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单点登录实现流程，单点登录原理与简单实现

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单点登录原理与简单实现

本文详细介绍了单点登录（SSO）的原理和实现流程，并通过一个简单的示例进行了说明，单点登录是一种集中式的身份验证机制，允许用户在多个应用系统中只需进行一次登录，即可访问所有受信任的应用系统，本文首先介绍了单点登录的概念和优势，然后详细阐述了单点登录的实现流程，包括用户登录、认证服务器验证用户身份、颁发令牌、用户访问受保护资源等步骤，本文通过一个简单的示例，展示了如何使用 Java 实现单点登录。

一、引言

在当今的数字化时代，企业和组织通常拥有多个应用系统，这些应用系统可能由不同的团队开发和维护，用户需要在每个应用系统中分别进行登录，这不仅繁琐，而且容易导致用户忘记密码或使用不同的密码，从而增加了安全风险，单点登录（SSO）是一种解决这些问题的有效方法，它允许用户在多个应用系统中只需进行一次登录，即可访问所有受信任的应用系统。

二、单点登录的概念和优势

（一）单点登录的概念

单点登录是一种集中式的身份验证机制，它允许用户在多个应用系统中只需进行一次登录，即可访问所有受信任的应用系统，单点登录的实现通常需要一个认证服务器，该服务器负责验证用户的身份，并颁发一个令牌，用户可以使用该令牌访问受保护的资源。

（二）单点登录的优势

1、提高用户体验：用户只需进行一次登录，即可访问所有受信任的应用系统，从而提高了用户体验。

2、降低安全风险：用户使用相同的密码访问所有受信任的应用系统，从而降低了密码泄露的风险。

3、提高管理效率：单点登录可以集中管理用户的身份验证信息，从而提高了管理效率。

三、单点登录的实现流程

（一）用户登录

用户首先访问应用系统 A，应用系统 A 会将用户重定向到认证服务器。

（二）认证服务器验证用户身份

认证服务器会验证用户的身份，并根据用户的身份信息颁发一个令牌。

（三）应用系统 A 接收令牌

应用系统 A 会接收认证服务器颁发的令牌，并将令牌存储在本地。

（四）用户访问受保护资源

用户可以使用令牌访问受保护的资源，例如应用系统 B。

（五）应用系统 B 验证令牌

应用系统 B 会验证令牌的有效性，并根据令牌的信息访问用户的信息。

四、单点登录的实现方式

（一）基于 Cookie 的单点登录

基于 Cookie 的单点登录是一种常见的实现方式，它通过在用户的浏览器中存储一个令牌来实现单点登录，当用户访问受保护的资源时，应用系统会验证令牌的有效性，并根据令牌的信息访问用户的信息。

（二）基于 Session 的单点登录

基于 Session 的单点登录是一种常见的实现方式，它通过在服务器端存储一个会话来实现单点登录，当用户访问受保护的资源时，应用系统会验证会话的有效性，并根据会话的信息访问用户的信息。

（三）基于令牌的单点登录

基于令牌的单点登录是一种常见的实现方式，它通过在认证服务器中颁发一个令牌来实现单点登录，当用户访问受保护的资源时，应用系统会验证令牌的有效性，并根据令牌的信息访问用户的信息。

五、单点登录的安全性考虑

（一）令牌的安全性

令牌是单点登录的核心，因此令牌的安全性非常重要，令牌应该具有足够的长度和复杂度，以防止被破解。

（二）会话的安全性

会话是单点登录的重要组成部分，因此会话的安全性非常重要，会话应该具有足够的长度和复杂度，以防止被破解。

（三）用户身份验证的安全性

用户身份验证是单点登录的重要环节，因此用户身份验证的安全性非常重要，用户身份验证应该采用强密码策略，并定期更换密码。

六、单点登录的实现示例

（一）环境准备

1、JDK：1.8

2、Tomcat：8.5

3、MySQL：5.7

（二）创建数据库

1、创建用户表

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    password VARCHAR(255) NOT NULL
);

2、创建令牌表

CREATE TABLE tokens (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT NOT NULL,
    token VARCHAR(255) NOT NULL,
    expiration_date TIMESTAMP NOT NULL
);

（三）创建项目

1、创建 Maven 项目

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>sso-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.h2database</groupId>
            <artifactId>h2</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-core</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-config</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

2、创建实体类

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    @Column(nullable = false, unique = true)
    private String username;
    @Column(nullable = false)
    private String password;
    // 省略 getter 和 setter 方法
}
@Entity
@Table(name = "tokens")
public class Token {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    @Column(nullable = false)
    private Long userId;
    @Column(nullable = false, unique = true)
    private String token;
    @Column(nullable = false)
    private Date expirationDate;
    // 省略 getter 和 setter 方法
}

3、创建数据访问层

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByUsername(String username);
}
@Repository
public interface TokenRepository extends JpaRepository<Token, Long> {
    Token findByToken(String token);
}

4、创建服务层

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    public User findUserByUsername(String username) {
        return userRepository.findByUsername(username);
    }
}
@Service
public class TokenService {
    @Autowired
    private TokenRepository tokenRepository;
    public Token generateToken(Long userId) {
        String token = UUID.randomUUID().toString();
        Date expirationDate = new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000);
        Token tokenEntity = new Token();
        tokenEntity.setUserId(userId);
        tokenEntity.setToken(token);
        tokenEntity.setExpirationDate(expirationDate);
        tokenRepository.save(tokenEntity);
        return tokenEntity;
    }
    public void invalidateToken(String token) {
        tokenRepository.deleteByToken(token);
    }
}

5、创建控制器

@RestController
public class LoginController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private TokenService tokenService;
    @PostMapping("/login")
    public String login(@RequestBody LoginRequest request) {
        User user = userService.findUserByUsername(request.getUsername());
        if (user == null ||!user.getPassword().equals(request.getPassword())) {
            return "用户名或密码错误";
        }
        Token token = tokenService.generateToken(user.getId());
        return token.getToken();
    }
    @GetMapping("/protected")
    public String protectedResource(@RequestHeader("Authorization") String token) {
        Token tokenEntity = tokenService.findTokenByToken(token);
        if (tokenEntity == null || tokenEntity.getExpirationDate().before(new Date())) {
            tokenService.invalidateToken(token);
            return "令牌无效";
        }
        return "访问受保护资源成功";
    }
}
public class LoginRequest {
    private String username;
    private String password;
    // 省略 getter 和 setter 方法
}

6、创建安全配置

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(userDetailsService);
    }
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
             .antMatchers("/login").permitAll()
             .antMatchers("/protected").hasAnyRole("USER")
             .and()
             .csrf().disable()
             .httpBasic();
    }
}

7、启动项目

@SpringBootApplication
public class SsoDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SsoDemoApplication.class, args);
    }
}

（四）测试

1、启动项目

2、访问登录接口

POST /login HTTP/1.1
Content-Type: application/json
{
    "username": "admin",
    "password": "123456"
}

3、登录成功后，获取令牌

GET /protected HTTP/1.1
Authorization: Bearer {token}

4、访问受保护资源

GET /protected HTTP/1.1
Authorization: Bearer {token}

七、结论

单点登录是一种集中式的身份验证机制，它允许用户在多个应用系统中只需进行一次登录，即可访问所有受信任的应用系统，单点登录的实现通常需要一个认证服务器，该服务器负责验证用户的身份，并颁发一个令牌，用户可以使用该令牌访问受保护的资源，单点登录的实现方式有很多种，包括基于 Cookie 的单点登录、基于 Session 的单点登录和基于令牌的单点登录等，在实现单点登录时，需要注意令牌的安全性、会话的安全性和用户身份验证的安全性等问题。

标签： #单点登录 #实现流程 #原理 #简单实现

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