java实现简单的单点登录（4）

下面是登录模块DesktopSSOLoginModule的主体：login()方法。逻辑也是非常简单：先用Cookie来登陆，如果成功，则直接就进入系统，否则需要用户输入用户名和密码来登录系统。

    public boolean login() throws LoginException{
        try {
            if (Cookielogin()) return true;
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
      if (passwordlogin()) return true;
      throw new FailedLoginException();
 }

 下面是Cookielogin()方法的实体，它的逻辑是：先从Cookie文件中获得相应的Cookie值，通过身份效验服务效验Cookie的有效性。如果cookie有效就算登录成功；如果不成功或Cookie不存在，用cookie登录就算失败。

 public boolean Cookielogin() throws LoginException,IOException {
      String cookieValue="";
      int cookieIndex =foundCookie();
      if (cookieIndex<0)
            return false;
      else
            cookieValue = getCookieValue(cookieIndex);
     username = cookieAuth(cookieValue);
     if (! username.equals("failed")) {
         loginSuccess = true;
         return true;
     }
     return false;
 }

 用用户名和密码登录的方法要复杂一些，通过Callback的机制和屏幕输入输出进行信息交互，完成用户登录信息的获取；获取信息以后通过userAuth方法来调用远端SSOAuth的服务来判定当前登录的有效性。

public boolean passwordlogin() throws LoginException {
    //
    // Since we need input from a user, we need a callback handler
    if (callbackHandler == null) {
       throw new LoginException("No CallbackHandler defined");
    }
    Callback[] callbacks = new Callback[2];
    callbacks[0] = new NameCallback("Username");
    callbacks[1] = new PasswordCallback("Password", false);
    //
    // Call the callback handler to get the username and password
    try {
      callbackHandler.handle(callbacks);
      username = ((NameCallback)callbacks[0]).getName();
      char[] temp = ((PasswordCallback)callbacks[1]).getPassword();
      password = new char[temp.length];
      System.arraycopy(temp, 0, password, 0, temp.length);
      ((PasswordCallback)callbacks[1]).clearPassword();
    } catch (IOException ioe) {
      throw new LoginException(ioe.toString());
    } catch (UnsupportedCallbackException uce) {
      throw new LoginException(uce.toString());
    }
   
    System.out.println();
    String authresult ="";
    try {
        authresult = userAuth(username, password);
    } catch (IOException ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
    if (! authresult.equals("failed")) {
        loginSuccess= true;
        clearPassword();
        try {
            updateCookie(authresult);
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return true;
    }
  
 
    loginSuccess = false;
    username = null;
    clearPassword();
    System.out.println( "Login: PasswordLoginModule FAIL" );
    throw new FailedLoginException();
 }
 

 CookieAuth和userAuth方法都是利用apahce的httpclient工具包和远程的SSOAuth进行http连接，获取服务。

 private String cookieAuth(String cookievalue) throws IOException{
        String result = "failed";
       
        HttpClient httpclient = new HttpClient();      
        GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action1+cookievalue);
   
        try {
            httpclient.executeMethod(httpget);
            result = httpget.getResponseBodyAsString();
        } finally {
            httpget.releaseConnection();
        }
        return result;
    }
 
private String userAuth(String username, char[] password) throws IOException{
        String result = "failed";
        String passwd= new String(password);
        HttpClient httpclient = new HttpClient();      
        GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action2+username+"&password="+passwd);
        passwd = null;
   
        try {
            httpclient.executeMethod(httpget);
            result = httpget.getResponseBodyAsString();
        } finally {
            httpget.releaseConnection();
        }
        return result;
       
    }

 还有一个地方需要补充说明的是，在本样例中，用户名和密码的输入都会在屏幕上显示明文。如果希望用掩码形式来显示密码，以提高安全性，请参考：http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Security/pwordmask/

 

4 当前方案的安全局限性

当前这个WEB-SSO的方案是一个比较简单的雏形，主要是用来演示SSO的概念和说明SSO技术的实现方式。有很多方面还需要完善，其中安全性是非常重要的一个方面。

我们说过，采用SSO技术的主要目的之一就是加强安全性，降低安全风险。因为采用了SSO，在网络上传递密码的次数减少，风险降低是显然的，但是当前的方案却有其他的安全风险。由于cookie是一个用户登录的唯一凭据，对cookie的保护措施是系统安全的重要环节：

• cookie的长度和复杂度
  在本方案中，cookie是有一个固定的字符串（我的姓名）加上当前的时间戳。这样的cookie很容易被伪造和猜测。怀有恶意的用户如果猜测到合法的cookie就可以被当作已经登录的用户，任意访问权限范围内的资源
• cookie的效验和保护
  在本方案中，虽然密码只要传输一次就够了，可cookie在网络中是经常传来传去。一些网络探测工具（如sniff, snoop,tcpdump等）可以很容易捕获到cookie的数值。在本方案中，并没有考虑cookie在传输时候的保护。另外对cookie的效验也过于简单，并不去检查发送cookie的来源究竟是不是cookie最初的拥有者，也就是说无法区分正常的用户和仿造cookie的用户。
• 当其中一个应用的安全性不好，其他所有的应用都会受到安全威胁
  因为有SSO，所以当某个处于 SSO的应用被黒客攻破，那么很容易攻破其他处于同一个SSO保护的应用。

这些安全漏洞在商业的SSO解决方案中都会有所考虑，提供相关的安全措施和保护手段，例如Sun公司的Access Manager，cookie的复杂读和对cookie的保护都做得非常好。另外在OpneSSO （https://opensso.dev.java.net）的架构指南中也给出了部分安全措施的解决方案。

5 当前方案的功能和性能局限性

除了安全性，当前方案在功能和性能上都需要很多的改进：

• 当前所提供的登录认证模式只有一种：用户名和密码，而且为了简单，将用户名和密码放在内存当中。事实上，用户身份信息的来源应该是多种多样的，可以是来自数据库中，LDAP中，甚至于来自操作系统自身的用户列表。还有很多其他的认证模式都是商务应用不可缺少的，因此SSO的解决方案应该包括各种认证的模式，包括数字证书，Radius， SafeWord ，MemberShip，SecurID等多种方式。最为灵活的方式应该允许可插入的JAAS框架来扩展身份认证的接口
• 我们编写的Filter只能用于J2EE的应用，而对于大量非Java的Web应用，却无法提供SSO服务。
• 在将Filter应用到Web应用的时候，需要对容器上的每一个应用都要做相应的修改，重新部署。而更加流行的做法是Agent机制：为每一个应用服务器安装一个agent，就可以将SSO功能应用到这个应用服务器中的所有应用。
• 当前的方案不能支持分别位于不同domain的Web应用进行SSO。这是因为浏览器在访问Web服务器的时候，仅仅会带上和当前web服务器具有相同domain名称的那些cookie。要提供跨域的SSO的解决方案有很多其他的方法，在这里就不多说了。Sun的Access Manager就具有跨域的SSO的功能。
• 另外，Filter的性能问题也是需要重视的方面。因为Filter会截获每一个符合URL映射规则的请求，获得cookie，验证其有效性。这一系列任务是比较消耗资源的，特别是验证cookie有效性是一个远程的http的调用，来访问SSOAuth的认证服务，有一定的延时。因此在性能上需要做进一步的提高。例如在本样例中，如果将URL映射从“.jsp”改成“/*”，也就是说filter对所有的请求都起作用，整个应用会变得非常慢。这是因为，页面当中包含了各种静态元素如gif图片，css样式文件，和其他html静态页面，这些页面的访问都要通过filter去验证。而事实上，这些静态元素没有什么安全上的需求，应该在filter中进行判断，不去效验这些请求，性能会好很多。另外，如果在filter中加上一定的cache，而不需要每一个cookie效验请求都去远端的身份认证服务中执行，性能也能大幅度提高。
• 另外系统还需要很多其他的服务，如在内存中定时删除无用的cookie映射等等，都是一个严肃的解决方案需要考虑的问题。

6 桌面SSO的实现

从WEB-SSO的概念延伸开，我们可以把SSO的技术拓展到整个桌面的应用，不仅仅局限在浏览器。SSO的概念和原则都没有改变，只需要再做一点点的工作，就可以完成桌面 SSO 的应用。

桌面SSO和WEB-SSO一样，关键的技术也在于如何在用户登录过后保存登录的凭据。在WEB-SSO中，登录的凭据是靠浏览器的cookie机制来完成的；在桌面应用中，可以将登录的凭证保存到任何地方，只要所有SSO的桌面应用都共享这个凭证。

从网站可以下载一个简单的桌面SSO的样例(http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/desktop-sso/desktopsso.zip)和全部源码（http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/desktop-sso/desktopsso_src.zip），虽然简单，但是它具有桌面SSO大多数的功能，稍微加以扩充就可以成为自己的解决方案。

 

6.1桌面样例的部署

1. 运行此桌面SSO需要三个前提条件：
   a) WEB-SSO的身份认证应用应该正在运行，因为我们在桌面SSO当中需要用到统一的认证服务
   b) 当前桌面需要运行Mozilla或Netscape浏览器，因为我们将ticket保存到mozilla的cookie文件中
   c) 必须在JDK1.4以上运行。（WEB-SSO需要JDK1.5以上）
2. 解开desktopsso.zip文件，里面有两个目录bin和lib。
3. bin目录下有一些脚本文件和配置文件，其中config.properties包含了三个需要配置的参数：
   a) SSOServiceURL要指向WebSSO部署的身份认证的URL
   b) SSOLoginPage要指向WebSSO部署的身份认证的登录页面URL
   c) cookiefilepath要指向当前用户的mozilla所存放cookie的文件
4. 在bin目录下还有一个login.conf是用来配置JAAS登录模块，本样例提供了两个，读者可以任意选择其中一个（也可以都选），再重新运行程序，查看登录认证的变化
5. 在bin下的运行脚本可能需要作相应的修改
   a) 如果是在unix下，各个jar文件需要用“:”来隔开，而不是“;”
   b) java 运行程序需要放置在当前运行的路径下，否则需要加上java的路径全名。

 

6.2桌面样例的运行

样例程序包含三个简单的Java控制台程序，这三个程序单独运行都需要登录。如果运行第一个命叫“GameSystem”的程序，提示需要输入用户名和密码：

效验成功以后，便会显示当前登录的用户的基本信息等等。

 这时候再运行第二个桌面Java应用（mailSystem）的时候，就不需要再登录了，直接就显示出来刚才登录的用户。

第三个应用是logout，运行它之后，用户便退出系统。再访问的时候，又需要重新登录了。请读者再制裁执行完logout之后，重新验证一下前两个应用的SSO：先运行第二个应用，再运行第一个，会看到相同的效果。

我们的样例并没有在这里停步，事实上，本样例不仅能够和在几个Java应用之间SSO，还能和浏览器进行SSO，也就是将浏览器也当成是桌面的一部分。这对一些行业有着不小的吸引力。

这时候再打开Mozilla浏览器，访问以前提到的那两个WEB应用，会发现只要桌面应用如果登录过，Web应用就不用再登录了，而且能显示刚才登录的用户的信息。读者可以在几个桌面和Web应用之间进行登录和logout的试验，看看它们之间的SSO。

6.3桌面样例的源码分析

桌面SSO的样例使用了JAAS（要了解JAAS的详细的信息请参考http://java.sun.com/products/jaas）。JAAS是对PAM（Pluggable Authentication Module）的Java实现，来完成 Java应用可插拔的安全认证模块。使用JAAS作为Java应用的安全认证模块有很多好处，最主要的是不需要修改源代码就可以更换认证方式。例如原有的Java应用如果使用JAAS的认证，如果需要应用SSO，只需要修改JAAS的配置文件就行了。现在在流行的J2EE和其他 Java的产品中，用户的身份认证都是通过JAAS来完成的。在样例中，我们就展示了这个功能。请看配置文件login.conf

 

   DesktopSSO { 
   desktopsso.share.PasswordLoginModule required; 
   desktopsso.share.DesktopSSOLoginModule required; 
};

 

 

当我们注解掉第二个模块的时候，只有第一个模块起作用。在这个模块的作用下，只有test用户（密码是12345）才能登录。当我们注解掉第一个模块的时候，只有第二个模块起作用，桌面SSO才会起作用。  

 

所有的Java桌面样例程序都是标准JAAS应用，熟悉JAAS的程序员会很快了解。JAAS中主要的是登录模块（LoginModule）。下面是SSO登录模块的源码：

 public class DesktopSSOLoginModule implements LoginModule { 
   .......... 
   private String SSOServiceURL = ""; 
   private String SSOLoginPage = ""; 
   private static String cookiefilepath = "";   
   .........  

 

在config.properties的文件中，我们配置了它们的值：

SSOServiceURL=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/SSOAuth
SSOLoginPage=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/login.jsp
cookiefilepath=C:\\Documents and Settings\\yw137672\\Application Data\\Mozilla\\Profiles\\default\\hog6z1ji.slt\\cookies.txt 

 SSOServiceURL和SSOLoginPage成员变量指向了在Web-SSO中用过的身份认证模块：SSOAuth，这就说明在桌面系统中我们试图和Web应用共用一个认证服务。而cookiefilepath成员变量则泄露了一个“天机”：我们使用了Mozilla浏览器的cookie文件来保存登录的凭证。换句话说，和Mozilla共用了一个保存登录凭证的机制。之所以用Mozilla是应为它的Cookie文件格式简单，很容易编程访问和修改任意的Cookie值。（我试图解析Internet Explorer的cookie文件但没有成功。）