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單點登陸.NET的簡單實現 (轉)

2013-10-24

系統的基本架構

　 　我們假設一個系統System包含Service客戶服務中心、Shop網上購物中心和Office網上辦公中心三個獨立的網站。 Service管理客戶的資料，登錄和注銷過程。不論客戶訪問System的任何一個頁面，系統都會轉到登錄界面，在用戶登錄后，系統會自動轉會到客戶上 次請求的頁面。并且用戶此后可以在System中無縫切換。不需要再次進行登錄。即在System中實現單點登錄SSO（Single Sign-On）。

　　我們知道，用戶的即時狀態通常是使用Application、Session、Cookie和存儲的。而這些都是不能在程序中跨站點訪問的。我們必需通過站點間相互通訊來確認用戶的即時狀態。

 

　簡單的實現

 

　 　第一步，假設用戶訪問了Shop或Office的任何一個頁面Any。該頁面所在的網站將會檢查用戶的即時狀態。如果用戶已經登錄了，則將 Any頁面的信息返回給用戶。如果用戶還沒有登錄，則自動轉到Service的Validate頁面，驗證用戶在Service狀態。即Shop或 Office向Service發出請求，要求Service返回用戶的即時狀態。

　　第二步，Validate驗證用戶的即時狀態，如果 用戶已經登錄了，則Service將用戶的即時狀態返回給Shop或Office的同步頁面 Synchronous，通知Shop或Office同步用戶狀態。如果用戶沒有登錄，則自動轉向Customer頁面，提示用戶登錄。

　　第三步，用戶完成登錄過程，當用戶成功登錄后，自動轉回Validate頁面，通知Shop或Office的Synchronous進行用戶狀態的同步。

　　第四步，在用戶狀態同步完成后，在本地站點，用戶狀態成為在線狀態，即可訪問Any頁面。

　　在上面的流程中。我們知道，不管用戶訪問哪個站點，用戶只需要一次登錄，就保證用戶在Service的即時狀態都是在線的，不會再需要進行第二次登錄的過程。

　　現在我們的思路已經清楚，具體的實現我們將在代碼分析中完成。

 

代碼分析

　　從上面的流程中我們可以看出，系統中Shop和Office的代碼是完全類似的。只要Shop可以實現，Office也可以同樣的克隆。所以我們的重點分析的對象是Shop和Service的代碼。



　　1、Shop的Web.config和Project.cs

　　在Shop的Web.config里，我們配置了Service站點和Shop站點，以方便我們在部署時方便修改。


 

  1. ＜appsettings＞
  2. ＜add key="Service" value="http://localhost:8001" /＞
  3. ＜add key="WebSite" value="http://localhost:8002" /＞
  4. ＜/appsettings＞ 

  5.  

　　在Project類里進行引用。


 

  1. using System;
  2. using System.Configuration;

  3.  
  4. namespace Amethysture.SSO.Shop
  5. {
  6. 　public class Project
  7. 　{
  8. 　　public static string Service = ConfigurationSettings.AppSettings["Service"];
  9. 　　public static string WebSite = ConfigurationSettings.AppSettings["WebSite"];
  10. 　}
  11. }

　　2、Shop的Global.cs

　 　Shop的Global.cs定義了四個Session變量，UserID用來標識用 戶身份。Pass標識用戶即時狀態，Security用于保存往來Service和Shop的通訊不是被仿冒的。Url保存了上次請求的頁面，以保證在用 戶登錄后能轉到用戶請求的頁面。


 

  1. protected void Session_Start(Object sender, EventArgs e)
  2. {
  3. 　this.Session.Add("UserID", 0);
  4. 　this.Session.Add("Pass", false);
  5. 　this.Session.Add("Security", "");
  6. 　this.Session.Add("Url", "");
  7. }

　　3、Shop的Any.cs

　　Shop的Any.cs并沒有包含代碼，因為Any類從Page繼承而來，為了代碼分析方便，我們將代碼集中到Page.cs中。

 

  1. using System;
  2. using System.Web;

  3.  
  4. namespace Amethysture.SSO.Shop
  5. {
  6. 　public class Any : Amethysture.SSO.Shop.Page
  7. 　{
  8. 　}
  9. }

　　4、Shop的Page.cs

　　Page類有兩個方法，CustomerValidate和Initialize。CustomerValidate用戶檢查用戶的即時狀態，而Initialize是頁面登錄后發送給用戶的信息。我們的重點是CustomerValidate。

　 　CustomerValidate是一個非常簡單的流程，用條件語句檢查Pass的狀態，如果Pass為否，則表示用戶沒有登錄，頁面跳轉到 Service的Validate頁面中。我們要分析的是其中保存的Url和遞交的WebSite和Security幾個參數。Url的作用在前面已經講 清楚了，只是為了保證用戶登錄后能回到原來的頁面。而WebSite是為了保證該站點是被Service所接受的，并且保證Service知道是哪個站點 請求了用戶即時狀態。因為這個例子是個簡單的例子，在后面的Validate里沒有驗證WebSite是否是接受的請求站點，但是在實際應用中應該驗證這 一點，因為Shop和Service等同于服務器和客戶端，服務器出于安全考慮必須要檢查客戶端是否是被允許的。Security是非常重要的一點。 Shop對Service發送的是請求，不需要保證該請求沒有被篡改，但是在Service應答Shop請求時就必須要保證應答的數據沒有被篡改了。 Security正是為了保證數據安全而設計的。

　　在代碼中，Security是通過Hash一個隨機產生的數字生成的。具有不確定 性。和保密性。我們可以看到，Security同時保存在Session中和發送給Service。我們把這個Security當作明文。在后面我們可以 看到，Security在Service經過再一次Hash后作為密文發送回Shop。如果我們將Session保存的Security經過同樣的 Hash方法處理后等到的字符串如果和Service返回的密文相同，我們就能夠在一定程度上保證Service應答的數據是沒有經過修改的。

 

  1. using System;
  2. using System.Web;
  3. using System.Security.Cryptography;
  4. using System.Text;

  5.  
  6. namespace Amethysture.SSO.Shop
  7. {
  8. 　public class Page : System.Web.UI.Page
  9. 　{
  10. 　　private void CustomerValidate()
  11. 　　{
  12. 　　　bool Pass = (bool) this.Session["Pass"];
  13. 　　　if (!Pass)
  14. 　　　{
  15. 　　　　string Security = "";
  16. 　　　　Random Seed = new Random();
  17. 　　　　Security = Seed.Next(1, int.MaxValue).ToString();
  18. 　　　　byte[] Value;
  19. 　　　　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
  20. 　　　　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
  21. 　　　　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
  22. 　　　　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
  23. 　　　　Security = "";
  24. 　　　　foreach(byte o in Value)
  25. 　　　　{
  26. 　　　　　Security += (int) o + "O";
  27. 　　　　}
  28. 　　　　this.Session["Security"] = Security;
  29. 　　　　this.Session["Url"] = this.Request.RawUrl;
  30. 　　　　this.Response.Redirect(Project.Service + "/Validate.aspx?WebSite=" + Project.WebSite + "&Security=" + Security);
  31. 　　　}
  32. 　　}

  33.  
  34. 　　protected virtual void Initialize()
  35. 　　{
  36. 　　　this.Response.Write("＜html＞");
  37. 　　　this.Response.Write("＜head＞"); 
  38. 　　　this.Response.Write("＜title＞Amethysture SSO Project＜/title＞");
  39. 　　　this.Response.Write("＜link rel=stylesheet type=\"text/css\" href=\"" + project.website + "/Default.css\"＞");
  40. 　　　this.Response.Write("＜/head＞");
  41. 　　　this.Response.Write("＜body＞");
  42. 　　　this.Response.Write("＜iframe width=\"0\" height=\"0\" src=\"" + project.service + "/Customer.aspx\"＞＜/iframe＞");
  43. 　　　this.Response.Write("＜div align=\"center\"＞");
  44. 　　　this.Response.Write("Amethysture SSO Shop Any Page");
  45. 　　　this.Response.Write("＜/div＞");
  46. 　　　this.Response.Write("＜/body＞");
  47. 　　　this.Response.Write("＜/html＞");
  48. 　　}

  49.  
  50. 　　protected override void OnInit(EventArgs e)
  51. 　　{
  52. 　　　base.OnInit(e);
  53. 　　　this.CustomerValidate();
  54. 　　　this.Initialize();
  55. 　　　this.Response.End();
  56. 　　}
  57. 　}
  58. }

5、Service的Global.cs

　 　現在我們頁面轉到了Service的Validate頁面，我們轉過來看 Service的代碼。在Global中我們同樣定義了四個Session變量，都和Shop的Session用處類似。WebSite是保存請求用戶即 時狀態的站點信息。以便能在登錄后返回正確的請求站點。
 


 

  1. protected void Session_Start(Object sender, EventArgs e)
  2. {
  3. 　this.Session.Add("UserID", 0);
  4. 　this.Session.Add("Pass", false);
  5. 　this.Session.Add("WebSite", "");
  6. 　this.Session.Add("Security", "");
  7. }

　　6、Service的Validate.cs

　　首先，將Shop傳遞過來的參數保存到Session中。如果用戶沒有登錄，則轉到Customer頁面進行登錄。如果用戶已經登錄了。則將用戶即時狀態傳回給Shop站點。如上所述，這里將Security重新Hash了一次傳回給Shop，以保證數據不被纂改。

 

 


 

  1. private void CustomerValidate()
  2. {
  3. 　bool Pass = (bool) this.Session["Pass"];
  4. 　if ((this.Request.QueryString["WebSite"] != null) && (this.Request.QueryString["WebSite"] != ""))
  5. 　{
  6. 　　this.Session["WebSite"] = this.Request.QueryString["WebSite"];
  7. 　}
  8. 　if ((this.Request.QueryString["Security"] != null) && (this.Request.QueryString["Security"] != ""))
  9. 　{
  10. 　　this.Session["Security"] = this.Request.QueryString["Security"];
  11. 　}
  12. 　if (Pass)
  13. 　{
  14. 　　string UserID = this.Session["UserID"].ToString();
  15. 　　string WebSite = this.Session["WebSite"].ToString();
  16. 　　string Security = this.Session["Security"].ToString();
  17. 　　byte[] Value;
  18. 　　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
  19. 　　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
  20. 　　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
  21. 　　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
  22. 　　Security = "";
  23. 　　foreach(byte o in Value)
  24. 　　{
  25. 　　　Security += (int) o + "O";
  26. 　　}
  27. 　　this.Response.Redirect(WebSite + "/Synchronous.aspx?UserID=" + UserID + "&Pass=True&Security=" + Security);
  28. 　}
  29. 　else
  30. 　{
  31. 　　this.Response.Redirect("Customer.aspx");
  32. 　}
  33. }

　　7、Service的Customer.cs和Login.cs

　 　Customer主要的是一個用于登錄的表單，這里就不 貼出代碼了。這里分析一下Login的一段代碼，這段代碼是當登錄是直接在Service完成的（WebSite為空值），則頁面不會轉到Shop或 Office站點。所以應該暫停在Service站點。系統如果比較完美，這里應該顯示一組字系統的轉向鏈接。下面我們看到，當Pass為真時，頁面轉回 到Validate頁面，通過上面的分析，我們知道，頁面會轉向Shop的Synchronous頁面，進行用戶狀態的同步。

 

 


 

  1. if (Pass)
  2. {
  3. 　if ((this.Session["WebSite"].ToString() != "") && (this.Session["Security"].ToString() != ""))
  4. 　{
  5. 　　this.Response.Redirect("Validate.aspx");
  6. 　}
  7. 　else
  8. 　{
  9. 　　this.Response.Write("");
  10. 　　this.Response.Write(""); 
  11. 　　this.Response.Write("");
  12. 　　this.Response.Write("");
  13. 　　this.Response.Write("");
  14. 　　this.Response.Write("");
  15. 　　this.Response.Write("");
  16. 　　this.Response.Write("Pass");
  17. 　　this.Response.Write("");
  18. 　　this.Response.Write("");  
  19. 　　this.Response.Write("");
  20. 　}
  21. }
  22. else
  23. {
  24. 　this.Response.Redirect("Customer.aspx");
  25. }

　　8、Shop的Synchronous.cs

　 　好了，我們在Service中完成了登錄，并把用戶狀態傳遞回Shop站 點。我們接著看用戶狀態是怎么同步的。首先，如果Session里的Security是空字符串，則表示Shop站點沒有向Service發送過請求，而 Service向Shop發回了請求，這顯然是錯誤的。這次訪問是由客戶端偽造進行的訪問，于是訪問被拒絕了。同樣Security和 InSecurity不相同，則表示請求和應答是不匹配的。可能應答被纂改過了，所以應答同樣被拒絕了。當檢驗Security通過后，我們保證 Serive完成了應答，并且返回了確切的參數，下面就是讀出參數同步Shop站點和Service站點的用戶即時狀態。

 

 


 

  1. string InUserID = this.Request.QueryString["UserID"];
  2. string InPass = this.Request.QueryString["Pass"];
  3. string InSecurity = this.Request.QueryString["Security"];

  4.  
  5. string Security = this.Session["Security"].ToString();
  6. if (Security != "")
  7. {
  8. 　byte[] Value;
  9. 　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
  10. 　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
  11. 　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
  12. 　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
  13. 　Security = "";
  14. 　foreach(byte o in Value)
  15. 　{
  16. 　　Security += (int) o + "O";
  17. 　}

  18.  
  19. 　if (Security == InSecurity)
  20. 　{
  21. 　　if (InPass == "True")
  22. 　　{
  23. 　　　this.Session["UserID"] = int.Parse(InUserID);
  24. 　　　this.Session["Pass"] = true;
  25. 　　　this.Response.Redirect(this.Session["Url"].ToString());
  26. 　　}
  27. 　}
  28. 　else
  29. 　{
  30. 　　this.Response.Write("");
  31. 　　this.Response.Write(""); 
  32. 　　this.Response.Write("");
  33. 　　this.Response.Write("");
  34. 　　this.Response.Write("");
  35. 　　this.Response.Write("");
  36. 　　this.Response.Write("");
  37. 　　this.Response.Write("數據錯誤");
  38. 　　this.Response.Write("");
  39. 　　this.Response.Write("");
  40. 　　this.Response.Write("");
  41. 　}
  42. }
  43. else
  44. {
  45. 　this.Response.Write("");
  46. 　this.Response.Write(""); 
  47. 　this.Response.Write("");
  48. 　this.Response.Write("");
  49. 　this.Response.Write("");
  50. 　this.Response.Write("");
  51. 　this.Response.Write("");
  52. 　this.Response.Write("訪問錯誤");
  53. 　this.Response.Write("");
  54. 　this.Response.Write("");
  55. 　this.Response.Write("");
  56. }

　　9、Shop的Page.cs

　 　我們知道，頁面在一段時間不刷新后，Session會超時失效，在我們一直訪問Shop的 時候怎么才能保證Service的Session不會失效呢？很簡單，我們返回來看Shop的Page.cs。通過在所有Shop的頁面內都用 ＜iframe＞嵌套Service的某個頁面，就能保證Service能和Shop的頁面同時刷新。需要注意的一點是Service的Session必 須保證不小于所有Shop和Office的Session超時時間。這個在Web.config里可以進行配置。

 

 


 

  1. this.Response.Write("＜iframe width=\"0\" height=\"0\" src=\"" + project.service + "/Customer.aspx\"＞＜/iframe＞");

　　總結

　 　一次完整的登錄完成了。我們接著假設一下現在要跳到Office的Any頁面，系統會進行怎樣的操作 呢？Any（用戶沒有登錄）-＞Validate（用戶已經登錄）-＞Synchronous（同步）-＞Any。也就是說這次，用戶沒有進行登錄的過 程。我們通過一次登錄，使得Service的用戶狀態為登錄，并且不管有多少個網站應用，只要這些網站都保證符合Shop的特性，這些網站就都能保持 Service的用戶狀態，同時能通過Service獲得用戶的狀態。也就是說我們實現了SSO。