本文目录导读：
《Shiro框架单点登录：原理、实现与应用》
在现代企业级应用和互联网应用中，单点登录（Single Sign - On，SSO）是一个非常重要的概念，它允许用户使用一组凭据（如用户名和密码）登录到多个相关的应用系统，而不需要在每个系统中单独进行登录操作，Shiro框架作为一个强大的安全框架，为实现单点登录提供了有效的支持，本文将深入探讨基于Shiro框架的单点登录，包括其认证和授权流程，并阐述如何构建一个基于Shiro的单点登录系统。
Shiro框架概述
Shiro是一个功能强大且易于使用的Java安全框架，它提供了身份认证（Authentication）、授权（Authorization）、加密（Cryptography）和会话管理（Session Management）等功能。
（一）核心组件
图片来源于网络，如有侵权联系删除
1、Subject
- Subject是Shiro框架中的核心概念之一，它代表了当前执行的用户，在应用程序中，Subject可以是一个人，也可以是一个服务或进程等，Subject可以进行登录、注销、执行授权检查等操作。
2、SecurityManager
- SecurityManager是Shiro的核心管理组件，它负责协调Shiro的各个组件，如Authenticator（认证器）、Authorizer（授权器）和SessionManager（会话管理器）等，所有与安全相关的操作都通过SecurityManager进行协调和管理。
3、Realm
- Realm是Shiro进行身份认证和授权的数据源，它可以从数据库、文件系统、LDAP等多种数据源中获取用户、角色和权限等信息，一个应用程序可以配置多个Realm，Shiro会按照一定的顺序遍历这些Realm进行认证和授权操作。
Shiro框架的认证流程
（一）用户提交凭证
1、在单点登录场景下，当用户访问第一个应用系统（我们称之为源应用）时，用户在登录页面输入用户名和密码（或者其他认证凭证，如指纹、令牌等）。
2、源应用中的Shiro相关代码将获取到用户输入的凭证信息，并创建一个Subject实例。
（二）Subject请求认证
1、这个Subject实例会将用户的凭证信息传递给SecurityManager，由SecurityManager协调认证操作。
2、SecurityManager内部的Authenticator组件负责实际的认证逻辑，Authenticator会遍历配置的Realm，在每个Realm中查找是否存在与用户输入凭证匹配的用户信息。
（三）Realm验证凭证
1、每个Realm都有自己的验证逻辑，如果Realm是基于数据库的，它会查询数据库中的用户表，检查用户名和密码是否匹配。
2、如果在某个Realm中找到了匹配的用户信息，那么这个Realm会返回一个包含用户信息（如用户名、角色列表等）的AuthenticationInfo对象给Authenticator。
图片来源于网络，如有侵权联系删除
3、如果所有配置的Realm都没有找到匹配的用户信息，那么认证失败，Authenticator会抛出相应的异常。
（四）认证成功处理
1、当Authenticator从某个Realm中获取到有效的AuthenticationInfo对象后，认证成功。
2、Shiro会创建一个用户会话（Session），将会话与当前Subject关联起来，这个会话可以存储用户相关的信息，如用户的偏好设置、最近访问的页面等。
3、在单点登录场景下，这个会话信息需要以一种可共享的方式存储，以便其他应用系统（目标应用）可以验证用户的登录状态，常见的做法是使用分布式会话存储，如Redis等。
Shiro框架的授权流程
（一）权限定义
1、在Shiro中，权限可以被定义为字符串形式，如“user:create”表示用户具有创建用户的权限，权限可以基于角色进行分配，也可以直接分配给用户。
2、权限信息通常存储在Realm的数据源中，可以是数据库中的权限表，也可以是其他形式的存储。
（二）Subject请求授权
1、当用户（通过Subject表示）在应用系统中尝试访问某个受保护的资源（如一个管理页面或者一个特定的功能接口）时，Subject会向SecurityManager请求授权。
2、SecurityManager内部的Authorizer组件负责处理授权请求。
（三）Realm提供权限信息
1、Authorizer会遍历配置的Realm，每个Realm需要提供用户的角色和权限信息。
2、如果Realm是基于数据库的，它会查询数据库中的用户 - 角色关系表和角色 - 权限关系表，获取用户的角色和权限信息，并返回给Authorizer。
（四）授权决策
图片来源于网络，如有侵权联系删除
1、Authorizer根据获取到的用户角色和权限信息，以及受保护资源所需的权限，进行授权决策。
2、如果用户具有访问该资源所需的权限，那么授权成功，用户可以访问该资源，否则，授权失败，Shiro会阻止用户访问，并可能返回相应的错误提示，如“权限不足”。
基于Shiro框架的单点登录实现
（一）共享认证状态
1、在多个应用系统之间实现单点登录，首先要解决的是认证状态的共享问题，如前面所述，我们可以使用分布式会话存储来存储用户的登录状态。
2、当用户在源应用登录成功后，将用户的会话信息（如会话ID、用户标识等）存储到分布式会话存储（如Redis）中。
3、目标应用在接收到用户的请求时，首先检查分布式会话存储中是否存在该用户的有效会话信息，如果存在，则认为用户已经登录，可以直接进行授权操作；如果不存在，则引导用户到源应用进行登录。
（二）跨域单点登录
1、在实际应用中，多个应用系统可能位于不同的域名下，这就涉及到跨域单点登录的问题。
2、一种常见的解决方案是使用JSONP（JSON with Padding）或者CORS（Cross - Origin Resource Sharing）技术来实现跨域通信。
3、在源应用登录成功后，可以通过JSONP技术将用户的登录状态信息传递给目标应用，目标应用接收到信息后，验证信息的有效性，并建立自己的本地会话，从而实现单点登录。
（三）安全考虑
1、在实现单点登录过程中，安全是至关重要的，除了对用户密码进行加密存储和传输外，还需要考虑会话劫持、跨站脚本攻击（XSS）等安全威胁。
2、对于会话劫持，可以通过定期更新会话ID、检测用户的访问IP和User - Agent等方式来防范，对于XSS攻击，可以对用户输入进行严格的过滤和验证，避免恶意脚本的注入。
基于Shiro框架的单点登录为企业级应用和互联网应用提供了一种高效、安全的用户认证和授权解决方案，通过理解Shiro的认证和授权流程，以及合理地实现单点登录相关的技术点，如共享认证状态、跨域通信和安全防范等，可以构建出一个稳定、可靠且安全的单点登录系统，提升用户体验并保障系统的安全性，在实际应用中，还需要根据具体的业务需求和系统架构不断优化和完善单点登录的实现，以适应不断变化的安全和业务环境。
评论列表