如何编写单点登录服务？

6 桌面SSO的实现 从WEB-SSO的概念延伸开，我们可以把SSO的技术拓展到整个桌面的应用，不仅仅局限在浏览器。SSO的概念和原则都没有改变，只需要再做一点点的工作，就可以完成桌面 SSO 的应用。 桌面SSO和WEB-SSO一样，关键的技术也在于如何在用户登录过后保存登录的凭据。在WEB-SSO中，登录的凭据是靠浏览器的cookie机制来完成的；在桌面应用中，可以将登录的凭证保存到任何地方，只要所有SSO的桌面应用都共享这个凭证。 从网站可以下载一个简单的桌面SSO的样例(http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/desktop-sso/desktopsso.zip)和全部源码（http://211.151.94.21/blog/yutoujava/resource/desktopsso_src.zip），虽然简单，但是它具有桌面SSO大多数的功能，稍微加以扩充就可以成为自己的解决方案。 6.1桌面样例的部署 运行此桌面SSO需要三个前提条件： a) WEB-SSO的身份认证应用应该正在运行，因为我们在桌面SSO当中需要用到统一的认证服务 b) 当前桌面需要运行Mozilla或Netscape浏览器，因为我们将ticket保存到mozilla的cookie文件中 c) 必须在JDK1.4以上运行。（WEB-SSO需要JDK1.5以上） 解开desktopsso.zip文件，里面有两个目录bin和lib。 bin目录下有一些脚本文件和配置文件，其中config.properties包含了三个需要配置的参数： a) SSOServiceURL要指向WebSSO部署的身份认证的URL b) SSOLoginPage要指向WebSSO部署的身份认证的登录页面URL c) cookiefilepath要指向当前用户的mozilla所存放cookie的文件 在bin目录下还有一个login.conf是用来配置JAAS登录模块，本样例提供了两个，读者可以任意选择其中一个（也可以都选），再重新运行程序，查看登录认证的变化 在bin下的运行脚本可能需要作相应的修改 a) 如果是在unix下，各个jar文件需要用“:”来隔开，而不是“;” b) java 运行程序需要放置在当前运行的路径下，否则需要加上java的路径全名。 6.2桌面样例的运行 样例程序包含三个简单的Java控制台程序，这三个程序单独运行都需要登录。如果运行第一个命叫“GameSystem”的程序，提示需要输入用户名和密码： 效验成功以后，便会显示当前登录的用户的基本信息等等。 这时候再运行第二个桌面Java应用（mailSystem）的时候，就不需要再登录了，直接就显示出来刚才登录的用户。 第三个应用是logout，运行它之后，用户便退出系统。再访问的时候，又需要重新登录了。请读者再制裁执行完logout之后，重新验证一下前两个应用的SSO：先运行第二个应用，再运行第一个，会看到相同的效果。 我们的样例并没有在这里停步，事实上，本样例不仅能够和在几个Java应用之间SSO，还能和浏览器进行SSO，也就是将浏览器也当成是桌面的一部分。这对一些行业有着不小的吸引力。 这时候再打开Mozilla浏览器，访问以前提到的那两个WEB应用，会发现只要桌面应用如果登录过，Web应用就不用再登录了，而且能显示刚才登录的用户的信息。读者可以在几个桌面和Web应用之间进行登录和logout的试验，看看它们之间的SSO。 6.3桌面样例的源码分析 桌面SSO的样例使用了JAAS（要了解JAAS的详细的信息请参考http://java.sun.com/products/jaas）。JAAS是对PAM（Pluggable Authentication Module）的Java实现，来完成 Java应用可插拔的安全认证模块。使用JAAS作为Java应用的安全认证模块有很多好处，最主要的是不需要修改源代码就可以更换认证方式。例如原有的Java应用如果使用JAAS的认证，如果需要应用SSO，只需要修改JAAS的配置文件就行了。现在在流行的J2EE和其他 Java的产品中，用户的身份认证都是通过JAAS来完成的。在样例中，我们就展示了这个功能。请看配置文件login.conf DesktopSSO { desktopsso.share.PasswordLoginModule required; desktopsso.share.DesktopSSOLoginModule required; }; 当我们注解掉第二个模块的时候，只有第一个模块起作用。在这个模块的作用下，只有test用户（密码是12345）才能登录。当我们注解掉第一个模块的时候，只有第二个模块起作用，桌面SSO才会起作用。 所有的Java桌面样例程序都是标准JAAS应用，熟悉JAAS的程序员会很快了解。JAAS中主要的是登录模块（LoginModule）。下面是SSO登录模块的源码： public class DesktopSSOLoginModule implements LoginModule { .......... private String SSOServiceURL = ""; private String SSOLoginPage = ""; private static String cookiefilepath = ""; ......... 在config.properties的文件中，我们配置了它们的值： SSOServiceURL=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/SSOAuth SSOLoginPage=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/login.jsp cookiefilepath=C:\\Documents and Settings\\yw137672\\Application Data\\Mozilla\\Profiles\\default\\hog6z1ji.slt\\cookies.txt SSOServiceURL和SSOLoginPage成员变量指向了在Web-SSO中用过的身份认证模块：SSOAuth，这就说明在桌面系统中我们试图和Web应用共用一个认证服务。而 cookiefilepath成员变量则泄露了一个“天机”：我们使用了Mozilla浏览器的cookie文件来保存登录的凭证。换句话说，和Mozilla共用了一个保存登录凭证的机制。之所以用Mozilla是应为它的Cookie文件格式简单，很容易编程访问和修改任意的Cookie值。（我试图解析Internet Explorer的cookie文件但没有成功。） 下面是登录模块DesktopSSOLoginModule的主体：login()方法。逻辑也是非常简单：先用Cookie来登陆，如果成功，则直接就进入系统，否则需要用户输入用户名和密码来登录系统。 public boolean login() throws LoginException{ try { if (Cookielogin()) return true; } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } if (passwordlogin()) return true; throw new FailedLoginException(); } 下面是Cookielogin()方法的实体，它的逻辑是： 先从Cookie文件中获得相应的Cookie值，通过身份效验服务效验Cookie的有效性。如果cookie有效就算登录成功；如果不成功或Cookie不存在，用cookie登录就算失败。 public boolean Cookielogin() throws LoginException,IOException { String cookieValue=""; int cookieIndex =foundCookie(); if (cookieIndex<0) return false; else cookieValue = getCookieValue(cookieIndex); username = cookieAuth(cookieValue); if (! username.equals("failed")) { loginSuccess = true; return true; } return false; } 用用户名和密码登录的方法要复杂一些，通过Callback的机制和屏幕输入输出进行信息交互，完成用户登录信息的获取；获取信息以后通过userAuth方法来调用远端SSOAuth的服务来判定当前登录的有效性。 public boolean passwordlogin() throws LoginException { // // Since we need input from a user, we need a callback handler if (callbackHandler == null) { throw new LoginException("No CallbackHandler defined"); } Callback[] callbacks = new Callback[2]; callbacks[0] = new NameCallback("Username"); callbacks[1] = new PasswordCallback("Password", false); // // Call the callback handler to get the username and password try { callbackHandler.handle(callbacks); username = ((NameCallback)callbacks[0]).getName(); char[] temp = ((PasswordCallback)callbacks[1]).getPassword(); password = new char[temp.length]; System.arraycopy(temp, 0, password, 0, temp.length); ((PasswordCallback)callbacks[1]).clearPassword(); } catch (IOException ioe) { throw new LoginException(ioe.toString()); } catch (UnsupportedCallbackException uce) { throw new LoginException(uce.toString()); } System.out.println(); String authresult =""; try { authresult = userAuth(username, password); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } if (! authresult.equals("failed")) { loginSuccess= true; clearPassword(); try { updateCookie(authresult); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } return true; } loginSuccess = false; username = null; clearPassword(); System.out.println( "Login: PasswordLoginModule FAIL" ); throw new FailedLoginException(); } CookieAuth和userAuth方法都是利用apahce的httpclient工具包和远程的SSOAuth进行http连接，获取服务。 private String cookieAuth(String cookievalue) throws IOException{ String result = "failed"; HttpClient httpclient = new HttpClient(); GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action1+cookievalue); try { httpclient.executeMethod(httpget); result = httpget.getResponseBodyAsString(); } finally { httpget.releaseConnection(); } return result; } private String userAuth(String username, char[] password) throws IOException{ String result = "failed"; String passwd= new String(password); HttpClient httpclient = new HttpClient(); GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action2+username+"&password="+passwd); passwd = null; try { httpclient.executeMethod(httpget); result = httpget.getResponseBodyAsString(); } finally { httpget.releaseConnection(); } return result; } 还有一个地方需要补充说明的是，在本样例中，用户名和密码的输入都会在屏幕上显示明文。如果希望用掩码形式来显示密码，以提高安全性，请参考：http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Security/pwordmask/ 7 真正安全的全方位SSO解决方案：Kerberos 我们的样例程序（桌面SSO和WEB-SSO）都有一个共性：要想将一个应用集成到我们的SSO解决方案中，或多或少的需要修改应用程序。Web应用需要配置一个我们预制的filter；桌面应用需要加上我们桌面SSO的JAAS模块（至少要修改JAAS的配置文件）。可是有很多程序是没有源代码和无法修改的，例如常用的远程通讯程序telnet和ftp等等一些操作系统自己带的常用的应用程序。这些程序是很难修改加入到我们的SSO的解决方案中。 事实上有一种全方位的SSO解决方案能够解决这些问题，这就是Kerberos协议（RFC 1510）。Kerberos是网络安全应用标准(http://web.mit.edu/kerberos/)，由MIT学校发明，被主流的操作系统所采用。在采用kerberos的平台中，登录和认证是由操作系统本身来维护，认证的凭证也由操作系统来保存，这样整个桌面都可以处于同一个SSO的系统保护中。操作系统中的各个应用（如ftp,telnet）只需要通过配置就能加入到SSO中。另外使用Kerberos最大的好处在于它的安全性。通过密钥算法的保证和密钥中心的建立，可以做到用户的密码根本不需要在网络中传输，而传输的信息也会十分的安全。 目前支持Kerberos的操作系统包括Solaris, windows,Linux等等主流的平台。只不过要搭建一个Kerberos的环境比较复杂，KDC（密钥分发中心）的建立也需要相当的步骤。Kerberos拥有非常成熟的API，包括Java的API。使用Java Generic Security Services(GSS) API并且使用JAAS中对Kerberos的支持（详细信息请参见Sun的Java&Kerberos教程http://java.sun.com/ j2se/1.5.0/docs/guide/security/jgss/tutorials/index.html），要将我们这个样例改造成对Kerberos的支持也是不难的。值得一提的是在JDK6.0 （http://www.java.net/download/jdk6）当中直接就包含了对GSS的支持，不需要单独下载GSS的包。 8 总结 本文的主要目的是阐述SSO的基本原理，并提供了一种实现的方式。通过对源代码的分析来掌握开发SSO服务的技术要点和充分理解SSO的应用范围。但是，本文仅仅说明了身份认证的服务，而另外一个和身份认证密不可分的服务----权限效验，却没有提到。要开发出真正的SSO的产品，在功能上、性能上和安全上都必须有更加完备的考虑。 附件： DesktopSSO.zip SSOAuth.zip SSOWebDemo1.zip SSOWebDemo2.zip 作者简介 王昱是Sun中国工程研究院的Java工程师，现在的主要负责全球合作伙伴的技术支持。作为一名Java资深工程师和架构师，王昱在Java 的很多领域都有多年的造诣，特别是在Java虚拟机、J2EE技术(包括EJB, JSP/Servlet, JMS和Web services等技术)、集群技术和Java应用性能调优上有着较为丰富的经验。曾经多次在重要的Java会议发表演讲，并在国际著名的Java技术站点发表文章。

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