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解决方式。以下简介SSO,重点介绍CAS认证过程。
一、 SSO简单介绍
1.1 概念
SSO英文全称Single Sign On,是眼下比較流行的服务于企业业务整合的解决方式之中的一个, SSO 使得在多个应用系统中。用户仅仅须要登录一次 就能够訪问全部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 实现模式一般包含下面三个原则:
* 全部的认证登录都在 SSO 认证中心进行。
* SSO 认证中心通过一些方法来告诉 Web 应用当前訪问用户到底是不是已通过认证的用户;
* SSO 认证中心和全部的 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 包含两部分: CAS Server 和 CAS Client 。
CAS Server负责完毕对用户的认证工作 ,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须要独立部署 。
CAS Client负责处理对client受保护资源的訪问请求,须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。对于訪问受保护资源的每一个 Web 请求,CAS Client 会分析该请求的 Http 请求中是否包括 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client应用部署在一起。
由上可知,它符合SSO中的角色架构,例如以下:
* 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,当中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,用户就能够证明自己在CAS成功登录过。TGT封装了Cookie值以及此Cookie值相应的用户信息。
用户在CAS认证成功后,生成一个TGT对象,放入自己的缓存(Session)。同一时候,CAS生成cookie(叫TGC。个人理解,事实上就是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。假设传过来的有CAS生成的cookie。则CAS以此cookie值(SessionId)为key查询缓存中有无TGT(Session)。假设有的话,则说明用户之前登录过,假设没有,则用户须要又一次登录。
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用来明白用户身份的凭证。
(假设你理解Session的存放原理的话就非常好理解)
ST(ServiceTicket)
ST是CAS为用户签发的訪问某一服务票据。用户訪问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,假设用户的请求中包括cookie,则CAS会以此cookie值为key查询缓存中有无TGT,假设存在TGT,则用此TGT签发一个ST。返回给用户。
用户凭借ST去訪问service,service拿ST去CAS验证。验证通过后。同意用户訪问资源。
为了保证ST的安全性:ST 是基于随机生成的。没有规律性。
并且。CAS规定 ST 仅仅能存活一定的时间。然后 CAS Server 会让它失效。并且,CAS 协议规定ST仅仅能使用一次,不管 Service Ticket 验证是否成功, CASServer 都会清除服务端缓存中的该 Ticket 。从而能够确保一个 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。以及怎样实现的SSO。
例如以下图,前两次请求都是訪问的CAS—Client1。主要来说明TGT、TGC、ST等票据的作用;然后第三次请求訪问的是CAS—Client2。主要来说明怎样实现的SSO。
Request1
【第一步】终端第一次訪问CAS—Client1,AuthenticationFilter会截获此请求:1、首先,检測本地Session没有缓存实用户信息;2、然后,检測到请求信息中没有ST;3、所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server。并传递 Service (也就是要訪问的目的资源地址,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】终端第一次訪问CAS—Server:1、CAS—Server检測到请求信息中没有TGC,所以跳转到自己的登录页;2、终端输入username、password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,依据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,比如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 參数后,会跳过。由其后面的TicketValidationFilter 处理;2、TicketValidationFilter 会利用httpclient工具訪问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假设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訪问此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是全然一样的,例如以下:终端第一次訪问CAS—Client2,AuthenticationFilter会截获此请求:1、首先,检測本地Session没有缓存实用户信息。2、然后。检測到请求信息中没有ST;3、所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server,并传递 Service (也就是要訪问的目的资源地址。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。终端第二次訪问CAS—Server:此时,Request中会带有上次生成的TGC,然后依据TGC(SessionID)去查找是否有相应的TGT(Session),假设有,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】就全然一样了。
三、 总结
CAS认证过程中的核心概念即是几个【票据】,实际上事实上就是1个Cookie和N个Session。包含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照验证的过程。