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NodeJS实现单点登录原理解析

什么是单点登录

随着公司业务的增多,必然会产生各个不同的系统,如果每个系统都需要单独登录的话就会很不方便。
因此产生了单点登录这样的解决方案,单点登录全称 Single Sign On,简称SSO,意思是在多个系统应用群中登录一个系统,便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录。
比如小明今天登录了淘宝,如果没有登录,就会被要求输入认证信息(用户名密码等),登录过后再去访问天猫的页面时就不需要登录可以直接访问。

单点登录原理

SSO 需要有一个独立的认证中心,只有独立的验证中心能接受用户的用户名密码等安全信息,其他系统不提供登录入口,只接受认证中心的间接授权。 整个过程可以简单的用上图描述:

当用户登录访问应用A时,应用A发现用户未登录,跳转至SSO认证中心,并将自己的地址作为参数方便回调SSO认证中心发现用户没有登录过,将用户引导至登录页面;用户填写用户名密码提交登录申请;SSO认证中心校验用户信息,创建用户雨SSO认证中心的会话(这时会把信息保存到cookie中),同时创建授权令牌tokensso认证中心带着令牌跳转到最初的请求地址(应用A)应用A拿到令牌去SSO认证中心认证是否有效,如果返回有效注册应用A应用A创建与用户之间的会话,展示资源并维持用户登录态当用户访问应用B时,发现用户未登录(SSO认证服务器与应用A应用B不是同一个域,不能提供登录态),跳转到SSO认证中心,并将自己的地址和之前和SSO认证中心会话的cookie信息带入SSO认证中心发现用户已登录,跳转回应用B地址,并附上令牌token同样的应用B拿到令牌去SSO认证中心认证是否有效,如果返回有效注册应用B应用B创建与用户之间的会话,展示资源并维持用户登录态
NodeJS 演示

三个不同的服务

这里我们需要启动三个服务来分别模拟 应用A,SSO认证服务器和应用B

这里端口号 8383的服务是SSO认证服务器,其余的 :8686 和 :8787 分别代表应用A与应用B。
其实应用A与应用B的代码几乎一样,如上图所示我们可以通过穿参的方式来设置不同的端口及应用名。
先来看下效果

首次访问跳转至登录页

应用A判断登录态,跳转到SSO认证服务器

应用A

const Koa=require('koa');
const Router=require('koa-router')
const views=require('koa-views')
const static=require('koa-static')
const path=require('path');
const app=new Koa();
const router=new Router();
const session=require('koa-session')
const koa2Req=require('koa2-request');
//模版引擎相关配置
app.use(views(path.join(__dirname,'./views')),{
extension:'ejs'
})
app.keys=['key']
const keyMap={
'8686':'koa:sess8686',
'8787':'koa:sess8787'
}
const CONFIG={
key:keyMap[process.env.PORT] || 'koa:sess',
maxAge:1000*60*60*24,
httpOnly:true
}
app.use(session(CONFIG,app))
const system=process.env.SERVER_NAME
router.get("/",async (ctx)=>{
//通过 session来判断 应用A的登录状态
let user=ctx.session.user
if(user){
 //...
}
else //1、当用户登录访问应用A时,应用A发现用户未登录(应为服务器没有保存对应的session)
{
let token=ctx.query.token
//第一次登录url上也不会有令牌
if(!token)
{
//1、跳转到SSO认证服务器
 ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
}
else
{
//...
}
}
})
app.use(router.routes())const port=process.env.PORT||8888
app.listen(port,()=>{
console.log(`app ${system} running at ${port}`)
})

认证服务器判断登录态,渲染登录页

认证服务器SSO
认证服务器的目录结构如下 主要处理两个功能,一是登录逻辑,二是之后验证令牌的有效性,分别有路由 login.js 和 check-token.js 处理

Auth/index.js

const Koa=require('koa');
const Router=require('koa-router')
const views=require('koa-views')
const path=require('path');
const app=new Koa();
const router=new Router();
const login=require("./routes/login")
const checkToken=require('./routes/check-token')
const bodyparser=require('koa-bodyparser')
app.use(views(path.join(__dirname,'./views')),{
extension:'ejs'
})
app.use(bodyparser())
//处理登录相关的逻辑
router.use('/login',login.routes())
//处理令牌验证的逻辑
router.use('/check_token',checkToken.routes())
app.use(router.routes())app.listen(8383,()=>{
console.log(`app listen at 8383`)
})

刚才我们从应用A跳转到 http://localhost:8383/login?redirectUrl=localhost:8686 来看login中的逻辑
Auth/routes/login.js

const service = require("../service");
const router=require("koa-router")()
router.get('/',async (ctx)=>{
const cookies=ctx.cookies;
const token=cookies.get('token');
//从cookie中判断应用A的登录态
if(token && service.isTokenVailid(token)){
//。。。如果有登录过
}else{
//2、SSO认证中心发现用户没有登录过,于是渲染登录页面登录页面;
await ctx.render('login.ejs',{
extension:'ejs'
 })
}
})
//。。。
module.exports=router

登录页面
Auth/views/login.ejs

<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>统一登录</title>
</head>
<body>
<h1>统一登录</h1>
<form method="post">
 <div>用户名: <input type="text" name="name"/></div>
 <div>密码<input type="text" name="password" /></div>
 <div><input type="submit" value='登录'></div>
</form>
</body>
</html>

校验用户信息,创建令牌

Auth/routes/login.js

router.post('/',async (ctx)=>{
//2、用户填写用户名密码提交登录申请;
 const body=ctx.request.body;
 const {name,password}=body;
//2、SSO认证中心校验用户信息,
 if(name==="admin" && password==="123456"){
//2、创建用户雨SSO认证中心的会话(这时会把信息保存到cookie中),同时创建授权令牌token
 const token="passport";
 await ctx.cookies.set('token',token,{
 maxAge:1000*60*60*24*30,
 httpOnly:true
 })
 if(ctx.query.redirectUrl){
 //3、sso认证中心带着令牌跳转到最初的请求地址(应用A)
 ctx.redirect(`${ctx.protocol}://${ctx.query.redirectUrl}?token=${token}`)
 //回跳地址是 http://localhost:8686/?token=passport
 }else{
 ctx.body="<h1>登录成功!</h1>"
 }
 }else{
 ctx.response.body={
 error:1,
 msg:'用户名或密码错误'
 }
 }
})

从认证服务器携带令牌跳转回应用A

令牌校验 返回资源

应用A

app.use(views(path.join(__dirname,'./views')),{
extension:'ejs'
})
//...
const system=process.env.SERVER_NAME
router.get("/",async (ctx)=>{
let user=ctx.session.user
if(user){
//...
}
else
//这时应用A依旧没有登录态 但url上有了令牌 http://localhost:8686/?token=passport
 {
let token=ctx.query.token
if(!token)
{
//...跳转去SSO登录页面
}
else 
//跳回应用A时走这里的逻辑
{
//ajax请求 4. 应用A拿到令牌去SSO认证中心认证是否有效,如果返回有效注册应用A
const url=`://localhost:8383/check_token?token=${token}&t=${new Date().getTime()}`
let data = await koa2Req(ctx.protocol + url);
if(data && data.body){
try {
const body=JSON.parse(data.body)
const {error,userId}=body;
// console.log(error,userId) 0,admin
if(error==0){
if(!userId){
ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
return
}
//验证通过后注册session,渲染页面
//5. 应用A创建与用户之间的会话,展示资源并维持用户登录态
ctx.session.user=userId;
await ctx.render('index.ejs',{
user:userId,
system
})
}else{
ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
}
} catch (error) {console.log(error)}
}
}
}
})
app.use(router.routes())
const port=process.env.PORT||8888
app.listen(port,()=>{
console.log(`app ${system} running at ${port}`)
})

与之对应的 SSO中处理验证令牌的逻辑
Auth/routes/check-token

const router=require("koa-router")()
const service=require("../service")
router.get('/',async (ctx)=>{
const token=ctx.query.token;
const result={
error:1
}
//当token 是 password时
if(service.isTokenVailid(token)){
result.error=0;
result.userId='admin'
}
ctx.body=result
})
module.exports=router

Auth/service/index.js

module.exports={
isTokenVailid: function(token){
if(token && token==='passport'){
return true
}
return false
}
}

至此用户已经能正常访问应用A,SSO服务器和应用A服务器上都有了用户登录过的信息。

访问应用B

带cookie跳转至SSO认证服务器

应用B

//...
router.get("/",async (ctx)=>{
let user=ctx.session.user
if(user){
//...
}else{
let token=ctx.query.token
//...
if(!token)
{
//同样既没有session也没有令牌,跳转到SSO认证服务器
//6、当用户访问应用B时,发现用户未登录(SSO认证服务器与应用A应用B不是同一个域,不能提供登录态),跳转到SSO认证中心,并将自己的地址和之前和SSO认证中心会话的cookie信息带入
ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
}
else
{
//。。。验证令牌的部分
}
}
})
app.use(router.routes())
const port=process.env.PORT||8888
app.listen(port,()=>{
console.log(`app ${system} running at ${port}`)
})

从认证服务器携带令牌跳转回应用B

SSO认证服务器 ,再次登录时携带了cookie,因此不会再请求登录页面 Auth/routes/login

//...
router.get('/',async (ctx)=>{
const cookies=ctx.cookies;
const token=cookies.get('token');
//7. SSO认证中心发现用户已登录,跳转回应用B地址,并附上令牌token
if(token && service.isTokenVailid(token)){
const redirectUrl=ctx.query.redirectUrl;
if(redirectUrl){
 //带着令牌跳转回应用B
ctx.redirect(`${ctx.protocol}://${redirectUrl}?token=${token}`)
}else{
ctx.body="<h1>登录成功!</h1>"
}
}else{
//...渲染登录页面
}
})
//..

令牌校验 返回资源

这里的逻辑和5,6两步一样,因为token容易伪造,所以要检验真伪。 应用B

app.use(views(path.join(__dirname,'./views')),{
extension:'ejs'
})
//...
const system=process.env.SERVER_NAME
router.get("/",async (ctx)=>{
let user=ctx.session.user
if(user){
//...
}
else
//这时应用B依旧没有登录态 但url上有了令牌 http://localhost:8787/?token=passport
 {
let token=ctx.query.token
if(!token)
{
//...跳转去SSO登录页面
}
else 
//跳回应用B时走这里的逻辑
{
//ajax请求 8. 同样的应用B拿到令牌去SSO认证中心认证是否有效,如果返回有效注册应用B
const url=`://localhost:8383/check_token?token=${token}&t=${new Date().getTime()}`
let data = await koa2Req(ctx.protocol + url);
if(data && data.body){
try {
const body=JSON.parse(data.body)
const {error,userId}=body;
// console.log(error,userId) 0,admin
if(error==0){
if(!userId){
ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
return
}
//验证通过后注册session,渲染页面
//9. 应用B创建与用户之间的会话,展示资源并维持用户登录态
ctx.session.user=userId;
await ctx.render('index.ejs',{
user:userId,
system
})
}else{
ctx.redirect(`http://localhost:8383/login?redirectUrl=${ctx.host+ctx.originalUrl}`)
}
} catch (error) {console.log(error)}}
}
}
})
app.use(router.routes())
const port=process.env.PORT||8888
app.listen(port,()=>{
console.log(`app ${system} running at ${port}`)
})

至此单点登录的大部分逻辑都已经完成,之后再session有效期内再访问页面,就不需要再登录,直接返回资源

router.get("/",async (ctx)=>{
//如果session中有用户信息,说明已经登录过,直接返回请求资源
let user=ctx.session.user
if(user){
await ctx.render('index.ejs',{
user,
system
})
}
//...
 })
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