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PHP 单点登录实现方案

PHP编程 2018-11-02
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单点登录SSO(Single Sign On)说得简单点就是在一个多系统共存的环境下,用户在一处登录后,就不用在其他系统中登录,也就是用户的一次登录能得到其他所有系统的信任。单点登录在大型网站里使用得非常频繁,例如像阿里巴巴这样的网站,在网站的背后是成百上千的子系统,用户一次操作或交易可能涉及到几十个子系统的协作,如果每个子系统都需要用户认证,不仅用户会疯掉,各子系统也会为这种重复认证授权的逻辑搞疯掉。实现单点登录说到底就是要解决如何产生和存储那个信任,再就是其他系统如何验证这个信任的有效性,因此要点也就以下几个:

  • 存储信任

  • 验证信任

只要解决了以上的问题,达到了开头讲得效果就可以说是SSO。最简单实现SSO的方法就是用Cookie,实现流程如下所示:

不然发现以上的方案是把信任存储在客户端的Cookie里,这种方法虽然实现方便但立马会让人质疑两个问题:

  • Cookie不安全

  • 不能跨域免登

对于第一个问题一般都是通过加密Cookie来处理,第二个问题是硬伤,其实这种方案的思路的就是要把这个信任关系存储在客户端,要实现这个也不一定只能用Cookie,用flash也能解决,flash的Shared Object API就提供了存储能力。

一般说来,大型系统会采取在服务端存储信任关系的做法,实现流程如下所示:

以上方案就是要把信任关系存储在单独的SSO系统(暂且这么称呼它)里,说起来只是简单地从客户端移到了服务端,但其中几个问题需要重点解决:

  • 如何高效存储大量临时性的信任数据

  • 如何防止信息传递过程被篡改

  • 如何让SSO系统信任登录系统和免登系统

对于第一个问题,一般可以采用类似与memcached的分布式缓存的方案,既能提供可扩展数据量的机制,也能提供高效访问。对于第二个问题,一般采取数字签名的方法,要么通过数字证书签名,要么通过像md5的方式,这就需要SSO系统返回免登URL的时候对需验证的参数进行md5加密,并带上token一起返回,最后需免登的系统进行验证信任关系的时候,需把这个token传给SSO系统,SSO系统通过对token的验证就可以辨别信息是否被改过。对于最后一个问题,可以通过白名单来处理,说简单点只有在白名单上的系统才能请求生产信任关系,同理只有在白名单上的系统才能被免登录。


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利用webservice,session,cookie技术,来进行通用的单点登录系统的分析与设计。具体实现语言为PHP。单点 登录,英文名为Single Sign On,简称为 SSO,是目前企业,网络业务的用户综合处理的重要组成部分。而SSO的定义,是在多个应用系统中,用户只需要登陆一次就可以访问所有相互信任的应用系 统。

动机:

用过ucenter的全站登录方式的朋友,应该都知道这是典型的观察者模式的解决方案。用户中心作为subject, 其所属observer的注册和删除统一在ucenter的后台进行。而各个子应用站点都对应一个observer。每次用户中心的登录动作,都会触发 js脚本回调w3c标准的子站登录接口(api/uc.php)。

这种方式的缺点,本人认为主要是两点:1. 子站点过多时,回调接口相应增多,这个在分布子站的量的限制上,如何控制来使登录效率不会太低,不好把握; 2. 当某个子站回调接口出现问题时,默认的登录过程会卡住(可以限制登录程序的执行时间,但相应出现问题子站后面的子站的回调接口就调不到了。

基于以上问题,在实际开发过程中,本人设计了另一套单点登录系统。

一. 登陆原理说明

单点登录的技术实现机制:当用户第一次访问应用系统1的时候,因为还没有登录,会被引导到认证系统中进行登录;根据用户提供的登录信息,认证系统进行身份效验,如果通过效验,应该返回给用户一个认证的凭据--ticket;用户再访问别的应用的时候,就会将这个ticket带上,作为自己认证的凭据,应用系统接受到请求之后会把ticket送到认证系统进行效验,检查ticket的合法性。如果通过效验,用户就可以在不用再次登录的情况下访问应用系统2和应用系统3了。

可以看出,要实现SSO,需要以下主要的功能:

a) 所有应用系统共享一个身份认证系统;

b) 所有应用系统能够识别和提取ticket信息;

c) 应用系统能够识别已经登录过的用户,能自动判断当前用户是否登录过,从而完成单点登录的功能

基于以上基本原则,本人用php语言设计了一套单点登录系统的程序,目前已投入正式生成服务器运行。本系统程序,将ticket信息以全系统唯一的 session id作为媒介,从而获取当前在线用户的全站信息(登陆状态信息及其他需要处理的用户全站信息)。

二. 过程说明:

登陆流程:

1. 第一次登陆某个站:

a) 用户输入用户名+密码,向用户验证中心发送登录请求

b) 当前登录站点,通过webservice请求,用户验证中心验证用户名,密码的合法性。如果验证通过,则生成ticket,用于标识当前会话的用户,并将当前登陆子站的站点标识符记录到用户中心,最后

c) 将获取的用户数据和ticket返回给子站。如果验证不通过,则返回相应的错误状态码。

d) 根据上一步的webservice请求返回的结果,当前子站对用户进行登陆处理:如状态码表示成功的话,则当前站点通过本站cookie保存ticket,并本站记录用户的登录状态。状态码表示失败的话,则给用户相应的登录失败提示。

2. 登陆状态下,用户转到另一子:

a) 通过本站cookie或session验证用户的登录状态:如验证通过,进入正常本站处理程序;否则户中心验证用户的登录状态(发送ticket到用户验证中心),如验证通过,则对返回的用户信息进行本地的登录处理,否则表明用户未登录。

登出流程

a) 当前登出站清除用户本站的登录状态 和 本地保存的用户全站唯一的随机id

b) 通过webservice接口,清除全站记录的全站唯一的随机id。webservice接口会返回,登出其他已登录子站的JavaScript代码,本站输出此代码。

c) js代码访问相应站W3C标准的登出脚本

三. 代码说明:

本文所涉及到相关代码,已打包上传,如有兴趣,可在本文最后下载链接处点击下载。

1. 登陆流程:

用户从打开浏览器开始,第一个登陆的子站点,必须调用UClientSSO::loginSSO()方法。该方法返回全站唯一的随机id用于标识该用户。该随机id在UClientSSO::loginSSO()中已通过本站cookie保存,即该子站点保留了用户已登陆标识的存根于本站。

           a) UClientSSO::loginSSO()方法如下:省略...


四. 代码部署:         
        1. 用户验证中心设置                 
            a) 用户验证中心向分站提供的webservice服务接口文件,即UserSvc.php部署在hostname/webapps/port/ UserSvc.php中。查看wsdl内容,请访问https://hostname/port/ UserSvc.php?wsdl
            b) 用户中心用户单点服务类文件为UCenterSSO.class.php,文件路径为在hostname/webapps/include /UCenterSSO.class.php。该文件为用户单点登陆处理 的服务端类,被hostname/webapps/port/ UserSvc.php调用。用于获取用户的登陆信息,是否单点登陆的状态信息,单点登出处理等。
            c) 用户验证中心通过W3C标准,利用cookie方式记录,删除全站统一的用户唯一随机id 的脚本文件为hostname/webapps/port/cookie_mgr.php.
       
       2. 子站点设置                 
           a) 各子站点请将,UClientSSO.class.php部署在用户中心服务客户端目录下。部署好后,请修改最后一行的UClientSSO::setSite('1'); 参数值为用户验证中心统一分配给各站的标识id.
           b) 在部署的用户中心服务客户端包下的api目录下下,请将logout_sso.php脚本转移到此处,并编写进行本站登出的处理脚本。
           c) 在子站点验证用户登陆状态的代码部分,额外增加到用户中心的单点登陆验证的处理。
               即在首先通过本站验证用户的登陆状态,如果未通过验证,则去用户中心验证。验证操作要调用UClientSSO::checkUserLogin();接口,接口含义请查看代码注释。
           d) 在分站的登出处理脚本中,通过UClientSSO::getSynlogoutScript();获取script串输出即可。

五. 扩展功能:       
      1. 记录跟踪所有在线用户
               因为所有用户的登录都要经过用户验证中心,所有用户的ticket都在验证中心生成,可以将用户和该ticket(session id)在内存表中建立一个映射表。得到所有在线用户的记录表。
               后期如有必要跟踪用户状态来实现其他功能,只要跟踪这个映射表就可以了。其他功能可以为: 获取在线用户列表,判断用户在线状态,获取在线用户人数等。

 2. 特殊统计处理
                   因为整个系统登录登出要经过用户验证中心,所以可以针对用户的特殊统计进行处理。如用户每天的登录次数,登陆时间,登陆状态失效时间,各时段的在线用户人数走势等。

六. 其他事项:       
     1. 本站登陆状态有效时间问题:                  
         全站要求用户登陆状态在关闭浏览器时就失效。要求各分站对session或cookie的处理方式按照如下进行:
          a) Session方式记录用户登陆状态的站点
                  请在站点公用脚本开始处,添加一下代码

<?php

2 session_write_close();

3 ini_set('session.auto_start', 0); //关闭session自动启动

4 ini_set('session.cookie_lifetime', 0); //设置session在浏览器关闭时失效

5 ini_set('session.gc_maxlifetime', 3600); //session在浏览器未关闭时的持续存活时间    

6 ?>

  b) cookie方式记录用户登陆状态的站点
                 请在设置用户登陆状态的cookie时,设置cookie有效时间为null.

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