Spring Secuirty Oauth2实现SSO

单系统登录机制 single sign on

http无状态协议

web应用采用browser/server架构，http作为通信协议。http是无状态协议，浏览器的每一次请求，服务器会独立处理，不与之前或之后的请求产生关联，这个过程用下图说明，三次请求/响应对之间没有任何联系。

但这也同时意味着，任何用户都能通过浏览器访问服务器资源，如果想保护服务器的某些资源，必须限制浏览器请求；要限制浏览器请求，必须鉴别浏览器请求，响应合法请求，忽略非法请求；要鉴别浏览器请求，必须清楚浏览器请求状态。既然http协议无状态，那就让服务器和浏览器共同维护一个状态吧！这就是会话机制。

会话机制

浏览器第一次请求服务器，服务器创建一个会话，并将会话的id作为响应的一部分发送给浏览器，浏览器存储会话id，并在后续第二次和第三次请求中带上会话id，服务器取得请求中的会话id就知道是不是同一个用户了，这个过程用下图说明，后续请求与第一次请求产生了关联。

服务器在内存中保存会话对象，浏览器怎么保存会话id？

• 请求参数

  将会话id作为每一个请求的参数，服务器接收请求自然能解析参数获得会话id，并借此判断是否来自同一会话，很明显，这种方式不靠谱。

• cookie

浏览器自己来维护这个会话id，每次发送http请求时浏览器自动发送会话id，cookie机制正好用来做这件事。cookie是浏览器用来存储少量数据的一种机制，数据以”key/value“形式存储，浏览器发送http请求时自动附带cookie信息。

tomcat会话机制当然也实现了cookie，访问tomcat服务器时，浏览器中可以看到一个名为“JSESSIONID”的cookie，这就是tomcat会话机制维护的会话id。

使用了cookie的请求响应过程如下图

登录状态

有了会话机制，登录状态就好理解了，我们假设浏览器第一次请求服务器需要输入用户名与密码验证身份，服务器拿到用户名密码去数据库比对，正确的话说明当前持有这个会话的用户是合法用户，应该将这个会话标记为“已授权”或者“已登录”等等之类的状态，既然是会话的状态，自然要保存在会话对象中。

tomcat在会话对象中设置登录状态如下

HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("isLogin", true);

用户再次访问时，tomcat在会话对象中查看登录状态

HttpSession session = request.getSession();
session.getAttribute("isLogin");

实现了登录状态的浏览器请求服务器模型如下图描述

每次请求受保护资源时都会检查会话对象中的登录状态，只有 isLogin=true 的会话才能访问，登录机制因此而实现。

多系统的复杂性

web系统早已从久远的单系统发展成为如今由多系统组成的应用群，面对如此众多的系统，用户难道要一个一个登录、然后一个一个注销吗？就像下图描述的这样：

web系统由单系统发展成多系统组成的应用群，复杂性应该由系统内部承担，而不是用户。无论web系统内部多么复杂，对用户而言，都是一个统一的整体，也就是说，用户访问web系统的整个应用群与访问单个系统一样，登录/注销只要一次就够了

单系统登录解决方案的核心是cookie，cookie携带会话id在浏览器与服务器之间维护会话状态。但cookie是有限制的，这个限制就是cookie的域（通常对应网站的域名），浏览器发送http请求时会自动携带与该域匹配的cookie，而不是所有cookie

既然这样，为什么不将web应用群中所有子系统的域名统一在一个顶级域名下，例如“*.baidu.com”，然后将它们的cookie域设置为“baidu.com”，这种做法理论上是可以的，甚至早期很多多系统登录就采用这种同域名共享cookie的方式。

然而，可行并不代表好，共享cookie的方式存在众多局限。首先，应用群域名得统一；其次，应用群各系统使用的技术（至少是web服务器）要相同，不然cookie的key值（tomcat为JSESSIONID）不同，无法维持会话，共享cookie的方式是无法实现跨语言技术平台登录的，比如java、php、.net系统之间；第三，cookie本身不安全。

因此，我们需要一种全新的登录方式来实现多系统应用群的登录，这就是单点登录

单点登录

什么是单点登录？单点登录全称Single Sign On（以下简称SSO），是指在多系统应用群中登录一个系统，便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录，包括单点登录与单点注销两部分。

登录

相比于单系统登录，sso需要一个独立的认证中心，只有认证中心能接受用户的用户名密码等安全信息，其他系统不提供登录入口，只接受认证中心的间接授权。间接授权通过令牌实现，sso认证中心验证用户的用户名密码没问题，创建授权令牌，在接下来的跳转过程中，授权令牌作为参数发送给各个子系统，子系统拿到令牌，即得到了授权，可以借此创建局部会话，局部会话登录方式与单系统的登录方式相同。这个过程，也就是单点登录的原理，用下图说明：

下面对上图简要描述

1. 用户访问系统1的受保护资源，系统1发现用户未登录，跳转至sso认证中心，并将自己的地址作为参数
2. sso认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面
3. 用户输入用户名密码提交登录申请
4. sso认证中心校验用户信息，创建用户与sso认证中心之间的会话，称为全局会话，同时创建授权令牌
5. sso认证中心带着令牌跳转会最初的请求地址（系统1）
6. 系统1拿到令牌，去sso认证中心校验令牌是否有效
7. sso认证中心校验令牌，返回有效，注册系统1
8. 系统1使用该令牌创建与用户的会话，称为局部会话，返回受保护资源
9. 用户访问系统2的受保护资源
10. 系统2发现用户未登录，跳转至sso认证中心，并将自己的地址作为参数
11. sso认证中心发现用户已登录，跳转回系统2的地址，并附上令牌
12. 系统2拿到令牌，去sso认证中心校验令牌是否有效
13. sso认证中心校验令牌，返回有效，注册系统2
14. 系统2使用该令牌创建与用户的局部会话，返回受保护资源

用户登录成功之后，会与sso认证中心及各个子系统建立会话，用户与sso认证中心建立的会话称为全局会话，用户与各个子系统建立的会话称为局部会话，局部会话建立之后，用户访问子系统受保护资源将不再通过sso认证中心，全局会话与局部会话有如下约束关系

1. 局部会话存在，全局会话一定存在
2. 全局会话存在，局部会话不一定存在
3. 全局会话销毁，局部会话必须销毁

注销

单点登录自然也要单点注销，在一个子系统中注销，所有子系统的会话都将被销毁，用下面的图来说明

sso认证中心一直监听全局会话的状态，一旦全局会话销毁，监听器将通知所有注册系统执行注销操作

下面对上图简要说明

1. 用户向系统1发起注销请求
2. 系统1根据用户与系统1建立的会话id拿到令牌，向sso认证中心发起注销请求
3. sso认证中心校验令牌有效，销毁全局会话，同时取出所有用此令牌注册的系统地址
4. sso认证中心向所有注册系统发起注销请求
5. 各注册系统接收sso认证中心的注销请求，销毁局部会话
6. sso认证中心引导用户至登录页面

架构

单点登录涉及sso认证中心与众子系统，子系统与sso认证中心需要通信以交换令牌、校验令牌及发起注销请求，因而子系统必须集成sso的客户端，sso认证中心则是sso服务端，整个单点登录过程实质是sso客户端与服务端通信的过程，用下图描述

sso认证中心与sso客户端通信方式有多种，httpClient，web service、rpc、restful api都可以。

Spring Secuirty Oauth2实现

创建客户端：oauth2-sso-client-demo

引入依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
    </dependency>

    <!--JWT依赖-->
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.1</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Hoxton.SR8</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

修改application.properties

server.port=8081
#防止Cookie冲突，冲突会导致登录验证不通过
server.servlet.session.cookie.name=OAUTH2-CLIENT-SESSIONID01
#授权服务器地址
oauth2-server-url: http://localhost:8080
#与授权服务器对应的配置
security.oauth2.client.client-id=client
security.oauth2.client.client-secret=123123
security.oauth2.client.user-authorization-uri=${oauth2-serverurl}/oauth/authorize
security.oauth2.client.access-token-uri=${oauth2-server-url}/oauth/token
security.oauth2.resource.jwt.key-uri=${oauth2-server-url}/oauth/token_key

在启动类上添加@EnableOAuth2Sso注解来启用单点登录功能

@SpringBootApplication
@EnableOAuth2Sso  
public class Oauth2SsoClientDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Oauth2SsoClientDemoApplication.class, args);
    }

}

添加接口用于获取当前登录用户信息

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @RequestMapping("/getCurrentUser")
    public Object getCurrentUser(Authentication authentication) {
        return authentication;
    }
}

授权服务器：oauth2-jwt-demo

修改授权服务器中的AuthorizationServerConfig类，将绑定的跳转路径为http://localhost:8081/login，并添加获取秘钥时的身份认证

 @Override
public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
    //允许表单认证
    security.allowFormAuthenticationForClients()
        // 获取密钥需要身份认证，使用单点登录时必须配置
        .tokenKeyAccess("isAuthenticated()");
}

@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
    clients.inMemory()
        //配置client_id
        .withClient("client")
        //配置client-secret
        .secret(passwordEncoder.encode("123123"))
        //配置访问token的有效期
        .accessTokenValiditySeconds(3600)
        //配置刷新token的有效期
        .refreshTokenValiditySeconds(864000)
        //配置redirect_uri，用于授权成功后跳转
        .redirectUris("http://localhost:8081/login")
        //自动授权配置
		.autoApprove(true)
        //配置申请的权限范围
        .scopes("all")
        /**
                 * 配置grant_type，表示授权类型
                 * authorization_code: 授权码
                 * password： 密码
                 * client_credentials: 客户端
                 * refresh_token: 更新令牌
                 */
        .authorizedGrantTypes("authorization_code","password","refresh_token");
}

测试
启动授权服务和客户端服务；
访问客户端需要授权的接口http://localhost:8081/user/getCurrentUser
会跳转到授权服务的登录界面；

授权后会跳转到原来需要权限的接口地址，展示登录用户信息

修改application.yaml配置

server.port=8082
#防止Cookie冲突，冲突会导致登录验证不通过
server.servlet.session.cookie.name=OAUTH2-CLIENT-SESSIONID${server.port}

修改授权服务器配置，配置多个跳转路径

//配置redirect_uri，用于授权成功后跳转
.redirectUris("http://localhost:8081/login",
              "http://localhost:8082/login")

8081登录成功之后，8082无需再次登录就可以访问http://localhost:8082/user/getCurrentUser

Spring Cloud中如何实现SSO

网关整合 OAuth2.0 有两种思路，一种是授权服务器生成令牌, 所有请求统一在网关层验证，判断权限等操作；另一种是由各资源服务处理，网关只做请求转发。 比较常用的是第一种，把API网关作为OAuth2.0的资源服务器角色，实现接入客户端权限拦截、令牌解析并转发当前登录用户信息给微服务，这样下游微服务就不需要关心令牌格式解析以及OAuth2.0相关机制了。

网关在认证授权体系里主要负责两件事：
（1）作为OAuth2.0的资源服务器角色，实现接入方权限拦截。
（2）令牌解析并转发当前登录用户信息（明文token）给微服务
微服务拿到明文token(明文token中包含登录用户的身份和权限信息)后也需要做两件事：
（1）用户授权拦截（看当前用户是否有权访问该资源）
关层验证，判断权限等操作；另一种是由各资源服务处理，网关只做请求转发。 比较常用的是第一种，把API网关作为OAuth2.0的资源服务器角色，实现接入客户端权限拦截、令牌解析并转发当前登录用户信息给微服务，这样下游微服务就不需要关心令牌格式解析以及OAuth2.0相关机制了。

网关在认证授权体系里主要负责两件事：
（1）作为OAuth2.0的资源服务器角色，实现接入方权限拦截。
（2）令牌解析并转发当前登录用户信息（明文token）给微服务
微服务拿到明文token(明文token中包含登录用户的身份和权限信息)后也需要做两件事：
（1）用户授权拦截（看当前用户是否有权访问该资源）
（2）将用户信息存储进当前线程上下文（有利于后续业务逻辑随时获取当前用户信息）