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springboot + springsecurity + cas学习笔记(二)—— CAS认证原理

作者:互联网

 CAS,Central Authentication Service—中央认证服务,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SSO解决方案。下面简单介绍SSO,重点介绍CAS认证过程。

一、    SSO简介
  1.1   概念
  SSO英文全称Single Sign On,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。

  1.2  角色
  一般 SSO 体系主要角色有三种:

  *  User (多个)

  * Web 应用(多个)

  * SSO 认证中心( 一个 )

  1.3  原则
  SSO 实现模式一般包括以下三个原则:

  *  所有的认证登录都在 SSO 认证中心进行;

  *  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;

  *  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)

二、    CAS原理介绍

  2.1  体系结构
    从结构体系看,CAS 包括两部分: CAS Server 和 CAS Client 。

    CAS Server负责完成对用户的认证工作 ,会为用户签发两个重要的票据:登录票据(TGT)和服务票据(ST)来实现认证过程, CAS Server需要独立部署 。

    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。准确地来说,它以Filter 方式保护受保护的资源。对于访问受保护资源的每个 Web 请求,CAS Client 会分析该请求的 Http 请求中是否包含 ServiceTicket(服务票据,由 CAS Server发出用于标识目标服务)。CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起。

  由上可知,它符合SSO中的角色架构,如下:

  *  User (多个)

  *  Web 应用(多个CAS Client—与Web应用部署在一起)

  *  SSO 认证中心( 一个CAS Server—独立部署)

  2.2  核心票据
    CAS的核心就是其Ticket,及其在Ticket之上的一系列处理操作。CAS的主要票据有TGT、ST、PGT、PGTIOU、PT,其中TGT、ST是CAS1.0(基础模式)协议中就有的票据,PGT、PGTIOU、PT是CAS2.0(代理模式)协议中有的票据。这里主要介绍CAS1.0—基础模式中的几种票据。

  TGT(Ticket Grangting Ticket)

    TGT是CAS为用户签发的登录票据,拥有了TGT,用户就可以证明自己在CAS成功登录过。TGT封装了Cookie值以及此Cookie值对应的用户信息。用户在CAS认证成功后,生成一个TGT对象,放入自己的缓存(Session);同时,CAS生成cookie(叫TGC,个人理解,其实就是TGT的SessionId),写入浏览器。TGT对象的ID就是cookie的值,当HTTP再次请求到来时,如果传过来的有CAS生成的cookie,则CAS以此cookie值(SessionId)为key查询缓存中有无TGT(Session),如果有的话,则说明用户之前登录过,如果没有,则用户需要重新登录。

   TGC (Ticket-granting cookie)

    上面提到,CAS-Server生成TGT放入自己的Session中,而TGC就是这个Session的唯一标识(SessionId),以Cookie形式放到浏览器端,是CAS Server用来明确用户身份的凭证。(如果你理解Session的存放原理的话就很好理解)

    ST(ServiceTicket)

    ST是CAS为用户签发的访问某一服务票据。用户访问service时,service发现用户没有ST,则要求用户去CAS获取ST。用户向CAS发出获取ST的请求,如果用户的请求中包含cookie,则CAS会以此cookie值为key查询缓存中有无TGT,如果存在TGT,则用此TGT签发一个ST,返回给用户。用户凭借ST去访问service,service拿ST去CAS验证,验证通过后,允许用户访问资源。

为了保证ST的安全性:ST 是基于随机生成的,没有规律性。而且,CAS规定 ST 只能存活一定的时间,然后 CAS Server 会让它失效。而且,CAS 协议规定ST只能使用一次,无论 Service Ticket 验证是否成功, CASServer 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。

  2.3  认证过程
  这里用一个终端,对两个CAS—Client的三次请求来说明CAS的认证过程,主要是TGT、TGC、ST等票据的传递,以及如何实现的SSO。

  如下图,前两次请求都是访问的CAS—Client1,主要来说明TGT、TGC、ST等票据的作用;然后第三次请求访问的是CAS—Client2,主要来说明如何实现的SSO。
 

Request1
    【第一步】终端第一次访问CAS—Client1,AuthenticationFilter会截获此请求:1、首先,检测本地Session没有缓存有用户信息;2、然后,检测到请求信息中没有ST;3、所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server,并传递 Service (也就是要访问的目的资源地址,以便登录成功过后转回该地址),例:【https://cas:8443/cas/login?service=http0%3A8081%2F】

    【第二步】终端第一次访问CAS—Server:1、CAS—Server检测到请求信息中没有TGC,所以跳转到自己的登录页;2、终端输入用户名、密码登录CAS—Server,认证成功后,CAS—Server会生成登录票据—TGT(集成了用户信息与ST),并随机生成一个服务票据—ST与CAS会话标识—TGC。TGT实际上就是Session,而TGC就是这标识这个Session存到Cookie中的SessionID;ST即,根据Service生成Ticket。3、然后,CAS—Server会将Ticket加在url 后面,然后将请求redirect 回客户web 应用,例如URL为【http://192.168.1.90:8081/web1/?ticket=ST-5-Sx6eyvj7cPPCfn0pMZ】

    【第三步】这时,终端携带ticket再次请求CAS—Client1:1、这时客户端的AuthenticationFilter看到ticket 参数后,会跳过,由其后面的TicketValidationFilter 处理;2、TicketValidationFilter 会利用httpclient工具访问cas 服务的/serviceValidate 接口, 将ticket 、service 都传到此接口,由此接口验证ticket 的有效性,即向CAS—Server验证ST的有效性。3、TicketValidationFilter如果得到验证成功的消息,就会把用户信息写入web 应用的session里。至此为止,SSO 会话就建立起来了。

  Request2
    上面说了SSO 会话已经建立起来了,这时用户在同一浏览器里第二次访问此web 应用(CAS—Client1)时,AuthenticationFilter会在session 里读取到用户信息,这就代表用户已成功登录,所以就不会去CAS 认证了。

  Request3
    【第一步】与Request1是完全一样的,如下:终端第一次访问CAS—Client2,AuthenticationFilter会截获此请求:1、首先,检测本地Session没有缓存有用户信息;2、然后,检测到请求信息中没有ST;3、所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server,并传递 Service (也就是要访问的目的资源地址,以便登录成功过后转回该地址),例:【https://cas:8443/cas/login?service=http0%3A8081%2F】

    【第二步】然后,终端第二次访问CAS—Server:此时,Request中会带有上次生成的TGC,然后根据TGC(SessionID)去查找是否有对应的TGT(Session),如果有,代表此用户已成功登录过,所以此时用户不必再去登录页登录(SSO的体现),而CAS—Server会直接用找到的TGT签发一个ST,然后重定向到CAS—Client2,剩下的如Request1中的【第三步】就完全一样了。

三、    总结
    CAS认证过程中的核心概念即是几个【票据】,实际上其实就是1个Cookie和N个Session。包括CAS1.0(基础模式)的TGT、ST、TGC;以及CAS2.0(代理模式)的PGT、PT、PGTIOU等。认证过程,即是这几个票据的传递与对比验证的过程。


原文链接:https://blog.csdn.net/wang379275614/article/details/46337529

 

标签:springboot,TGT,cas,用户,Server,ST,CAS,SSO,springsecurity
来源: https://blog.csdn.net/Xx_xiansheng/article/details/115182459