Nodejs----單點登錄


---------------------------------------------------------------------------------------------單點登陸原理-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

	1:http無狀態協議:
		web采用客戶端-服務端架構,http做為通信協議,瀏覽器的每一次請求,服務器會獨自處理,
		不與之間之后的請求產生關聯。
		三次請求/響應之間沒有任何關系:
			瀏覽器	                 客戶端
				------------------------
			   |						| 
			   -------第(1)次請求-------->
			   |						|
			   <------第(1)次響應--------
			   |						|		
			   |						|
			   |						|
			   -------第(2)次請求-------->
			   |						|
			   <------第(3)次響應---------
			   |						|
			   |						|
			   |						|
			   -------第(2)次請求-------->
			   |						|
			   <------第(3)次響應---------
			   |						|
			   |						|
				------------------------
			但這也同時意味着,任何用戶都能通過瀏覽器訪問服務器資源,如果想保護服務器的某些資源,
			必須限制瀏覽器請求;要限制瀏覽器請求,必須鑒別瀏覽器請求,響應合法請求,忽略非法請求;
			要鑒別瀏覽器請求,必須清楚瀏覽器請求狀態。
			既然http協議無狀態,那就讓服務器和瀏覽器共同維護一個狀態吧!這就是會話機制
			  
	2: 會話機制:
		瀏覽器第一次請求服務器,服務器創建一個會話,並將會話的id作為響應的一部分發送給瀏覽器,
		瀏覽器存儲會話id,並在后續第二次和第三次請求中帶上會話id,
		服務器取得請求中的會話id就知道是不是同一個用戶了,這個過程用下圖說明,后續請求與第一次請求產生了關聯:
		
			瀏覽器	                 客戶端
				------------------------
			   |						| 
			   -------第(1)次請求-------->---------------[創建會話]
			   |						|                         |
			   |                        |<------------------------|
			   |                        |
			   |                        |
			   <------第(1)次響應------------->(會話id)
			   |                        |
			   |-------------|			|		
			   | 保存會話(id)|          |
  			   |     <-------|          |
			   |						|
			   -------第(2)次請求-------------->(會話id)
			   |						|
			   <------第(3)次響應---------
			   |						|
			   |						|
			   |						|
			   -------第(2)次請求--------------->(會話id)
			   |						|
			   <------第(3)次響應---------
			   |						|
			   |						|
				------------------------
			
			服務端在內存中保存會話對象,瀏覽器怎么保存會話id:
				請求參數:
					將會話id作為一個請求參數,服務器接收請求自然能解析參數獲得會話信息,並借此來判斷是否來自同一
					會話,很明顯,這種方式不靠譜。
				cookie:
					那就瀏覽器自己來維護這個會話id,每次發送http請求時瀏覽器自動發送
					會話id,cookie機制正好可以來處理這件事。cookie時瀏覽器用來存儲少量
					數據的一種機制,數據以Key:value的形式存儲,瀏覽器請求時自動附帶cookie信息。
					
			tomcat會話機制當然也實現了cookie,訪問tomcat服務器時,
				瀏覽器中可以看到一個名為“JSESSIONID”的cookie,這就是tomcat會話機制維護的會話id.
				
				瀏覽器	                 客戶端
					------------------------------
				   |						       | 
				   -------第(1)次請求--------------->---------------[創建會話]
				   |						       |                         |
				   |                               |<------------------------|
				   |                               |
				   |                               |
				   <------第(1)次響應---------------(cookie:JSsessionid)
				   |                               |
				   |----------------------|		   |		
				   | 設置cookie(jssessionid)       |
				   |     <----------------|        |
				   |						       |
				   -------第(2)次請求--------------->(cookie:JSsessionid)
				   |						       |
				   <------第(3)次響應---------------
				   |						       |
				   |						       |
				   |						       |
				   -------第(2)次請求-------------->(cookie:JSsessionid)
				   |						       |
				   <------第(3)次響應---------------
				   |						       |
				   |						       |
					-------------------------------

	3: 單點登錄:
		什么是單點登錄:
			單點登錄全稱Single Sign On(以下簡稱SSO),
			是指在多系統應用群中登錄一個系統,便可在其他所有系統中得到授權而無需再次登錄,
			包括單點登錄與單點注銷兩部分
			
		登錄:
			相比於單系統登錄,sso需要一個獨立的認證中心,
			只有認證中心能接受用戶的用戶名密碼等安全信息,
			其他系統不提供登錄入口,只接受認證中心的間接授權。
			間接授權通過令牌實現,sso認證中心驗證用戶的用戶名密碼沒問題,創建授權令牌,
			在接下來的跳轉過程中,授權令牌作為參數發送給各個子系統,子系統拿到令牌,即得到了授權,
			可以借此創建局部會話,局部會話登錄方式與單系統的登錄方式相同。
			
			圖示:
						瀏覽器             系統1               系統2          sso認證中心 
						   *-----------------*--------------------*-----------------*-
						   |                 |                    |                 |
						   |                 |                    |                 |
						   |                 |                    |                 |
						   ---訪問(系統1)------>                  |				    |
						   |                 |                    |                 |
						   |                 |-----------------   |                 |
						   |                 |                |   |                 |
						   |                 <----驗證未登陸---   |                 |
						   |                 |                    |                 |
						   |                 |                    |                 |
						   |                 |----------跳轉(系統1的地址)------------>
						   |                 |                    |                 |------------------
						   |                 |                    |                 |                 |
						   |                 |                    |                 <----驗證未登陸-----
						   |                 |                    |                 |
						  <-----------登陸頁面(系統1的地址)--------------------------
						   |                                      |                 |
						   ------------登陸(usrname,password,系統1的地址)----------->
						   |                  |                    |                |-------------------
						   |                  |                    |                |                  |
						   |                  |                    |               <---驗證成功---------
						   |                  |                    |                |
						   |                  |                    |                |-------------------
						   |                  |                    |                |                  |
						   |                  |                    |               <---創建全局會話-----
						   |                  |                    |                |
						   |                  |                    |                |-------------------
						   |                  |                    |                |                  |
						   |                  |                    |               <---創建授權令牌-----
						   |                 <----------跳轉(令牌)-------------------
						   |                  |                    |                |
						   |                  |                    |                |
						   |                  -----------校驗(令牌)------------------>
						   |                  |                    |                |
						   |                  |                    |                |-------------------
						   |                  |                    |                |                  |
						   |                  |                    |               <-----令牌有效-------
						   |				  |                    |                |
						   |                  |                    |                |-------------------
						   |                  |                    |                |                  |
						   |                  |                    |               <-----注冊系統--------
						   |                  |                    |                |
						   |                  |                    |                |
						   |				  <---------令牌有效----------------------
						   |                  |                    |                |
						   |                  |---------------------------          |
						   |                  |                          |----令牌  |
						   |                  |<---創建局部會話信息-------          |
						   |                  |                    |                |  
						   |<--受保護資源-----|                    |				|
						   |
						   |
						   |
						   |-----------------訪問----------------->|                |
						   |                                       |                |              
						   |                                       | --驗證未登陸   |   
						   |                                       |            |   |
						   |                                       |<------------   |
						   |                                       |                |
						   |                                       |-------調轉----->
						   |                                       |                |-----------------
						   |                                       |                |                |
						   |                                       |                |<---驗證已登陸---				   
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |--校驗令牌------->
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |------------------
						   |                                       |                |				  |
						   |                                       |                |<令牌有效---------
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |------------------
						   |                                       |<---------------|                 |
						   |                                       |                |<--注冊系統-------
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |<-令牌有效------|
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |                |
						   |                                       |------------
						   |                                       |           |
						   |                                       |<-----創建局部會話(令牌)
						   |                                       |
						   |                                       |
						   |                                       |
						   |<-----------受保護資源-----------------|				   
				   
			解釋:
				1:用戶訪問系統1的受保護資源,系統1發現用戶未登錄,跳轉至sso認證中心,並將自己的地址作為參數
				2:sso認證中心發現用戶未登錄,將用戶引導至登錄頁面
				3:用戶輸入用戶名密碼提交登錄申請
				4:sso認證中心校驗用戶信息,創建用戶與sso認證中心之間的會話,稱為全局會話,同時創建授權令牌
				5:sso認證中心帶着令牌跳轉會最初的請求地址(系統1)
				6:系統1拿到令牌,去sso認證中心校驗令牌是否有效
				7:sso認證中心校驗令牌,返回有效,注冊系統1
				8:系統1使用該令牌創建與用戶的會話,稱為局部會話,返回受保護資源
				9:用戶訪問系統2的受保護資源
				10:系統2發現用戶未登錄,跳轉至sso認證中心,並將自己的地址作為參數
				12:sso認證中心發現用戶已登錄,跳轉回系統2的地址,並附上令牌
				13:系統2拿到令牌,去sso認證中心校驗令牌是否有效
				14:sso認證中心校驗令牌,返回有效,注冊系統2
				15:系統2使用該令牌創建與用戶的局部會話,返回受保護資源
				16:用戶登錄成功之后,會與sso認證中心及各個子系統建立會話,用戶與sso認證中心建立的會話稱為全局會話,用戶與各個子系統建立的會話稱為局部會話,
				   局部會話建立之后,用戶訪問子系統受保護資源將不再通過sso認證中心,全局會話與局部會話有如下約束關系
				17:局部會話存在,全局會話一定存在
				18:全局會話存在,局部會話不一定存在
				19:全局會話銷毀,局部會話必須銷毀

		注銷:
			單點登錄自然也要單點注銷,在一個子系統中注銷,所有子系統的會話都將被銷毀。
			
			圖示:	
					瀏覽器                  系統1               系統2                  sos認證中心
					  |                       |                   |                         |
					  |                       |                   |                         |
					   ---------------------------------------------------------------------
					  |                       |                   |                         |
					  |						  | 				  |							|
					  |                       |                   |                         |
					  ---銷毀請求(id)--------->
					  |                       |                   |                         |
					  |                       |-----------        |                         | 
					  |                       |          |        |                         |
					  |                       |<-取出令牌(會話id)
					  |                       |                                             |
					  |                       |                    |                        |
											  ---------------------------------------------->
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |                    |                        |----------------
					  |                       |                    |                        |				|
					  |                       |                    |                       |<--校驗令牌有效(令牌)	
					  |                       |                    |                        |                 
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |                    |                        |-----------------																						
					  |                       |                    |                        |                |
					  |                       |                    |                        |<--銷毀全局會話--(令牌)
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |                    |                        |-----------------
					  |                       |                    |                        |                |
					  |                       |                    |                        |<-取出注冊系統---(令牌)
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |                    |<--銷毀局部會話令牌-----|
					  |                       |                    |                        |
					  |                       |<---銷毀全局會話令牌-------------------------|
					  |                       |                    |                        |
					  |<----------------------------登陸頁面--------------------------------|
       				  
			解釋:
				1:sso認證中心一直監聽全局會話的狀態,一旦全局會話銷毀,監聽器將通知所有注冊系統執行注銷操作
				2:用戶向系統1發起注銷請求
				3:系統1根據用戶與系統1建立的會話id拿到令牌,向sso認證中心發起注銷請求
				4:sso認證中心校驗令牌有效,銷毀全局會話,同時取出所有用此令牌注冊的系統地址
				5:sso認證中心向所有注冊系統發起注銷請求
				6:各注冊系統接收sso認證中心的注銷請求,銷毀局部會話
				7:sso認證中心引導用戶至登錄頁面

	4:部署圖:
		單點登錄涉及sso認證中心與眾子系統,子系統與sso認證中心需要通信以交換令牌、校驗令牌及發起注銷請求,
		因而子系統必須集成sso的客戶端,sso認證中心則是sso服務端,
		整個單點登錄過程實質是sso客戶端與服務端通信的過程。
		
		 系統1-------httpClient---------------sso認證中心---------------httpClient---------系統2
		   |                                       |                                         |
		   |                                       |                                         |
		   |                                       |                                         |
		   |                                       |                                         |
		   -------------------------------------------------------------------------------------
		                                         防火牆
           -------------------------------------------------------------------------------------
		        -                                    |
				-                                    |
				-                                    |
				-                                    |
			點擊登陸應用,                           |
			用戶訪問部署了單點登錄的多系統應用群,   |
			一次登錄,到處使用                       |
		                                             |
													 |
													 |
												--------------
                                                  用戶電腦												
		 		
	5:實現:
		1:攔截子系統未登錄用戶請求,跳轉至sso認證中心
		2:接收並存儲sso認證中心發送的令牌
		3:與sso-server通信,校驗令牌的有效性
		4:建立局部會話
		5:攔截用戶注銷請求,向sso認證中心發送注銷請求
		6:接收sso認證中心發出的注銷請求,銷毀局部會話sso-server
		7:驗證用戶的登錄信息
		8:創建全局會話
		9:創建授權令牌
		10:與sso-client通信發送令牌
		11:校驗sso-client令牌有效性
		12:系統注冊
		13:接收sso-client注銷請求,注銷所有會話
		第一步:sos-client攔截未登錄請求。
		第二步:sos-aerver攔截未登錄入請求。
		第三步:sso-server驗證用戶登錄信息。
		第四步:sso-server創建授權令牌。
		第五步:sso-client取的令牌並校驗。
		第六步:sso-server接收並處理校驗令牌請求。
		第七步:sso-client校驗令牌成功創建局部會話。
		第八步:注銷過程。
		
    6:代碼:
			/**
			 * Created by Mloong on 2018/7/30
			 * 實現單點登錄
			 */
			var express = require('express');
			var app = express();
			var bodyparser = require('body-parser');
			var crypto = require('crypto');
			var session = require('express-session');
			var cookie = require('cookie-parser');
			var path = require('path');
			var multipart = require('connect-multiparty');
			var multipartMiddleware = multipart();
			app.use(bodyparser.json());
			var mdb;

			/**
			 * session,cookie中間件。
			 */
			app.use(cookie());
			app.use(session({
			    secret: 'secret', // 對session id 相關的cookie 進行簽名
			    resave: true,
			    saveUninitialized: false, // 是否保存未初始化的會話
			    cookie: {
			        maxAge: 1000 * 60 * 3 // 設置 session 的有效時間,單位毫秒
			    }
			}));
			//app.set('tem', __dirname); //設置模板的目錄
			//app.set('view engine', 'html'); // 設置解析模板文件類型:這里為html文件
			//app.engine('html', require('ejs').__express); // 使用ejs引擎解析html文件中ejs語法
			//app.use(bodyparser.json()); // 使用bodyparder中間件,
			//app.use(bodyparser.urlencoded({ extended: true }));


			/**
			 * 連接mongodb
			 */
			var MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
			var url = "mongodb://localhost:27017/runoob";


			/**
			 * 生成令牌
			 * 生成token
			 * @return {string} return 返回值
			 * */
			function genToken()
			{
			    var buf = crypto.randomBytes(12);
			    var token = buf.toString('hex');
			    return token;
			}


			/**
			 * 請求數據庫
			 */
			MongoClient.connect(url, function (err, db)
			{
			    if (err) throw err;
			    var dbo = db.db("runoob");
			    mdb = dbo;
			});

			/**
			 * 注冊
			 */
			app.get('/register', function (req, res)
			{
			    res.sendFile(path.join(__dirname, './public/templates', 'register.html'));
			});

			app.post('/register', multipartMiddleware, function (req, res)
			    {
			        var username = req.body.user;
			        var password = req.body.pwd;
			        console.log(username);
			        mdb.collection('user').findOne({username: username}, function (err, result)
			        {
			            if (err) throw err;
			            if (result)
			            {
			                res.json({
			                    ret_code: 1,
			                    ret_msg: '用戶名已存在請更換用戶名!'
			                });
			            }
			            else
			            {
			                mdb.collection('user').insertOne({usernaem: username, password: password}, function (err, result)
			                {
			                    if (err) throw err;
			                    res.redirect('/login');
			                });

			            }
			        });
			    }
			);

			/**
			 * 登錄
			 */
			app.get('/login', function (req, res)
			{
			    res.sendFile(path.join(__dirname, './public/templates', 'login.html'));
			});
			app.post('/login', function (req, res)
			{
			    var username = req.body.user;
			    var password = req.body.pwd;
			    mdb.collection("user").findOne({username: username, password: password}, function (err, result)
			    {
			        if (err) throw err;
			        if (result)
			        {
			            var ticket = genToken();
			            mdb.collection('token').insertOne({ticket: ticket}, function (err, Lresult) {});
			            req.session.ticket = ticket;
			            res.cookie.ticket = ticket;
			            res.redirect('/index');
			        } else
			        {
			            res.json({
			                ret_code: 1,
			                ret_msg: '用戶名或密碼錯誤!'
			            });
			        }
			    });
			});

			/**
			 * 認證中心
			 */
			app.get('/authentication', function (req, res)
			{
			    if (req.session.ticket)
			    {
			        console.log("進入認證");
			        var url = req.query.callback;
			        var token = req.session.ticket;
			        url = console.log(url + "?token=" + token);
			        res.redirect(url);
			    }
			    else
			    {
			        res.redirect('/login');
			    }
			});

			/**
			 * 首頁
			 */
			app.get('/index', function (req, res)
			{
			    if (req.session.ticket)
			    {
			        res.sendFile(path.join(__dirname, './public/templates', 'index.html'));
			    }
			    else
			    {
			        res.redirect('/login');
			    }
			});

			/**
			 * 注銷
			 */
			app.post('/cancellation', function (req, res)
			{
			    var token = req.session.ticket;
			    delete req.session.ticket;
			    mdb.collection('user').removeOne({ticket: token}, function (ree, result)
			    {
			        if (err) throw err;
			        res.redirect('/login');

			    });

			});
			var server = app.listen(8881, function ()
			{
			    var host = server.address().address;
			    var port = server.address().port;
			    console.log("訪問地址為 http://%s:%s", host, port);
			});

  


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