基于.Net的单点登录(SSO)解决方案

前些天一位朋友要我帮忙做一单点登录，其实这个概念早已耳熟能详，但实际应用很少，难得最近轻闲，于是决定通过本文来详细描述一个SSO解决方案，希望对大家有所帮助。SSO的解决方案很多，但搜索结果令人大失所望，大部分是相互转载，并且描述的也是走马观花。
      闲话少叙，进入正题，我的想法是使用集中验证方式，多个站点集中Passport验证。 如下图所示：

      为方便清晰描述，先定义几个名词，本文中出现之处均为如下含义。

主站：Passport集中验证服务器 http://www.passport.com/ 。
      分站：http://www.a.com/、http://www.b.com/、http://www.c.com/ 
      凭证：用户登录后产生的数据标识，用于识别授权用户，可为多种方式，DEMO中主站我使用的是Cache，分站使用Session。
      令牌：由Passport颁发可在各分站中流通的唯一标识。
      OK，现在描述一下单点登录的过程：
      情形一、匿名用户：匿名用户访问分站a上的一个授权页面，首先跳转到主站让用户输入帐号、密码进行登录，验证通过后产生主站凭证，同时产生令牌，跳转回分站a，此时分站a检测到用户已持有令牌，于是用令牌再次去主站获取用户凭证，获取成功后允许用户访问该授权页面。同时产生分站a的本地凭证，当该用户需要再次验证时将先检查本地凭证，以减少网络交互。
      情形二、在分站a登录的用户访问分站b：因为用户在分站a登录过，已持有令牌，所以分站b会用令牌去主站获取用户凭证，获取成功后允许用户访问授权页面。同时产生分站b的本地凭证。

设计完成后，接下来是方案实现的一些关键点：
      令牌：令牌由主站颁发，主站颁发令牌同时生成用户凭证，并记录令牌与用户凭证之间的对应关系，以根据用户提供的令牌响应对应的凭证；令牌要在各跨域分站中进行流通，所以DEMO中令牌我使用主站的Cookie，并指定Cookie.Domain="passport.com"。各分站如何共享主站的Cookie？从分站Redirect到主站页面，然后该页面读取Cookie并以URL参数方式回传即可，可在DEMO代码中查看详细实现，当然如果哪位有更好的令牌实现方式也拿出来分享。

//产生令牌
string tokenValue = Guid.NewGuid().ToString().ToUpper();
HttpCookie tokenCookie = new HttpCookie("Token");
tokenCookie.Values.Add("Value", tokenValue);
tokenCookie.Domain = "passport.com";
Response.AppendCookie(tokenCookie); 

      主站凭证：主站凭证是一个关系表，包含了三个字段：令牌、凭证数据、过期时间。有多种实现方式可供选择，要求可靠的话用数据库，要求性能的话用Cache，DEMO中我使用的是Cache中的DataTable。如下代码所示：

/// <summary>
/// 初始化数据结构
/// </summary>
/// <remarks>
/// ----------------------------------------------------
/// | token(令牌) | info(用户凭证) | timeout(过期时间) |
/// |--------------------------------------------------|
/// </remarks>
private static void cacheInit()
{
    if (HttpContext.Current.Cache["CERT"] == null)
    {
        DataTable dt = new DataTable();

        dt.Columns.Add("token", Type.GetType("System.String"));
        dt.Columns["token"].Unique = true;

        dt.Columns.Add("info", Type.GetType("System.Object"));
        dt.Columns["info"].DefaultValue = null;

        dt.Columns.Add("timeout", Type.GetType("System.DateTime"));
        dt.Columns["timeout"].DefaultValue = DateTime.Now.AddMinutes(double.Parse(System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["timeout"]));

        DataColumn[] keys = new DataColumn[1];
        keys[0] = dt.Columns["token"];
        dt.PrimaryKey = keys;

        //Cache的过期时间为 令牌过期时间*2
        HttpContext.Current.Cache.Insert("CERT", dt, null, DateTime.MaxValue, TimeSpan.FromMinutes(double.Parse(System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["timeout"]) * 2));
    }
}

      分站凭证：分站凭证主要用于减少重复验证时网络的交互，比如用户已在分站a上登录过，当他再次访问分站a时，就不必使用令牌去主站验证了，因为分站a已有该用户的凭证。分站凭证相对比较简单，使用Session、Cookie均可。

      分站SSO页面基类：分站使用SSO的页面会做一系列的逻辑判断处理，如文章开头的流程图。如果有多个页面的话不可能为每个页写一个这样的逻辑，OK，那么把这套逻辑封装成一个基类，凡是要使用SSO的页面继承该基类即可。如下代码所示：

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace SSO.SiteA.Class
{
    /// <summary>
    /// 授权页面基类
    /// </summary>
    public class AuthBase : System.Web.UI.Page
    {
        protected override void OnLoad(EventArgs e)
        {
            if (Session["Token"] != null)
            {
                //分站凭证存在
                Response.Write("恭喜，分站凭证存在，您被授权访问该页面！");
            }
            else
            {
                //令牌验证结果
                if (Request.QueryString["Token"] != null)
                {
                    if (Request.QueryString["Token"] != "$Token$")
                    {
                        //持有令牌
                        string tokenValue = Request.QueryString["Token"];
                        //调用WebService获取主站凭证
                        SSO.SiteA.RefPassport.TokenService tokenService = new SSO.SiteA.RefPassport.TokenService();
                        object o = tokenService.TokenGetCredence(tokenValue);
                        if (o != null)
                        {
                            //令牌正确
                            Session["Token"] = o;
                            Response.Write("恭喜，令牌存在，您被授权访问该页面！");
                        }
                        else
                        {
                            //令牌错误
                            Response.Redirect(this.replaceToken());
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //未持有令牌
                        Response.Redirect(this.replaceToken());
                    }
                }
                //未进行令牌验证，去主站验证
                else
                {
                    Response.Redirect(this.getTokenURL());
                }
            }

            base.OnLoad(e);
        }

        /// <summary>
        /// 获取带令牌请求的URL
        /// 在当前URL中附加上令牌请求参数
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private string getTokenURL()
        {
            string url = Request.Url.AbsoluteUri;
            Regex reg = new Regex(@"^.*\?.+=.+$");
            if (reg.IsMatch(url))
                url += "&Token=$Token$";
            else
                url += "?Token=$Token$";

            return "http://www.passport.com/gettoken.aspx?BackURL=" + Server.UrlEncode(url);
        }

        /// <summary>
        /// 去掉URL中的令牌
        /// 在当前URL中去掉令牌参数
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private string replaceToken()
        {
            string url = Request.Url.AbsoluteUri;
            url = Regex.Replace(url, @"(\?|&)Token=.*", "", RegexOptions.IgnoreCase);
            return "http://www.passport.com/userlogin.aspx?BackURL=" + Server.UrlEncode(url);
        }

    }//end class
}

      用户退出：用户退出时分别清空主站凭证与当前分站凭证。如果要求A站点退出，B、C站点也退出，可自行扩展接口清空每个分站凭证。
      主站过期凭证/令牌清除：定时清除(DataTable)Cache[“CERT”]中timeout字段超过当前时间的记录。

点击此处下载DEMO

1.在IIS中配置站点

配置4个站点指向相应的目录，并分别指定4个站点的主机头：

http://www.passport.com/

http://www.a.com/

http://www.b.com/

http://www.c.com/

2.修改hosts文件以将域名解析到本地站点

127.0.0.1          http://www.passport.com/

127.0.0.1          http://www.a.com/

127.0.0.1          http://www.b.com/

127.0.0.1          http://www.c.com/