深入浅析C#中单点登录的原理和使用

2020-01-24 00:26:26

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来源：转载

供稿：网友

什么是单点登录？

我想肯定有一部分人“望文生义”的认为单点登录就是一个用户只能在一处登录，其实这是错误的理解（我记得我第一次也是这么理解的）。

单点登录指的是多个子系统只需要登录一个，其他系统不需要登录了（一个浏览器内）。一个子系统退出，其他子系统也全部是退出状态。

如果你还是不明白，我们举个实际的例子把。比如武林网首页：https://www.jb51.ne ，和武林网的搜索http://so.VeVB.COm 。这就是两个系统（不同的域名）。如果你登录其中一个，另一个也是登录状态。如果你退出一个，另一个也是退出状态了。

那么这是怎么实现的呢？这就是我们今天要分析的问题了。

单点登录(SSO)原理

首先我们需要一个认证中心(Service)，和两个子系统(Client)。

当浏览器第一次访问Client1时，处于未登录状态 -> 302到认证中心(Service) -> 在Service的登录页面登录(写入Cookie记录登录信息) -> 302到Client1(写入Cookie记录登录信息)第二次访问Client1 -> 读取Client1中Cookie登录信息 -> Client1为登录状态

第一次访问Client2 -> 读取Client2中Cookie中的登录信息 -> Client2为未登录状态 -> 302到在Service(读取Service中的Cookie为登录状态) -> 302到Client2(写入Cookie记录登录信息)

我们发现在访问Client2的时候，中间时间经过了几次302重定向，并没有输入用户名密码去登录。用户完全感觉不到，直接就是登录状态了。

图解：

手撸一个SSO

环境：.NET Framework 4.5.2

Service：

/// <summary>/// 登录/// </summary>/// <param name="name"></param>/// <param name="passWord"></param>/// <param name="backUrl"></param>/// <returns></returns>[HttpPost]public string Login(string name, string passWord, string backUrl){ if (true)//TODO：验证用户名密码登录 {  //用Session标识会话是登录状态  Session["user"] = "XX已经登录";  //在认证中心 保存客户端Client的登录认证码  TokenIds.Add(Session.SessionID, Guid.NewGuid()); } else//验证失败重新登录 {  return "/Home/Login"; } return backUrl + "?tokenId=" + TokenIds[Session.SessionID];//生成一个tokenId 发放到客户端}

Client：

public static List<string> Tokens = new List<string>();public async Task<ActionResult> Index(){ var tokenId = Request.QueryString["tokenId"]; //如果tokenId不为空，则是由Service302过来的。 if (tokenId != null) {  using (HttpClient http = new HttpClient())  {   //验证Tokend是否有效   var isValid = await http.GetStringAsync("http://localhost:8018/Home/TokenIdIsValid?tokenId=" + tokenId);   if (bool.Parse(isValid.ToString()))   {    if (!Tokens.Contains(tokenId))    {     //记录登录过的Client (主要是为了可以统一登出)     Tokens.Add(tokenId);    }    Session["token"] = tokenId;   }  } } //判断是否是登录状态 if (Session["token"] == null || !Tokens.Contains(Session["token"].ToString())) {  return Redirect("http://localhost:8018/Home/Verification?backUrl=http://localhost:26756/Home"); } else {  if (Session["token"] != null)   Session["token"] = null; } return View();}

效果图：

当然，这只是用较少的代码撸了一个较简单的SSO。仅用来理解，勿用于实际应用。

IdentityServer4实现SSO

环境：.NET Core 2.0

上面我们手撸了一个SSO，接下来我们看看.NET里的IdentityServer4怎么来使用SSO。

首先建一个IdentityServer4_SSO_Service(MVC项目)，再建两个IdentityServer4_SSO_Client(MVC项目)
在Service项目中用nuget导入IdentityServer4 2.0.2、IdentityServer4.AspNetIdentity 2.0.0、IdentityServer4.EntityFramework 2.0.0
在Client项目中用nuget导入IdentityModel 2.14.0

然后分别设置Service和Client项目启动端口为 5001(Service)、5002(Client1)、5003(Client2)

在Service中新建一个类Config：

public class Config{   public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()  {   return new List<IdentityResource>   {    new IdentityResources.OpenId(),    new IdentityResources.Profile(),   };  } public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources() {  return new List<ApiResource>  {   new ApiResource("api1", "My API")  }; } // 可以访问的客户端 public static IEnumerable<Client> GetClients()  {      return new List<Client>   {        // OpenID Connect hybrid flow and client credentials client (MVC)    //Client1    new Client    {     ClientId = "mvc1",     ClientName = "MVC Client1",     AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,     RequireConsent = true,     ClientSecrets =     {      new Secret("secret".Sha256())     },     RedirectUris = { "http://localhost:5002/signin-oidc" }, //注意端口5002 是我们修改的Client的端口     PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5002/signout-callback-oidc" },     AllowedScopes =     {      IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,      IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,      "api1"     },     AllowOfflineAccess = true    },     //Client2    new Client    {     ClientId = "mvc2",     ClientName = "MVC Client2",     AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,     RequireConsent = true,     ClientSecrets =     {      new Secret("secret".Sha256())     },     RedirectUris = { "http://localhost:5003/signin-oidc" },     PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5003/signout-callback-oidc" },     AllowedScopes =     {      IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,      IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,      "api1"     },     AllowOfflineAccess = true    }   };  }}

新增一个ApplicationDbContext类继承于IdentityDbContext：

public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<IdentityUser>{ public ApplicationDbContext(DbContextOptions<ApplicationDbContext> options)  : base(options) { }  protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder) {  base.OnModelCreating(builder); }}

在文件appsettings.json中配置数据库连接字符串：

"ConnectionStrings": { "DefaultConnection": "Server=(local);Database=IdentityServer4_Demo;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true" }

在文件Startup.cs的ConfigureServices方法中增加:

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){ services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>  options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection"))); //数据库连接字符串 services.AddIdentity<IdentityUser, IdentityRole>()  .AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>()  .AddDefaultTokenProviders(); services.AddMvc(); string connectionString = Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection"); var migrationsAssembly = typeof(Startup).GetTypeInfo().Assembly.GetName().Name; services.AddIdentityServer()  .AddDeveloperSigningCredential()  .AddAspNetIdentity<IdentityUser>()   .AddConfigurationStore(options =>  {   options.ConfigureDbContext = builder =>    builder.UseSqlServer(connectionString,     sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));  })  .AddOperationalStore(options =>  {   options.ConfigureDbContext = builder =>    builder.UseSqlServer(connectionString,     sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));   options.EnableTokenCleanup = true;   options.TokenCleanupInterval = 30;  });}

并在Startup.cs文件里新增一个方法InitializeDatabase（初始化数据库）：

/// <summary>/// 初始数据库/// </summary>/// <param name="app"></param>private void InitializeDatabase(IApplicationBuilder app){ using (var serviceScope = app.ApplicationServices.GetService<IServiceScopeFactory>().CreateScope()) {  serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<ApplicationDbContext>().Database.Migrate();//执行数据库迁移  serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<PersistedGrantDbContext>().Database.Migrate();  var context = serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<ConfigurationDbContext>();  context.Database.Migrate();  if (!context.Clients.Any())  {   foreach (var client in Config.GetClients())//循环添加 我们直接添加的 5002、5003 客户端   {    context.Clients.Add(client.ToEntity());   }   context.SaveChanges();  }   if (!context.IdentityResources.Any())    {     foreach (var resource in Config.GetIdentityResources())     {      context.IdentityResources.Add(resource.ToEntity());     }     context.SaveChanges();    }   if (!context.ApiResources.Any())    {     foreach (var resource in Config.GetApiResources())     {      context.ApiResources.Add(resource.ToEntity());     }     context.SaveChanges();    } }}

修改Configure方法：

 public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env) {  //初始化数据  InitializeDatabase(app);  if (env.IsDevelopment())  {   app.UseDeveloperExceptionPage();   app.UseBrowserLink();   app.UseDatabaseErrorPage();  }  else  {   app.UseExceptionHandler("/Home/Error");  }  app.UseStaticFiles();  app.UseIdentityServer();  app.UseMvc(routes =>  {   routes.MapRoute(    name: "default",    template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");  }); }

然后新建一个AccountController控制器，分别实现注册、登录、登出等。

新建一个ConsentController控制器用于Client回调。

然后在Client的Startup.cs类里修改ConfigureServices方法：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){ services.AddMvc(); JwtSecurityTokenHandler.DefaultInboundClaimTypeMap.Clear(); services.AddAuthentication(options => {  options.DefaultScheme = "Cookies";  options.DefaultChallengeScheme = "oidc"; }).AddCookie("Cookies").AddOpenIdConnect("oidc", options => {  options.SignInScheme = "Cookies";  options.Authority = "http://localhost:5001";  options.RequireHttpsMetadata = false;  options.ClientId = "mvc2";  options.ClientSecret = "secret";  options.ResponseType = "code id_token";  options.SaveTokens = true;  options.GetClaimsFromUserInfoEndpoint = true;  options.Scope.Add("api1");  options.Scope.Add("offline_access"); });}

对于Client的身份认证就简单了：

[Authorize]//身份认证public IActionResult Index(){ return View();}/// <summary>/// 登出/// </summary>/// <returns></returns>public async Task<IActionResult> Logout(){ await HttpContext.SignOutAsync("Cookies"); await HttpContext.SignOutAsync("oidc"); return View("Index");}

效果图：