基于.Net的單點登錄(SSO)解決方案

前些天一位朋友要我幫忙做一單點登錄，其實這個概念早已耳熟能詳，但實際應用很少，難得最近輕閑，于是決定通過本文來詳細描述一個SSO解決方案，希望對大家有所幫助。SSO的解決方案很多，但搜索結果令人大失所望，大部分是相互轉載，并且描述的也是走馬觀花。
      閑話少敘，進入正題，我的想法是使用集中驗證方式，多個站點集中Passport驗證。 如下圖所示：

      為方便清晰描述，先定義幾個名詞，本文中出現之處均為如下含義。

      主站：Passport集中驗證服務器 http://www.passport.com/ 。
      分站：http://www.a.com/、http://www.b.com/、http://www.c.com/ 
      憑證：用戶登錄后產生的數據標識，用于識別授權用戶，可為多種方式，DEMO中主站我使用的是Cache，分站使用Session。
      令牌：由Passport頒發可在各分站中流通的唯一標識。
      OK，現在描述一下單點登錄的過程：
      情形一、匿名用戶：匿名用戶訪問分站a上的一個授權頁面，首先跳轉到主站讓用戶輸入帳號、密碼進行登錄，驗證通過后產生主站憑證，同時產生令牌，跳轉回分 站a，此時分站a檢測到用戶已持有令牌，于是用令牌再次去主站獲取用戶憑證，獲取成功后允許用戶訪問該授權頁面。同時產生分站a的本地憑證，當該用戶需要 再次驗證時將先檢查本地憑證，以減少網絡交互。
      情形二、在分站a登錄的用戶訪問分站b：因為用戶在分站a登錄過，已持有令牌，所以分站b會用令牌去主站獲取用戶憑證，獲取成功后允許用戶訪問授權頁面。同時產生分站b的本地憑證。

      設計完成后，接下來是方案實現的一些關鍵點：
      令牌： 令牌由主站頒發，主站頒發令牌同時生成用戶憑證，并記錄令牌與用戶憑證之間的對應關系，以根據用戶提供的令牌響應對應的憑證；令牌要在各跨域分站中進行流 通，所以DEMO中令牌我使用主站的Cookie，并指定Cookie.Domain="passport.com"。各分站如何共享主站的 Cookie？從分站Redirect到主站頁面，然后該頁面讀取Cookie并以URL參數方式回傳即可，可在DEMO代碼中查看詳細實現，當然如果哪 位有更好的令牌實現方式也拿出來分享。

//產生令牌
string tokenValue = Guid.NewGuid().ToString().ToUpper();
HttpCookie tokenCookie = new HttpCookie("Token");
tokenCookie.Values.Add("Value", tokenValue);
tokenCookie.Domain = "passport.com";
Response.AppendCookie(tokenCookie); 

      主站憑證：主站憑證是一個關系表，包含了三個字段：令牌、憑證數據、過期時間。有多種實現方式可供選擇，要求可靠的話用數據庫，要求性能的話用Cache，DEMO中我使用的是Cache中的DataTable。如下代碼所示：

/// <summary>
/// 初始化數據結構
/// </summary>
/// <remarks>
/// ----------------------------------------------------
/// | token(令牌) | info(用戶憑證) | timeout(過期時間) |
/// |--------------------------------------------------|
/// </remarks>
private static void cacheInit()
{
    if (HttpContext.Current.Cache["CERT"] == null)
    {
        DataTable dt = new DataTable();

        dt.Columns.Add("token", Type.GetType("System.String"));
        dt.Columns["token"].Unique = true;

        dt.Columns.Add("info", Type.GetType("System.Object"));
        dt.Columns["info"].DefaultValue = null;

        dt.Columns.Add("timeout", Type.GetType("System.DateTime"));
        dt.Columns["timeout"].DefaultValue = DateTime.Now.AddMinutes(double.Parse(System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["timeout"]));

        DataColumn[] keys = new DataColumn[1];
        keys[0] = dt.Columns["token"];
        dt.PrimaryKey = keys;

        //Cache的過期時間為 令牌過期時間*2
        HttpContext.Current.Cache.Insert("CERT", dt, null, DateTime.MaxValue, TimeSpan.FromMinutes(double.Parse(System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["timeout"]) * 2));
    }
}

      分站憑證：分站憑證主要用于減少重復驗證時網絡的交互，比如用戶已在分站a上登錄過，當他再次訪問分站a時，就不必使用令牌去主站驗證了，因為分站a已有該用戶的憑證。分站憑證相對比較簡單，使用Session、Cookie均可。

      分站SSO頁面基類：分站使用SSO的頁面會做一系列的邏輯判斷處理，如文章開頭的流程圖。如果有多個頁面的話不可能為每個頁寫一個這樣的邏輯，OK，那么把這套邏輯封裝成一個基類，凡是要使用SSO的頁面繼承該基類即可。如下代碼所示：

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace SSO.SiteA.Class
{
    /// <summary>
    /// 授權頁面基類
    /// </summary>
    public class AuthBase : System.Web.UI.Page
    {
        protected override void OnLoad(EventArgs e)
        {
            if (Session["Token"] != null)
            {
                //分站憑證存在
                Response.Write("恭喜，分站憑證存在，您被授權訪問該頁面！");
            }
            else
            {
                //令牌驗證結果
                if (Request.QueryString["Token"] != null)
                {
                    if (Request.QueryString["Token"] != "$Token$")
                    {
                        //持有令牌
                        string tokenValue = Request.QueryString["Token"];
                        //調用WebService獲取主站憑證
                        SSO.SiteA.RefPassport.TokenService tokenService = new SSO.SiteA.RefPassport.TokenService();
                        object o = tokenService.TokenGetCredence(tokenValue);
                        if (o != null)
                        {
                            //令牌正確
                            Session["Token"] = o;
                            Response.Write("恭喜，令牌存在，您被授權訪問該頁面！");
                        }
                        else
                        {
                            //令牌錯誤
                            Response.Redirect(this.replaceToken());
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //未持有令牌
                        Response.Redirect(this.replaceToken());
                    }
                }
                //未進行令牌驗證，去主站驗證
                else
                {
                    Response.Redirect(this.getTokenURL());
                }
            }

            base.OnLoad(e);
        }

        /// <summary>
        /// 獲取帶令牌請求的URL
        /// 在當前URL中附加上令牌請求參數
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private string getTokenURL()
        {
            string url = Request.Url.AbsoluteUri;
            Regex reg = new Regex(@"^.*\?.+=.+$");
            if (reg.IsMatch(url))
                url += "&Token=$Token$";
            else
                url += "?Token=$Token$";

            return "http://www.passport.com/gettoken.aspx?BackURL=" + Server.UrlEncode(url);
        }

        /// <summary>
        /// 去掉URL中的令牌
        /// 在當前URL中去掉令牌參數
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private string replaceToken()
        {
            string url = Request.Url.AbsoluteUri;
            url = Regex.Replace(url, @"(\?|&)Token=.*", "", RegexOptions.IgnoreCase);
            return "http://www.passport.com/userlogin.aspx?BackURL=" + Server.UrlEncode(url);
        }

    }//end class
}

      用戶退出：用戶退出時分別清空主站憑證與當前分站憑證。如果要求A站點退出，B、C站點也退出，可自行擴展接口清空每個分站憑證。
      主站過期憑證/令牌清除：定時清除(DataTable)Cache[“CERT”]中timeout字段超過當前時間的記錄。

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1.在IIS中配置站點

配置4個站點指向相應的目錄，并分別指定4個站點的主機頭：

http://www.passport.com/

http://www.a.com/

http://www.b.com/

http://www.c.com/ 

2.修改hosts文件以將域名解析到本地站點

127.0.0.1          http://www.passport.com/

127.0.0.1          http://www.a.com/

127.0.0.1          http://www.b.com/

127.0.0.1          http://www.c.com/