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spring boot如何基于JWT實現(xiàn)單點登錄詳解

更新時間：2019年06月14日 10:23:05 作者：fleyX

這篇文章主要介紹了spring boot如何基于JWT實現(xiàn)單點登錄詳解，用戶只需登錄一次就能夠在這兩個系統(tǒng)中進(jìn)行操作。很明顯這就是單點登錄(Single Sign-On)達(dá)到的效果,需要的朋友可以參考下

前言

最近我們組要給負(fù)責(zé)的一個管理系統(tǒng) A 集成另外一個系統(tǒng) B，為了讓用戶使用更加便捷，避免多個系統(tǒng)重復(fù)登錄，希望能夠達(dá)到這樣的效果——用戶只需登錄一次就能夠在這兩個系統(tǒng)中進(jìn)行操作。很明顯這就是單點登錄(Single Sign-On)達(dá)到的效果,正好可以明目張膽的學(xué)一波單點登錄知識。

本篇主要內(nèi)容如下：

SSO 介紹
SSO 的幾種實現(xiàn)方式對比
基于 JWT 的 spring boot 單點登錄實戰(zhàn)

注意:

SSO 這個概念已經(jīng)出現(xiàn)很久很久了，目前各種平臺都有非常成熟的實現(xiàn)，比如OpenSSO，OpenAM，Kerberos，CAS等,當(dāng)然很多時候成熟意味著復(fù)雜。本文不討論那些成熟方案的使用,也不考慮 SSO 在 CS 應(yīng)用中的使用。

什么是 SSO

單點點說就是：一次登錄后可免登陸訪問其他的可信平臺。比如我們登錄淘寶網(wǎng)后，再打開天貓首頁可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)是登錄狀態(tài)了。SSO 是一種比較流行的服務(wù)于企業(yè)業(yè)務(wù)整合的一種解決方案。

如何實現(xiàn) SSO

我們都知道目前的 http 協(xié)議是無狀態(tài)的，也就是第一次請求和第二次請求是完全獨立，不相關(guān)的，但現(xiàn)實中我們的業(yè)務(wù)邏輯都是有狀態(tài)的，這樣就引入了 cookie-session 的機制來維護狀態(tài)，瀏覽器端存儲一個 sessionId,后臺存儲跟該 sessionId 相關(guān)的數(shù)據(jù)。每次向后臺發(fā)起請求時都攜帶此 sessionId 就能維持狀態(tài)了。然后就有了 cookie，瀏覽器在發(fā)送請求時自動將 cookie 中的數(shù)據(jù)放到請求中，發(fā)給服務(wù)端，無需手動設(shè)置。

然后我們可以考慮考慮實現(xiàn) SSO 的核心是什么？答案就是如何讓一個平臺 A 登錄后，其他的平臺也能獲取到平臺 A 的登錄信息（在 cookie-session 機制中就是 sessionId）。

方案一共享 cookie

基于 cookie-session 機制的系統(tǒng)中，登錄系統(tǒng)后會返回一個 sessionId 存儲在 cookie 中，如果我們能夠讓另外一個系統(tǒng)也能獲取到這個 cookie，不就獲取到憑證信息了，無需再次登錄。剛好瀏覽器的 cookie 可以實現(xiàn)這樣的效果(詳見web 跨域及 cookie 學(xué)習(xí))。

cookie 允許同域名(或者父子域名)的不同端口中共享 cookie,這點和 http 的同域策略不一樣（http 請求只要協(xié)議、域名、端口不完全相同便認(rèn)為跨域）。因此只需將多個應(yīng)用前臺頁面部署到相同的域名（或者父子域名），然后共享 session 便能夠?qū)崿F(xiàn)單點登錄。架構(gòu)如下：

上面方案顯而易見的限制就是不僅前臺頁面需要共享 cookie，后臺也需要共享 session（可以用jwt來干掉 session，但是又會引入新的問題，這里不展開）.這個方案太簡單了，不作進(jìn)一步說明。

方案二基于回調(diào)實現(xiàn)

通過上文可以知道，要實現(xiàn)單點登錄只需將用戶的身份憑證共享給各個系統(tǒng)，讓后臺知道現(xiàn)在是誰在訪問。就能實現(xiàn)一次登錄，到處訪問的效果，實在是非常方便的。在 session 機制中是共享 sessionId，然后多個后臺使用同一個 session 源即可。這里我們用一種新的基于 JWT 的 token 方式來實現(xiàn)，不了解 JWT 的可以看這篇：java-jwt 生成與校驗,簡單來說 jwt 可以攜帶無法篡改的信息（一段篡改就會校驗失敗),所以我們可以將用戶 id 等非敏感信息直接放到 jwt 中，干掉了后臺的 session。然后我們要做的就是將 jwt 共享給各個平臺頁面即可。系統(tǒng)架構(gòu)如下：

此架構(gòu)中，業(yè)務(wù)系統(tǒng) A 和業(yè)務(wù)系統(tǒng) B 之間不需要有任何聯(lián)系，他們都只和 SSO 認(rèn)證平臺打交道，因此可以任意部署，沒有同域的限制。你可能就要問了這樣要怎么共享身份憑證（也就是 jwt 字符串）？這里就要通過 url 參數(shù)來進(jìn)行騷操作了。

文字總結(jié)來說是這樣的：jwt 存到認(rèn)證平臺前端的 localStore(不一定是 localStore，cookie，sessionStore 都可以),然后業(yè)務(wù)平臺攜帶自己的回調(diào)地址跳轉(zhuǎn)到認(rèn)證中心的前臺，認(rèn)證中心的前臺再將 ujwt 作為 url 參數(shù)，跳回到那個回調(diào)地址上，這樣就完成了 jwt 的共享。

文字很可能看不懂，下面是整個過程的路程圖：

相信通過上面的流程圖你應(yīng)該能大概看明白，jwt 是如何共享了的吧，還看不懂的繼續(xù)看下來，下面上一個 spring boot 實現(xiàn)的簡易 SSO 認(rèn)證。主要有兩個系統(tǒng)：SSO 認(rèn)證中心，系統(tǒng) A（系統(tǒng) A 換不同端口運行就是系統(tǒng) A、B、C、D 了).

實戰(zhàn)

實現(xiàn) SSO 認(rèn)證中心

spring boot 框架先搭起來，由于是簡易項目，除 spring boot web 基本依賴，只需要如下的額外依賴：

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.4</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.7.0</version>
</dependency>

完整的 POM 文件，請到 github 上查看.

后臺實現(xiàn)

后臺做的事情并不多，只有以下 5 個方法：

/login : 登錄成功后簽發(fā)一個 jwt token

在 demo 中只是簡單對比用戶名密碼如果是一樣的認(rèn)為登錄成功，返回 token

/checkJwt : 檢查 jwt 的有效性

檢查傳來的 jwt-token 是否有效，返回失效的 jwt 列表

/refreshjwt : 刷新 jwt

判斷該 jwt 是否快要過期，如果快要過期，生成一個新的 jwt 返回

/inValid : 讓某個 jwt 失效

jwt 如何失效一直是一個比較麻煩的問題，各有利弊。本例中采用的是為每個 jwt 生成一個隨機的秘鑰 secret，將 jwt–secret 保存到 redis 中，想要讓某個 jwt 失效，只需將該記錄在 redis 中刪除即可（這樣在解密時便無法獲取到 secret）。但是這樣讓無狀態(tài)的認(rèn)證機制變成有狀態(tài)了（記錄了 jwt 和 secret 的對應(yīng)關(guān)系）。

總結(jié)來說 SSO 后臺主要只做了兩件事:驗證用戶名密碼返回 jwt；驗證 jwt 是否合法。具體代碼查看 github 上 sso 目錄下的代碼。

前臺實現(xiàn)

前臺的邏輯較為復(fù)雜，不是那么容易理解，不明白的多看幾遍上面的流程圖。

再次回到 SSO 的重點：分享登錄狀態(tài)。要如何在前臺將登錄狀態(tài)(在這里就是 jwt 字符串)分享出去呢？由于瀏覽器的限制，除了 cookie 外沒有直接共享數(shù)據(jù)的辦法。既然沒有直接共享，那肯定是有間接的辦法的！

這個辦法就是回調(diào)。系統(tǒng) A 的前臺在跳轉(zhuǎn)到 SSO 的前臺時，將當(dāng)前路徑作為 url 參數(shù)傳遞給 sso 前臺，sso 前臺在獲取到 jwt 后，再跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng) A 傳過來的 url 路徑上，并帶上 jwt 作為 url 參數(shù)。這就完成了 jwt 的一次共享，從 sso 共享到系統(tǒng) A。

打個比方：你點了個外賣，別人要怎么把外賣給你呢？顯然你會留下的地址，讓別人帶上飯送到這個地址，然后你就能享用美食了。這和 jwt 的傳遞非常相識了。

系統(tǒng) A 說：我要 jwt，快把它送到http://localhost:8081/test1/這個地址上。

SSO 說：好嘞，這個地址是合法的可以送 jwt 過去，這就跳轉(zhuǎn)過去：http://localhost:8081/test1/?jwt=abcdefj.asdf.asdfasf

系統(tǒng) A 說：不錯不錯，真香。

要注意這里有個坑就是：如果另外一個惡意系統(tǒng) C 安裝相同的格式跳轉(zhuǎn)到 SSO，想要獲取 jwt，這顯然是不應(yīng)該給它的。所以在回跳回去的時候要判斷一下這個回調(diào)地址是不是合法的，能不能給 jwt 給它，可以向后臺請求判斷也可以在 sso 前臺直接寫死合法的地址。在 demo 是沒有這個判斷過程的。

實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)代碼非常簡單，主要是用了一個攔截器，攔截 http 請求，提取出 token 向 sso 認(rèn)證中心驗證 token 是否有效，有效放行，否則返回錯誤給前端。太簡單也不貼代碼了，到 github 上看看就明白了。

效果

上面說了一大串都是原理了，其實這個難也就難在原理部分，代碼實現(xiàn)并沒有那么復(fù)雜。這里就不貼代碼了，有需要直接到 github 上看。

這里上幾個效果圖：

系統(tǒng) A 首次登陸系統(tǒng)