CAS單點登錄實現原理詳解

一、CAS單點登錄

CAS（Central Authentication Service）是一款開源的，支持單點登錄（Single Sign-On，SSO）協議的認證系統。它提供了一個中央認證伺服器，用戶只需要登錄一次，就可以在所有的CAS客戶端應用中獲取登錄信息，實現單點登錄的功能。

二、CAS單點登錄原理解析

CAS單點登錄的原理主要包括：認證原理，ST的生成和校驗，以及TGT的生成和校驗。

1. 認證原理

首先，客戶端訪問伺服器需要登錄時，會將請求重定向到CAS伺服器，CAS伺服器將跳轉到登錄頁面，接收用戶輸入的用戶名和密碼，和登錄成功後想要訪問的客戶端應用地址。

之後CAS伺服器將根據用戶提供的用戶名和密碼進行認證，認證成功後生成TGT（Ticket-Granting Ticket，門票頒發憑證），然後將TGT的ID放在瀏覽器cookie中，並將TGT返回給客戶端。

2. ST的生成和校驗

客戶端重定向回原來的客戶端應用，在請求參數中添加TGT的ID，客戶端應用服務端將TGT的ID和CAS伺服器進行驗證，驗證通過後，CAS伺服器生成一個ST（Service Ticket，服務票據），將ST以請求參數的形式返回給客戶端應用。

之後客戶端應用以ST為參數對CAS伺服器進行請求，CAS伺服器根據ST進行校驗，校驗通過後進行客戶端應用服務的認證，認證通過後返回認證結果，並在客戶端應用的cookie中添加ST。

3. TGT的生成和校驗

當客戶端應用再次訪問其他服務時，會攜帶之前獲取的ST進行訪問，服務端從cookie中獲取ST，將ST和CAS伺服器進行校驗，校驗通過後返回認證結果。

為了提高系統性能，在每個TGT中，會包含許多ST的ID，這些ST通常與同一服務相關聯，如果ST過期了，則可以在TGT的有效期內重新獲取新的ST，無需輸入用戶名和密碼。TGT會在用戶退出登錄或者超時，以及一些其他情況下失效。

三、CAS單點登錄系統

CAS單點登錄系統通常由CAS伺服器、客戶端應用和身份認證源組成。CAS伺服器用於進行用戶的身份認證以及維護TGT和ST，客戶端應用用於接收ST並對CAS伺服器進行校驗，而身份認證源則包括LDAP、資料庫、自定義等，用於驗證用戶提供的用戶名和密碼是否正確。

四、CAS單點登錄原理

CAS單點登錄原理主要依賴於Session和Cookie來實現，CAS伺服器將用戶的登錄數據存儲在Session中，以便客戶端應用的使用。當用戶打開一個需要登錄的客戶端應用時，客戶端應用會先檢查本地是否存在ST（Service Ticket），如果存在則直接進入，如果不存在則重定向到CAS伺服器進行登錄認證。

五、CAS實現單點登錄原理

CAS實現單點登錄可分為以下幾個部分：

1. 配置CAS伺服器

首先需要下載和配置CAS伺服器，包括配置認證源（例如LDAP、資料庫等）、配置服務埠號、配置ST和TGT等相關參數。

2. 集成客戶端應用

配置客戶端應用，將CAS客戶端引入到應用中並配置相關參數，包括CAS伺服器地址、客戶端應用地址、TGCookie的名稱、STCookie的名稱等。

3. 驗證身份認證源

利用身份認證源對用戶提供的用戶名和密碼進行驗證，如果驗證通過則CAS伺服器生成TGT並在瀏覽器中寫入TGCookie，在TGT有效期內，用戶可以訪問其他需要登錄的應用。如果驗證不通過則返回登錄頁面。

六、CAS單點登錄缺點

CAS單點登錄雖然能夠實現在多個應用之間進行登錄驗證，但其仍存在以下幾個缺點：

1. 配置複雜

由於CAS單點登錄涉及到多個應用之間的驗證，因此其配置比較複雜，需要對CAS伺服器和每個客戶端應用進行詳細的配置。

2. 安全性問題

CAS單點登錄在ST和TGT的傳輸過程中存在被劫持攻擊的風險，如果攻擊者獲取ST，就可以冒充合法用戶訪問應用。因此，在實現CAS單點登錄的過程中，需要加強數據傳輸時的安全性。

3. 依賴於CAS伺服器

由於CAS單點登錄的原理依賴於CAS伺服器，因此，如果CAS伺服器出現故障，會影響所有的客戶端應用的正常使用。

七、完整代碼示例

# CAS伺服器端配置
cas.server.name=https://cas.example.com
cas.server.prefix=https://cas.example.com/cas

cas.service.name=http://localhost:8080/myapp
cas.ticket.st.timeout=30s
cas.ticket.tgt.timeout=10m

#客戶端應用配置
cas.server.name=https://cas.example.com
cas.server.prefix=https://cas.example.com/cas
cas.client.serviceUrl=http://localhost:8080/myapp
cas.client.useSession=true
cas.client.redirectUrl=http://localhost:8080/myapp/myappIndex

# 登錄認證源配置
cas.authn.ldap[0].type=AUTHENTICATED
cas.authn.ldap[0].ldapUrl=ldap://localhost:389
cas.authn.ldap[0].baseDn=ou=people,dc=example,dc=com
cas.authn.ldap[0].userFilter=uid=%u
cas.authn.ldap[0].bindDn=cn=admin,dc=example,dc=com
cas.authn.ldap[0].bindCredential=secret