO 应用之间使用 Web 协议 ( 如 HTTPS) ，并且只有一个登录入口。我们所讲的SSO，指 Web SSO 。

SSO 的体系中，有下面三种角色：
 User（多个）
 Web应用（多个）
 SSO认证中心（一个）

SSO 实现模式千奇百怪，但万变不离其宗，包含以下三个原则：
 所有的登录都在 SSO 认证中心进行。
 SSO 认证中心通过一些方法来告诉 Web 应用当前访问用户究竟是不是通过认证的用户。
 SSO 认证中心和所有的 Web 应用建立一种信任关系。

二. CAS 的基本原理
CAS(Central Authentication Service) 是 Yale 大学发起的构建 Web SSO 的 Java开源项目。

1. CAS 的结构体系
 CAS Server
CAS Server 负责完成对用户信息的认证，需要单独部署，CAS Server 会处理用户名 / 密码等凭证 (Credentials) 。

 CAS Client
CAS Client部署在客户端，当有对本地 Web 应用受保护资源的访问请求，并且需要对请求方进行身份认证，重定向到 CAS Server 进行认证。

2. CAS 协议

基础协议

cas
上图是一个基础的 CAS 协议， CAS Client 以过滤器的方式保护 Web 应用的受保护资源，过滤从客户端过来的每一个 Web 请求，同时， CAS Client 会分析 HTTP 请求中是否包请求 Service Ticket( 上图中的 Ticket) ，如果没有，则说明该用户是没有经过认证的， CAS Client 会重定向用户请求到 CAS Server （ Step 2 ）。 Step 3 是用户认证过程，如果用户提供了正确的认证信息， CAS Server 会产生一个随机的 Service Ticket ，会向 User 发送一个 Ticket granting cookie (TGC) 给 User 的浏览器，并且重定向用户到 CAS Client （附带刚才产生的 Service Ticket），Step 5 和 Step6 是 CAS Client 和 CAS Server 之间完成了一个对用户的身份核实，用 Ticket 查到 Username ，认证通过。

3. CAS 如何实现 SSO
当用户访问Helloservice2再次被重定向到 CAS Server 的时候， CAS Server 会主动获到这个 TGC cookie ，然后做下面的事情：

1) 如果 User 的持有 TGC 且其还没失效，那么就走基础协议图的 Step4 ，达到了 SSO 的效果。
2) 如果 TGC 失效，那么用户还是要重新认证 ( 走基础协议图的 Step3) 。

三. 实践配置
下面我们以tomcat 5.5 为例进行说明(这里，我将Server和Client同时放在了同一个Tomcat服务器下)。
软件环境：tomcat 5.5 ant-1.6.5, jdk1.5.0_06
下载cas-server-3.0.4.zip和cas-client和cas-server-jdbc-3.0.5-rc2.jar和mysql 5.0.16和tomcat 5.5.15
http://www.ja-sig.org/downloads/cas/cas-server-3.0.4.zip http://www.yale.edu/tp/cas/cas-client-2.0.11.zip
http://developer.ja-sig.org/maven/cas/jars/cas-server-jdbc-3.0.5-rc2.jar
http://www.mysql.com
http://tomcat.apache.org/

(一) 将一个或者一些页面进行支持HTTPS传输协议（意义：对某些页面进行了安全传输）（重点掌握）

1. 产生SERVER的证书库文件
keytool -genkey -alias tomcat -keyalg RSA [-keystore keystore-file]
并将证书文件放在web容器的目录下。

2. (在server端)配置tomcat使用HTTPS
$CATALINA_HOME/conf/server.xml里
<Connector port="8443" maxHttpHeaderSize="8192"

keystorePass="changeit" keystoreFile="/conf/.keystore"

maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"

enableLookups="false" disableUploadTimeout="true"

acceptCount="100" scheme="https" secure="true"

clientAuth="false" sslProtocol="TLS" />
注意：keystorePass="changeit"（这个问证书库文件的密码，也就是上面配置产生的一个密码） keystoreFile="/.keystore"（这是证书库文件的存放路径，其中根目录"/"为tomcat的安装路径）

3. 在WEB-INF/web.xml文件中增加
<security-constraint>
<web-resource-collection >
<web-resource-name >SSL</web-resource-name> 
<url-pattern>/jsp2/el/*</url-pattern>
</web-resource-collection>
<user-data-constraint>
<transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee>
</user-data-constraint>
</security-constraint>

解释：transport-guarantee元素指定了客户端和服务端的通信关系，有NONE，INTEGRAL,CONFIDENTIAL。NONE表示着应用不需要任何传输保障。INTEGRAL表示着在数据在客户端到服务端的过程中不能有任何改变。CONFIDENTIAL表示在传输过程中防止其他传输内容的干扰。在使用SSl时常用的就INTEGRAL或CONFIDENTIL。

4. 进行访问测试

(二) 实现CAS系统
1. 产生SERVER的证书库文件
keytool -genkey -alias tomcat -keyalg RSA [-keystore keystore-file]
并将证书文件放在web容器的目录下。

2. (在server端)配置tomcat使用HTTPS
$CATALINA_HOME/conf/server.xml里
<Connector port="8443" maxHttpHeaderSize="8192"

keystorePass="changeit" keystoreFile="/.keystore"

maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"

enableLookups="false" disableUploadTimeout="true"

acceptCount="100" scheme="https" secure="true"

3. 将cas-server-3.0.4.zip解压，并将target/cas.war拷贝到webapps下。

4. 将cas-client-2.0.11.zip解压，把cas-client-2.0.11/java/lib/casclient.jar拷贝到client服务器上(这里为同一tomcat)的
webapps/servlets-examples/WEB-INF/lib目录下（如果没有就建一个）

5. 在要使用CAS的客户端应用里设置（以servlets-examples这个APP为例，在应用时，所有客户端均进行类似配置），我们使用ServletFilter(CAS client里提供的)来实现SSO的检查。
修改servlets-examples/WEB-INF/web.xml
<filter>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<filter-class>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.CASFilter</filter-class>
<init-param><param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.loginUrl</param-name>
<param-value>https://your.cas.server.name:port/cas/login</param-value>
</init-param>
<init-param><param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.validateUrl</param-name>
<param-value>https://your.cas.server.name:port /cas/proxyValidate</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.serverName</param-name>
<param-value>your.client.server.name:port </param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<url-pattern>/servlet/*</url-pattern>
</filter-mapping>

配置好的例子：
<filter>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<filter-class>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.CASFilter</filter-class>
<init-param>
<param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.loginUrl</param-name>
<param-value>https://localhost:8443/cas/login</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.validateUrl</param-name>
<param-value>https://localhost:8443/cas/proxyValidate</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>edu.yale.its.tp.cas.client.filter.serverName</param-name>
<param-value>localhost:8080</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

6. .导出SERVER端的的证书文件（证书文件只包含公钥）
keytool -export -file myserver.crt -alias my-alias-name -keystore keystore-file
// keytool -export -file myserver.crt -alias tomcat -keystore .keystore

7. 在客户端的JVM里的证书库cacerts中导入信任的SERVER的证书(根据情况有可能需要管理员权限)
keytool -import -keystore cacerts -file myserver.crt -alias hostname（别名）
然后将cacerts 复制到%JAVA_HOME%/jre/lib/security/目录下
//keytool -import -keystore cacerts -file myserver.crt -alias tomcat

8. 测试.
把server和client分别起来(这里为同一个Tomcat,实际应用时可以在多个服务器上,且client可以为多个应用)，检查启动的LOG是否正常，如果一切OK，就访问
http://localhost:8080/servlets-examples/servlet/HelloWorldExample
系统会自动跳转到一个验证页面，随便输入一个相同的账号,密码，验正通过之后就会访问
到真正的HelloWorldExample这个servlet了

四. 结合实际的环境的扩展
1 多个web应用如何实现单点登陆
（！--大家思考一下：如果我想在配置一个客户端，需要什么步骤?）
下面以jsp-examples为例子，进行下面得阐述：
（1）在/webapps/jsp-examples/WEB-INF/web.xml文件中进行配置：
<filter>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<filter-class>
edu.yale.its.tp.cas.client.filter.CASFilter
</filter-class>
<init-param>
<param-name>
edu.yale.its.tp.cas.client.filter.loginUrl
</param-name>
<param-value>https://localhost:8443/cas/login</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>
edu.yale.its.tp.cas.client.filter.validateUrl
</param-name>
<param-value>
https://localhost:8443/cas/proxyValidate
</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>
edu.yale.its.tp.cas.client.filter.serverName
</param-name>
<param-value>localhost:8080</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>CASFilter</filter-name>
<url-pattern>/jsp2/simpletag/*</url-pattern>
</filter-mapping>
（2）在webapps/jsp-examples/WEB-INF/lib增加引用得jar包，casclient.jar。

2 认证业务方法的扩展：
2.1.1 配置CAS使用数据库进行验证
在MySql中的Test库中新建user表
Create TABLE `app_user` (
`username` varchar(30) NOT NULL default '',
`password` varchar(45) NOT NULL default '',
PRIMARY KEY (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
添加以下用户：
Insert INTO `app_user` (`username`,`password`) VALUES
('test',' test '),
(' test 1',' test 1');
2.1.2 修改cas项目中的deployerConfigContext.xml文件

<bean class="org.jasig.cas.authentication.handler.support.SimpleTestUsernamePasswordAuthenticationHandler" />
注释掉该行，在其下加入：
<bean class="org.jasig.cas.adaptors.jdbc.QueryDatabaseAuthenticationHandler">
<property name="sql" value="select password from app_user where username=?" />
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>
并添加一个bean：
<bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource" destroy-method="close">
<property name="driverClassName"><value>com.mysql.jdbc.Driver</value></property>
<property name="url"><value>jdbc:mysql://localhost:3306/test</value></property>
<property name="username"><value>root</value></property>
<property name="password"><value>root</value></property>
</bean>

2.1.3 拷贝cas-server-jdbc-3.0.6.jar和mysql-connector-java-3.1.11-bin.jar到webapps/cas/WEB-INF/lib下。
3 如何在这取得用户名称
<%@page contentType="text/html;charset=GBK"%>
<%
String username=(String)session.getAttribute("edu.yale.its.tp.cas.client.filter.user");
%>
<p>当前得登陆用户：<%=username%></p>
<%
username = (String)session.getAttribute("edu.yale.its.tp.cas.client.filter.user");
%>

4 登陆页面的扩展：

(1) 现在CAS系统中存在的两套登陆页面{project.home}/webapp/WEB-INF/view/jsp/default/ui/和{project.home}/webapp/WEB-INF/view/jsp/simple/ui

(2) {project.home}/webapp/WEB-INF/cas-servlet.xml
<bean
id="viewResolver"
class="org.springframework.web.servlet.view.ResourceBundleViewResolver">
<property
name="basename"
value="simple_views" />
<property
name="order"
value="0" />
</bean>
这个bean中basename属性决定由哪个属性文件加载，simple_views. properties还是default_views. Properties
而属性文件：
{project.home}/webapp/WEB-INF/classes/default_views.properties
{project.home}/webapp/WEB-INF/classes/simple_views.properties

### Login view (/login)
casLoginView.(class)=org.springframework.web.servlet.view.JstlView
casLoginView.url=/WEB-INF/view/jsp/default/ui/casLoginView.jsp
（登陆页面）
### Login confirmation view (logged in, warn=true)
casLoginConfirmView.(class)=org.springframework.web.servlet.view.JstlView
casLoginConfirmView.url=/WEB-INF/view/jsp/default/ui/casConfirmView.jsp
（当选择"警告"按钮时，系统显示的页面）
### Logged-in view (logged in, no service provided)
casLoginGenericSuccessView.(class)=org.springframework.web.servlet.view.JstlView
casLoginGenericSuccessView.url=/WEB-INF/view/jsp/default/ui/casGenericSuccess.jsp（成功登陆页面）
每个属性文件决定具体加载页面的名称。

五. CAS 安全性
 TGC/PGT 安全性
TGC 也有自己的存活周期。下面是 CAS 的 applicationContext.xml 中，通过 TimeoutExpirationPolicy来设置 CAS TGC 存活周期的参数，参数默认是 120 分钟，在合适的范围内设置最小值，太短，会影响 SSO 体验，太长，会增加安全性风险。
<bean
id="grantingTicketExpirationPolicy" class="org.jasig.cas.ticket.support.TimeoutExpirationPolicy">

<constructor-arg
index="0"
value="7200000" />//单位为：毫秒
</bean>
 Service Ticket/Proxy Ticket 安全性
设用户拿到 Service Ticket 之后，他请求 helloservice 的过程又被中断了， Service Ticket 就被空置了，事实上，此时， Service Ticket 仍然有效。 CAS 规定 Service Ticket 只能存活一定的时间，然后 CAS Server 会让它失效。通过在 applicationContext.xml 中配置下面的参数，可以让 Service Ticket 在访问多少次或者多少秒内失效。

<bean
id="serviceTicketExpirationPolicy"
class="org.jasig.cas.ticket.support.MultiTimeUseOrTimeoutExpirationPolicy">

<constructor-arg
index="0"
value="1" />


<constructor-arg
index="1"
value="300000" />//单位：毫秒
</bean>
该参数在业务应用的条件范围内，越小越安全。

SSO与CAS

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