`

CAS实现SSO单点登录原理

    博客分类:
  • java
 
阅读更多

1.      CAS 简介

1.1.  What is CAS 

CAS  Central Authentication Service ) 是 Yale 大学发起的一个企业级的、开源的项目,旨在为 Web 应用系统提供一种可靠的单点登录解决方法(属于 Web SSO )。

CAS 开始于 2001 年, 并在 2004  12 月正式成为 JA-SIG 的一个项目。

1.2.  主要特性

1、   开源的、多协议的 SSO 解决方案; Protocols  Custom Protocol  CAS  OAuth  OpenID  RESTful API  SAML1.1  SAML2.0 等。

2、   支持多种认证机制: Active Directory  JAAS  JDBC  LDAP  X.509 Certificates 等;

3、   安全策略:使用票据( Ticket )来实现支持的认证协议;

4、   支持授权:可以决定哪些服务可以请求和验证服务票据( Service Ticket );

5、   提供高可用性:通过把认证过的状态数据存储在 TicketRegistry 组件中,这些组件有很多支持分布式环境的实现,如: BerkleyDB  Default  EhcacheTicketRegistry  JDBCTicketRegistry  JBOSS TreeCache  JpaTicketRegistry  MemcacheTicketRegistry 等;

6、   支持多种客户端: Java  .Net  PHP  Perl  Apache, uPortal 等。

 

2.      SSO 单点登录原理

本文内容主要针对 Web SSO 

2.1.  什么是SSO

单点登录( Single Sign-On , 简称 SSO )是目前比较流行的服务于企业业务整合的解决方案之一, SSO 使得在多个应用系统中,用户只需要 登录一次 就可以访问所有相互信任的应用系统。

2.2.  SSO 原理

2.2.1.      SSO 体系中的角色

一般 SSO 体系主要角色有三种:

1、 User (多个)

2、 Web 应用(多个)

3、 SSO 认证中心( 1  

2.2.2.      SSO 实现模式的原则

SSO 实现模式一般包括以下三个原则:

1、   所有的认证登录都在 SSO 认证中心进行;

2、   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已通过认证的用户;

3、   SSO 认证中心和所有的 Web 应用建立一种信任关系,也就是说 web 应用必须信任认证中心。(单点信任)

2.2.3.      SSO 主要实现方式

SSO 的主要实现方式有:

1、   共享 cookies

基于共享同域的 cookie  Web 刚开始阶段时使用的一种方式,它利用浏览同域名之间自动传递 cookies 机制,实现两个域名之间系统令牌传递问题;另外,关于跨域问题,虽然 cookies本身不跨域,但可以利用它实现跨域的 SSO 。如:代理、暴露 SSO 令牌值等。

缺点:不灵活而且有不少安全隐患,已经被抛弃。

2、   Broker-based( 基于经纪人 )

这种技术的特点就是,有一个集中的认证和用户帐号管理的服务器。经纪人给被用于进一步请求的电子身份存取。中央数据库的使用减少了管理的代价,并为认证提供一个公共和独立的 "第三方 " 。例如 Kerberos  Sesame  IBM KryptoKnight (凭证库思想 ) 等。 Kerberos是由麻省理工大学发明的安全认证服务,已经被 UNIX  Windows 作为默认的安全认证服务集成进操作系统。

3、   Agent-based (基于代理人)

在这种解决方案中,有一个自动地为不同的应用程序认证用户身份的代理程序。这个代理程序需要设计有不同的功能。比如,它可以使用口令表或加密密钥来自动地将认证的负担从用户移开。代理人被放在服务器上面,在服务器的认证系统和客户端认证方法之间充当一个 " 翻译 "。例如 SSH 等。

4、   Token-based

例如 SecureID,WebID ,现在被广泛使用的口令认证,比如 FTP 、邮件服务器的登录认证,这是一种简单易用的方式,实现一个口令在多种应用当中使用。

5、   基于网关

6、   基于 SAML

SAML(Security Assertion Markup Language ,安全断言标记语言)的出现大大简化了 SSO ,并被 OASIS 批准为 SSO 的执行标准 。开源组织 OpenSAML 实现了 SAML 规范。

 

3.      CAS 的基本原理

3.1.  结构体系

从结构体系看, CAS 包括两部分: CAS Server  CAS Client 

3.1.1.      CAS Server

CAS Server 负责完成对用户的认证工作 , 需要独立部署 , CAS Server 会处理用户名 / 密码等凭证(Credentials) 

3.1.2.      CAS Client

负责处理对客户端受保护资源的访问请求,需要对请求方进行身份认证时,重定向到 CAS Server 进行认证。(原则上,客户端应用不再接受任何的用户名密码等 Credentials )。

CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起,以 Filter 方式保护受保护的资源。

3.2.  CAS 原理和协议

3.2.1.      基础模式

基础模式 SSO 访问流程主要有以下步骤:

1. 访问服务: SSO 客户端发送请求访问应用系统提供的服务资源。

2. 定向认证: SSO 客户端会重定向用户请求到 SSO 服务器。

3. 用户认证:用户身份认证。

4. 发放票据: SSO 服务器会产生一个随机的 Service Ticket 

5. 验证票据: SSO 服务器验证票据 Service Ticket 的合法性,验证通过后,允许客户端访问服务。

6. 传输用户信息: SSO 服务器验证票据通过后,传输用户认证结果信息给客户端。

下面是 CAS 最基本的协议过程:

 

cas基础协议图

基础协议图

 

如上图: CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起,以 Filter 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 请求中是否包含请求 Service Ticket( ST 上图中的 Ticket) ,如果没有,则说明该用户是没有经过认证的;于是 CAS Client 会重定向用户请求到 CAS Server  Step 2 ),并传递 Service (要访问的目的资源地址)。 Step 3 是用户认证过程,如果用户提供了正确的 Credentials  CAS Server 随机产生一个相当长度、唯一、不可伪造的 Service Ticket ,并缓存以待将来验证,并且重定向用户到 Service 所在地址(附带刚才产生的 Service Ticket  , 并为客户端浏览器设置一个 Ticket Granted Cookie  TGC   CAS Client 在拿到 Service 和新产生的 Ticket 过后,在 Step 5  Step6 中与 CAS Server 进行身份核实,以确保 Service Ticket 的合法性。

在该协议中,所有与 CAS Server 的交互均采用 SSL 协议,以确保 ST  TGC 的安全性。协议工作过程中会有 2 次重定向 的过程。但是 CAS Client  CAS Server 之间进行 Ticket 验证的过程对于用户是透明的(使用 HttpsURLConnection )。

    CAS 请求认证时序图如下:

 

cas认证时序图  

3.2.1.      CAS 如何实现 SSO

当用户访问另一个应用的服务再次被重定向到 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 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) 

 

3.2.2.      CAS 代理模式

该模式形式为用户访问 App1  App1 又依赖于 App2 来获取一些信息,如: User -->App1 -->App2

这种情况下,假设 App2 也是需要对 User 进行身份验证才能访问,那么,为了不影响用户体验(过多的重定向导致 User  IE 窗口不停地闪动 )  CAS 引入了一种 Proxy 认证机制,即 CAS Client 可以代理用户去访问其它 Web 应用。

代理的前提是需要 CAS Client 拥有用户的身份信息 ( 类似凭据 ) 。之前我们提到的 TGC 是用户持有对自己身份信息的一种凭据,这里的 PGT 就是 CAS Client 端持有的对用户身份信息的一种凭据。凭借TGC  User 可以免去输入密码以获取访问其它服务的 Service Ticket ,所以,这里凭借 PGT  Web应用可以代理用户去实现后端的认证,而 无需前端用户的参与 

下面为代理应用( helloService )获取 PGT 的过程: (注: PGTURL 用于表示一个 Proxy 服务,是一个回调链接; PGT 相当于代理证; PGTIOU 为取代理证的钥匙,用来与 PGT 做关联关系;)

 

cas代理PGT获取  

如上面的 CAS Proxy 图所示, CAS Client 在基础协议之上,在验证 ST 时提供了一个额外的PGT URL( 而且是 SSL 的入口 )  CAS Server ,使得 CAS Server 可以通过 PGT URL 提供一个 PGT  CAS Client 

CAS Client 拿到了 PGT(PGTIOU-85  ..ti2td) ,就可以通过 PGT 向后端 Web 应用进行认证。

下面是代理认证和提供服务的过程:

 

如上图所示, Proxy 认证与普通的认证其实差别不大, Step1  2 与基础模式的 Step1,2 几乎一样,唯一不同的是, Proxy 模式用的是 PGT 而不是 TGC ,是 Proxy Ticket  PT )而不是 Service Ticket 

 

3.2.3.      辅助说明

CAS  SSO 实现方式可简化理解为: 1  Cookie  N  Session  CAS Server 创建 cookie,在所有应用认证时使用,各应用通过创建各自的 Session 来标识用户是否已登录。

用户在一个应用验证通过后,以后用户在同一浏览器里访问此应用时,客户端应用中的过滤器会在 session 里读取到用户信息,所以就不会去 CAS Server 认证。如果在此浏览器里访问别的 web 应用时,客户端应用中的过滤器在 session 里读取不到用户信息,就会去 CAS Server  login 接口认证,但这时CAS Server 会读取到浏览器传来的 cookie  TGC ),所以 CAS Server 不会要求用户去登录页面登录,只是会根据 service 参数生成一个 Ticket ,然后再和 web 应用做一个验证 ticket 的交互而已。

3.3.  术语解释

CAS 系统中设计了 5 中票据: TGC  ST  PGT  PGTIOU  PT 

Ø     Ticket-granting cookie(TGC) :存放用户身份认证凭证的 cookie ,在浏览器和 CAS Server 间通讯时使用,并且只能基于安全通道传输( Https ),是 CAS Server 用来明确用户身份的凭证;

Ø   Service ticket(ST) :服务票据,服务的惟一标识码 ,  CAS Server 发出( Http 传送),通过客户端浏览器到达业务服务器端;一个特定的服务只能有一个惟一的 ST 

Ø   Proxy-Granting ticket  PGT ):由 CAS Server 颁发给拥有 ST 凭证的服务, PGT 绑定一个用户的特定服务,使其拥有向 CAS Server 申请,获得 PT 的能力;

Ø   Proxy-Granting Ticket I Owe You  PGTIOU  : 作用是将通过凭证校验时的应答信息由 CAS Server 返回给 CAS Client ,同时,与该 PGTIOU 对应的 PGT 将通过回调链接传给 Web 应用。 Web 应用负责维护 PGTIOU  PGT 之间映射关系的内容表;

Ø   Proxy Ticket (PT) :是应用程序代理用户身份对目标程序进行访问的凭证;

 

其它说明如下:

Ø   Ticket Granting ticket(TGT) :票据授权票据,由 KDC  AS 发放。即获取这样一张票据后,以后申请各种其他服务票据 (ST) 便不必再向 KDC 提交身份认证信息 (Credentials) 

Ø   Authentication service(AS) --------- 认证用服务,索取 Credentials ,发放 TGT 

Ø   Ticket-granting service (TGS) --------- 票据授权服务,索取 TGT ,发放 ST 

Ø   KDC( Key Distribution Center ) ---------- 密钥发放中心;

 

4.      CAS 安全性

CAS 的安全性仅仅依赖于 SSL 。使用的是 secure cookie 

4.1.  TGC/PGT 安全性

对于一个 CAS 用户来说,最重要是要保护它的 TGC ,如果 TGC 不慎被 CAS Server 以外的实体获得, Hacker 能够找到该 TGC ,然后冒充 CAS 用户访问 所有 授权资源。 PGT 的角色跟 TGC 是一样的。

从基础模式可以看出, TGC  CAS Server 通过 SSL 方式发送给终端用户,因此,要截取 TGC 难度非常大,从而确保 CAS 的安全性。

TGT 的存活周期默认为 120 分钟。

4.2.  ST/PT 安全性

ST  Service Ticket )是通过 Http 传送的,因此网络中的其他人可以 Sniffer 到其他人的 Ticket  CAS 通过以下几方面来使 ST 变得更加安全(事实上都是可以配置的):

1、   ST 只能使用一次

CAS 协议规定,无论 Service Ticket 验证是否成功, CAS Server 都会清除服务端缓存中的该Ticket ,从而可以确保一个 Service Ticket 不被使用两次。

2、   ST 在一段时间内失效

CAS 规定 ST 只能存活一定的时间,然后 CAS Server 会让它失效。默认有效时间为 5 分钟。

3、   ST 是基于随机数生成的

ST 必须足够随机,如果 ST 生成规则被猜出, Hacker 就等于绕过 CAS 认证,直接访问 对应的服务。

 

分享到:
评论

相关推荐

    CAS实现sso单点登录原理

    "CAS实现sso单点登录原理" CAS(Central Authentication Service)是Yale大学发起的一个企业级的、开源的项目,旨在为Web应用系统提供一种可靠的单点登录解决方法(属于Web SSO)。CAS开始于2001年,并在2004年12月...

    Weblogic使用YALE(耶鲁)CAS实现SSO单点登录 的方法.doc

    Weblogic 使用 YALE CAS 实现 SSO 单点登录的方法 一、Yale CAS 简介 Yale CAS 是耶鲁大学开发的一种开源的单点登录(SSO)解决方案,提供了一个通用的身份验证框架,允许用户使用单个身份验证来访问多个应用程序。...

    Java进阶SSO单点登录技术CAS-快速上手与原理探究视频教程

    本课程主要通过CAS来实现SSO,本教程会从最基本的基础知识讲起,由浅入深再到实战,完成多应用的单点登录功能。 本课程内容如下: 1、 什么是SSO和CAS 2、 CAS Server服务端和客户端的搭建和配置 3、 单点登录和单...

    转载CAS_SSO单点登录实例详细步骤

    【CAS_SSO单点登录实例详细步骤】 ...通过以上步骤,你可以实现基于CAS的SSO单点登录功能。这个过程涉及了证书的生成、导入以及CAS服务器和客户端的配置,确保所有步骤正确执行,才能实现无缝的单点登录体验。

    关于SSO单点登录的简单实现

    SSO(Single Sign-On)单点登录...总之,SSO单点登录为用户提供了便捷的访问体验,同时降低了管理多系统登录的复杂性。通过理解其原理和实现方式,我们可以根据具体需求选择合适的技术方案,构建高效且安全的SSO系统。

    SSO单点登录实现与实现原理

    总结来说,SSO单点登录是提高用户访问效率和系统安全性的重要工具。其核心在于通过中央认证服务实现用户身份的统一管理和验证,简化了用户的登录流程,同时也降低了潜在的安全风险。了解SSO的实现原理和源码分析,...

    落雨博客基于CAS框架的单点登录技术讲解(ppt+code实例+doc)配套资料

    [置顶] SSO单点登录系列2:cas客户端和cas服务端交互原理动画图解,cas协议终极分析 http://blog.csdn.net/ae6623/article/details/8848107 目 录 1 引言 4 1.1 摘要 4 1.2 范围 4 1.3 读者对象 4 1.4 关键词 4 2 ...

    用CAS实现框架的SSO单点登录

    ### 用CAS实现框架的SSO单点登录 #### SSO单点登录概念与原理 SSO(Single Sign-On)即单点登录技术,是一种让用户只需登录一次即可访问多个关联应用的技术。它不仅提升了用户体验,同时也加强了系统的安全性。...

    sso 单点登录原理文档附带流程图片

    "SSO单点登录原理文档附带流程图片" 单点登录(SSO)是一种用户认证机制,允许用户在访问多个应用系统时,只需要输入一次用户名和密码。这种机制可以减少用户登录的时间和出错的可能性,提高工作效率和安全性。 ...

    集成cas实现单点登录认证.zip

    本压缩包"集成cas实现单点登录认证.zip"显然包含了关于如何使用CAS(Central Authentication Service)框架集成SSO认证的资源。下面我们将详细探讨相关的知识点。 1. CAS简介:CAS是耶鲁大学开源的一个Web应用的...

    【转载】CAS实现单点登录(SSO)经典完整教程

    CAS(Central Authentication Service)是一种广泛使用的开放源码的单点登录(Single ...在提供的文档《手把手教你利用CAS实现单点登录.docx》中,你将找到更详细的步骤和示例代码,帮助你更好地理解和实施CAS SSO。

    sso/cas单点登录Java maven版 含服务端客服端

    SSO(Single Sign-On)是单点登录的缩写,是一种网络用户身份验证的机制,允许用户在一次登录后访问多个应用系统而无需再次验证。CAS(Central Authentication Service)是SSO的一种实现,由耶鲁大学开发并开源,它...

    SSO单点登录CAS实现

    该文档以CAS为列,详细讲述了sso登录原理及环境搭建过程,结合项目中的运用,对照文档,可以很清晰的搭建SSO单点登录环境

    sso单点登录

    SSO单点登录技术是现代企业级应用架构中不可或缺的一部分,它通过统一的身份认证服务提升了用户体验,降低了运维复杂度。"Simple-SSO"项目为开发者提供了一个学习和实践SSO的平台,结合Maven的项目管理,使得分布式...

    cas sso单点登录已搭建好的源码-内含客户端和服务端

    4. 退出逻辑:实现单点登出功能,当用户在一个应用中注销时,客户端会通知其他应用同步注销状态。 在源码中,开发者可以深入理解CAS SSO的工作流程,包括: - 如何配置CAS服务器,设置认证源和策略。 - 客户端如何...

    用cas实现的单点登录的例子及教程

    在提供的`CAS_SSO单点登录实例详细步骤.doc`文档中,通常会包含以下内容: - 安装和配置CAS服务器:包括下载CAS服务器,配置服务器的属性文件,以及启动服务器等步骤。 - 配置服务提供者:这可能涉及修改应用的配置...

    sso单点登录demo

    这个“sso单点登录demo”是基于Shiro和CAS实现的一个示例,展示了如何在Java环境下构建一个完整的SSO解决方案。 Shiro是一个强大的、轻量级的Java安全框架,提供了认证、授权、加密和会话管理功能,使得开发者可以...

    cas sso单点登录

    CAS(Central Authentication Service)是一种广泛使用的开放源代码的单点登录(SSO)框架,它允许用户通过一个统一的身份验证入口点访问多个应用系统,而无需在每个系统中单独登录。SSO(Single Sign-On)是现代...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics