浅析C#中单点登录的原理和使用

什么是单点登录？
我想肯定有一部分人“望文生义”的认为单点登录就是一个用户只能在一处登录，其实这是错误的理解（我记得我第一次也是这么理解的）。
单点登录指的是多个子系统只需要登录一个，其他系统不需要登录了（一个浏览器内）。一个子系统退出，其他子系统也全部是退出状态。
如果你还是不明白，我们举个实际的例子把。比如博客园首页：https://www.cnblogs.com，和博客园的找找看http://zzk.cnblogs.com。这就是两个系统（不同的域名）。如果你登录其中一个，另一个也是登录状态。如果你退出一个，另一个也是退出状态了。.那么这是怎么实现的呢？这就是我们今天要分析的问题了。

单点登录(SSO)原理

首先我们需要一个认证中心(Service)，和两个子系统(Client)。
当浏览器第一次访问Client1时，处于未登录状态 -> 302到认证中心(Service) -> 在Service的登录页面登录(写入Cookie记录登录信息) -> 302到Client1(写入Cookie记录登录信息)
第二次访问Client1 -> 读取Client1中Cookie登录信息 -> Client1为登录状态
第一次访问Client2 -> 读取Client2中Cookie中的登录信息 -> Client2为未登录状态 -> 302到在Service(读取Service中的Cookie为登录状态) -> 302到Client2(写入Cookie记录登录信息)

我们发现在访问Client2的时候，中间时间经过了几次302重定向，并没有输入用户名密码去登录。用户完全感觉不到，直接就是登录状态了。

图解：
浅析C#中单点登录的原理和使用

手撸一个SSO

环境：.NET Framework 4.5.2
Service：

/// <summary>/// 登录/// </summary>/// <param name="name"></param>/// <param name="passWord"></param>/// <param name="backUrl"></param>/// <returns></returns>[HttpPost]public string Login(string name, string passWord, string backUrl){    if (true)//TODO：验证用户名密码登录    {        //用Session标识会话是登录状态        Session["user"] = "XX已经登录";        //在认证中心 保存客户端Client的登录认证码        TokenIds.Add(Session.SessionID, Guid.NewGuid());    }    else//验证失败重新登录    {        return "/Home/Login";    }    return backUrl + "?tokenId=" + TokenIds[Session.SessionID];//生成一个tokenId 发放到客户端}

Client：

public static List<string> Tokens = new List<string>();public async Task<ActionResult> Index(){    var tokenId = Request.QueryString["tokenId"];    //如果tokenId不为空，则是由Service302过来的。    if (tokenId != null)    {        using (HttpClient http = new HttpClient())        {            //验证Tokend是否有效            var isValid = await http.GetStringAsync("http://localhost:8018/Home/TokenIdIsValid?tokenId=" + tokenId);            if (bool.Parse(isValid.ToString()))            {                if (!Tokens.Contains(tokenId))                {                    //记录登录过的Client (主要是为了可以统一登出)                    Tokens.Add(tokenId);                }                Session["token"] = tokenId;            }        }    }    //判断是否是登录状态    if (Session["token"] == null || !Tokens.Contains(Session["token"].ToString()))    {        return Redirect("http://localhost:8018/Home/Verification?backUrl=http://localhost:26756/Home");    }    else    {        if (Session["token"] != null)            Session["token"] = null;    }    return View();}

效果图：
浅析C#中单点登录的原理和使用

当然，这只是用较少的代码撸了一个较简单的SSO。仅用来理解，勿用于实际应用。

IdentityServer4实现SSO

环境：.NET Core 2.0
上面我们手撸了一个SSO，接下来我们看看.NET里的IdentityServer4怎么来使用SSO。
首先建一个IdentityServer4_SSO_Service(MVC项目)，再建两个IdentityServer4_SSO_Client(MVC项目)
在Service项目中用nuget导入IdentityServer4 2.0.2、IdentityServer4.AspNetIdentity 2.0.0、IdentityServer4.EntityFramework 2.0.0
在Client项目中用nuget导入IdentityModel 2.14.0
然后分别设置Service和Client项目启动端口为 5001(Service)、5002(Client1)、5003(Client2)
浅析C#中单点登录的原理和使用
在Service中新建一个类Config：

public class Config{            public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()        {            return new List<IdentityResource>            {                new IdentityResources.OpenId(),                new IdentityResources.Profile(),            };        }
    public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()    {        return new List<ApiResource>        {            new ApiResource("api1", "My API")        };    }
    // 可以访问的客户端    public static IEnumerable<Client> GetClients()        {                       return new List<Client>            {                               // OpenID Connect hybrid flow and client credentials client (MVC)                //Client1                new Client                {                    ClientId = "mvc1",                    ClientName = "MVC Client1",                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,                    RequireConsent = true,                    ClientSecrets =                    {                        new Secret("secret".Sha256())                    },                    RedirectUris = { "http://localhost:5002/signin-oidc" }, //注意端口5002 是我们修改的Client的端口                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5002/signout-callback-oidc" },                    AllowedScopes =                    {                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,                        "api1"                    },                    AllowOfflineAccess = true                },                 //Client2                new Client                {                    ClientId = "mvc2",                    ClientName = "MVC Client2",                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,                    RequireConsent = true,                    ClientSecrets =                    {                        new Secret("secret".Sha256())                    },                    RedirectUris = { "http://localhost:5003/signin-oidc" },                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5003/signout-callback-oidc" },                    AllowedScopes =                    {                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,                        "api1"                    },                    AllowOfflineAccess = true                }            };        }}

新增一个ApplicationDbContext类继承于IdentityDbContext：

public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<IdentityUser>{    public ApplicationDbContext(DbContextOptions<ApplicationDbContext> options)        : base(options)    {    }     protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder)    {        base.OnModelCreating(builder);    }}

在文件appsettings.json中配置数据库连接字符串：

"ConnectionStrings": {    "DefaultConnection": "Server=(local);Database=IdentityServer4_Demo;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"  }

在文件Startup.cs的ConfigureServices方法中增加:

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){    services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>       options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection"))); //数据库连接字符串    services.AddIdentity<IdentityUser, IdentityRole>()        .AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>()        .AddDefaultTokenProviders();
    services.AddMvc();
    string connectionString = Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection");    var migrationsAssembly = typeof(Startup).GetTypeInfo().Assembly.GetName().Name;    services.AddIdentityServer()        .AddDeveloperSigningCredential()        .AddAspNetIdentity<IdentityUser>()         .AddConfigurationStore(options =>        {            options.ConfigureDbContext = builder =>                builder.UseSqlServer(connectionString,                    sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));        })        .AddOperationalStore(options =>        {            options.ConfigureDbContext = builder =>                builder.UseSqlServer(connectionString,                    sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));            options.EnableTokenCleanup = true;            options.TokenCleanupInterval = 30;        });}

并在Startup.cs文件里新增一个方法InitializeDatabase（初始化数据库）：

/// <summary>/// 初始数据库/// </summary>/// <param name="app"></param>private void InitializeDatabase(IApplicationBuilder app){    using (var serviceScope = app.ApplicationServices.GetService<IServiceScopeFactory>().CreateScope())    {        serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<ApplicationDbContext>().Database.Migrate();//执行数据库迁移        serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<PersistedGrantDbContext>().Database.Migrate();
        var context = serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<ConfigurationDbContext>();        context.Database.Migrate();        if (!context.Clients.Any())        {            foreach (var client in Config.GetClients())//循环添加 我们直接添加的 5002、5003 客户端            {                context.Clients.Add(client.ToEntity());            }            context.SaveChanges();        }         if (!context.IdentityResources.Any())                {                    foreach (var resource in Config.GetIdentityResources())                    {                        context.IdentityResources.Add(resource.ToEntity());                    }                    context.SaveChanges();                }         if (!context.ApiResources.Any())                {                    foreach (var resource in Config.GetApiResources())                    {                        context.ApiResources.Add(resource.ToEntity());                    }                    context.SaveChanges();                }    }}

修改Configure方法：

 public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env){     //初始化数据     InitializeDatabase(app);     if (env.IsDevelopment())     {         app.UseDeveloperExceptionPage();         app.UseBrowserLink();         app.UseDatabaseErrorPage();     }     else     {         app.UseExceptionHandler("/Home/Error");     }     app.UseStaticFiles();     app.UseIdentityServer();     app.UseMvc(routes =>     {         routes.MapRoute(             name: "default",             template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");     }); }

然后新建一个AccountController控制器，分别实现注册、登录、登出等。
新建一个ConsentController控制器用于Client回调。
然后在Client的Startup.cs类里修改ConfigureServices方法：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){    services.AddMvc();    JwtSecurityTokenHandler.DefaultInboundClaimTypeMap.Clear();    services.AddAuthentication(options =>    {        options.DefaultScheme = "Cookies";        options.DefaultChallengeScheme = "oidc";    }).AddCookie("Cookies").AddOpenIdConnect("oidc", options =>    {        options.SignInScheme = "Cookies";        options.Authority = "http://localhost:5001";        options.RequireHttpsMetadata = false;        options.ClientId = "mvc2";        options.ClientSecret = "secret";        options.ResponseType = "code id_token";        options.SaveTokens = true;        options.GetClaimsFromUserInfoEndpoint = true;        options.Scope.Add("api1");        options.Scope.Add("offline_access");    });}
对于Client的身份认证就简单了：

[Authorize]//身份认证public IActionResult Index(){    return View();}
/// <summary>/// 登出/// </summary>/// <returns></returns>public async Task<IActionResult> Logout(){    await HttpContext.SignOutAsync("Cookies");    await HttpContext.SignOutAsync("oidc");    return View("Index");}

效果图：
浅析C#中单点登录的原理和使用

源码地址（demo可配置数据库连接后直接运行）

https://github.com/zhaopeiym/BlogDemoCode/tree/master/sso(单点登录)

单点登录(SSO)原理

手撸一个SSO

IdentityServer4实现SSO

董川民