Node.js单点登录SSO详解：Session、JWT、CORS让登录更简单

文章目录

- - 一、SSO介绍
  - - 1、使用SSO的好处
  - 二、中间件介绍
  - - 1、Express
    - - 安装
      - 导入
      - 使用
    - 2、cors
    - - 安装
      - 导入
      - 配置
    - 3、express-session
    - - 安装
      - 导入
      - 配置
      - 使用
    - 4、jsonwebtoken
    - - 安装
      - 导入
      - 使用
    - 5、jwt和session对比
  - 三、SSO实现方案
  - - 1、安装依赖
    - 2、结构
    - 3、实现原理
  - 三、示例代码
  - - 1、nodejs端 server/index.js
    - 2、vueA项目app.vue
    - 3、vueB项目app.vue
    - 4、登录页面login.html

一、SSO介绍

单点登录（Single Sign On），简称为 SSO，是比较流行的企业业务整合的解决方案之一。SSO的定义是在多个应用系统中，用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。

在这里插入图片描述

如图所示，图中有4个系统，分别是Application1、Application2、Application3、和SSO。Application1、Application2、Application3没有登录模块，而SSO只有登录模块，没有其他的业务模块，当Application1、Application2、Application3需要登录时，将跳到SSO系统，SSO系统完成登录，其他的应用系统也就随之登录了。这完全符合我们对单点登录（SSO）的定义。

1、使用SSO的好处

方便用户用户使用应用系统时，能够一次登录，多次使用。用户不再需要每次输入用户名称和用户密码，也不需要牢记多套用户名称和用户密码。单点登录平台能够改善用户使用应用系统的体验。
方便管理员系统管理员只需要维护一套统一的用户账号，方便、简单。相比之下，系统管理员以前需要管理很多套的用户账号。每一个应用系统就有一套用户账号，不仅给管理上带来不方便，而且，也容易出现管理漏洞。
简化应用系统开发开发新的应用系统时，可以直接使用单点登录平台的用户认证服务，简化开发流程。单点登录平台通过提供统一的认证平台，实现单点登录。因此，应用系统并不需要开发用户认证程序。

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二、中间件介绍

1、Express

Express 是一个保持最小规模的灵活的 Node.js Web 应用程序开发框架，为 Web 和移动应用程序提供一组强大的功能。

安装

npm install express

导入

const express = require('express')

使用

const express = require('express')
const app = express()
const port = 3000

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World!')
})

app.post('/', (req, res) => {
  res.send('Got a POST request')
})

app.listen(port, () => {
  console.log(`Example app listening on port ${port}`)
})

2、cors

cors 是 Express 的一个第三方中间件。通过安装和配置 cors 中间件，可以很方便地解决跨域问题。

CORS （Cross-Origin Resource Sharing，跨域资源共享）由一系列 HTTP 响应头组成，这些 HTTP 响应头决定浏览器是否阻止前端 JS 代码跨域获取资源。

安装

npm install cors

导入

const cors = require('cors')

配置

启用所有 CORS 请求

app.use(cors())

指定URL配置

app.use(cors({ origin: 'http://127.0.0.1:5500' }))

为单个路由启用 CORS

app.get('/data', cors(), (req, res) => {
  res.json({
    name: 'cors in node.js',
    language: 'JavaScript',
    server: 'Express.js',
  })
})

使用选项配置 CORS

const options = {
  origin: 'http://127.0.0.1:5500',
  methods: 'GET, PUT',
}
app.use(cors(options))

使用函数配置动态 CORS 源

const options = {
  origin: dynamicConfiguration(),
  methods: 'GET, PUT',
}
 
const dynamicConfiguration = async (req) => {
  const db = getDB() // simulating database object
  let origin = await db.getOrigin(req.headers) //simulating fetching origin from DB based on the headers
  return origin
}
 
app.use(cors(options))

3、express-session

express-session中间件将会话数据存储在服务器上；它仅将会话标识（而非会话数据）保存在 cookie 中。从1.5.0版本开始, express-session不再依赖cookie-parser,直接通过req/res读取/写入;默认存储位置内存存储(服务器端)

安装

npm install express-session

导入

const session = require('express-session')

配置

app.use(session({
    secret: 'YOUR_SESSION_SECRET',//加密字符串。 使用该字符串来加密session数据，自定义
    resave: false,//强制保存session即使它并没有变化
    saveUninitialized: true,//强制将未初始化的session存储。当新建了一个session且未设定属性或值时，它就处于未初始化状态。
    cookie: {
        maxAge: 30 * 60 * 1000
    }
}))

使用

//设置
req.session.userName = userName;
//获取
const userName = req.session.userName

4、jsonwebtoken

JSON Web Token（JWT）是一种用于在web上传递信息的标准，它以JSON格式表示信息，通常用于身份验证和授权。

JWT由三个部分组成：Header（头部）、Payload（负载）和Signature（签名）。它们用点号分隔开，形成了一个JWT令牌。

在现代web应用中，用户身份认证是非常重要且必不可少的一环。而使用Node.js和Express框架，可以方便地实现用户身份认证。而在这个过程中，jsonwebtoken这个基于JWT协议的模块可以帮助我们实现安全且可靠的身份认证机制，可以让我们轻松地生成、解析和验证JWT。

安装

npm install jsonwebtoken

导入

const jwt = require('jsonwebtoken')

使用

// 生成token
const token = jwt.sign({
    id: 'appId',
    name: 'zhangsan',
    secret: 'YOUR_SECRET_KEY'
}, '123456', {
    expiresIn: '2h'
})
    
//验证token
jwt.verify(token, 'shhhhh', (err, decoded) => {
  if (err) {
    console.error('无效的令牌');
  } else {
    // 使用解码后的令牌数据
    console.log(decoded);
  }
});

5、jwt和session对比

对比因素	JWT	Session
存储	存储在客户端，不需要服务器保持会话状态。	存储在服务器，需要服务器维护会话信息。
安全性	加密较严密，但如果token被窃取，攻击者可以任意使用。	如果sessionID被窃取，攻击者可以冒充用户登陆。
性能	在每次请求时需要验证和解码token，性能较差。	只需查找sessionID就能获取会话信息，性能较好。
扩展性	在多服务器或者跨域环境中更易扩展。	在多服务器环境中需要同步session，扩展性较差。
数据大小	JWT的大小比sessionID大，因此需要更多的带宽。	sessionID大小稳定，对带宽需求较小。
到期时间	可以为每个token设置不同的过期时间。	所有session的过期时间通常相同。
客户端存储位置	可以存储在Cookie, LocalStorage, SessionStorage中	存储在Cookie中。
跨域问题	无跨域问题，且对于移动应用而言友好。	跨域问题复杂，需要服务器支持CORS。
状态	无状态，服务器不需要保存用户信息。	有状态，服务器需要保存用户信息。
使用场景	用于认证和信息交换，尤其适合单页应用(SPA)和前后端分离的项目。	主要用于记录用户状态，适配传统的后端渲染的Web服务。

三、SSO实现方案

1、安装依赖

启动服务：express
操作cookie：express-session
生成token：jsonwebtoken
解决跨域：cors

npm install express
npm install express-session
npm install jsonwebtoken
npm install cors

2、结构

vueA项目：使用vite创建项目
vueB项目：使用vite创建项目
nodejs端：server/index.js
登录页面：login.html

3、实现原理

用户首次访问系统A或B时，需要进行登录。
系统统A或B带着appId信息重定向登录页面。
认证系统验证用户登录信息。
验证通过后，设置session值，用户返回一个token。
认证系统带着token重定向给系统A或B，得知用户是已登录状态。
系统A或B正常进入系统。
用户再访问另一个系统时。
通过session值，得知用户是已登录状态。
认证系统带着token重定向给系统。
系统正常进入系统。

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三、示例代码

1、nodejs端 server/index.js

import express from "express"
import session from 'express-session'
import fs from "node:fs"
import cors from "cors"
import jwt from 'jsonwebtoken'


// 应用列表
const appToMapUrl = {
    'fd8xIoDC': {
        url: 'http://localhost:5173',
        name: 'appA',
        secret: '123456',
        token: ''
    },
    'DDkq0YYh': {
        url: 'http://localhost:5174',
        name: 'appB',
        secret: '789102',
        token: ''
    }
}


// 创建服务器
const app = express()


// 解析post请求体
app.use(express.json())

// 跨域
app.use(cors())

// 创建session配置项，注册为express-session中间件
app.use(session({
    secret: '123456',//加密字符串。 使用该字符串来加密session数据，自定义
    resave: false,//强制保存session即使它并没有变化
    saveUninitialized: true,//强制将未初始化的session存储。当新建了一个session且未设定属性或值时，它就处于未初始化状态。
    cookie: {
        maxAge: 30 * 60 * 1000
    }
}))


//获取token
const getToken = (appId) => {
    const appInfo = appToMapUrl[appId]
    if (!appInfo) {
        return null;
    }
    // 生成token
    const token = jwt.sign({
        id: appId,
        name: appInfo.name,
        secret: appInfo.secret
    }, '123456', {
        expiresIn: 60 * 60
    })
    return token;
}


//是否登录
app.get('/login', (req, res) => {
    const {appId} = req.query
    if (!appId) {
        return res.send('请输入appId')
    }
    // 判断是否登录
    if (req.session.userName) {
        let token
        if (appToMapUrl[appId].token) {
            // 获取token
            token = appToMapUrl[appId].token
        } else {
            // 生成token
            token = getToken(appId)
            // 存入appToMapUrl
            appToMapUrl[appId].token = token
        }
        // 跳转
        res.redirect(`${appToMapUrl[appId].url}?token=${token}`)
        return;
    } else {
        // 读取登录页面
        const html = fs.readFileSync('./login.html', 'utf-8')
        res.send(html)
    }
})

// 解析表单数据
app.use(express.urlencoded({ extended: true }));

// 登录
app.post('/protected', (req, res) => {
    const {username,password,appId} = req.body
    if (username === 'admin' && password === '123456') {
        const token = getToken(appId);
        // 存入appToMapUrl
        appToMapUrl[appId].token = token;
        //存入session，证明已经登录
        req.session.userName = username;
        res.redirect(`${appToMapUrl[appId].url}?token=${token}`)
    } else {
        res.send('用户名或密码错误')
    }
})


// 监听端口
app.listen(3000, () => {
    console.log('http://localhost:3000')
})

2、vueA项目app.vue

<script setup lang="ts">
const token = location.search.split('token=')[1]
if (!token) {
  fetch('http://localhost:3000/login?appId=fd8xIoDC').then(res => {
    location.href = res.url
  })
} else {
  localStorage.setItem('token', token)
}
</script>

<template>
  <div>这里是appA</div>

</template>

<style scoped>
</style>

3、vueB项目app.vue

<script setup>
const token = location.search.split('token=')[1]
if (!token) {
  fetch('http://localhost:3000/login?appId=DDkq0YYh').then(res => {
    location.href = res.url
  })
} else {
  localStorage.setItem('token', token)
}
</script>

<template>
  <div>这里是appB</div>
</template>

<style scoped>
</style>

4、登录页面login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>登录</title>
</head>
<body>
    <div>
        <h1>登录页面</h1>
        <form action="/protected" method="post">
            <input type="text" name="username">
            <input type="password" name="password">
            <input type="hidden" name="appId">
            <input type="submit" value="登录">
        </form>
    </div>
    <script>
        const appId = location.search.split('?')[1].split('=')[1]
        document.querySelector('input[name="appId"]').value = appId
    </script>
</body>
</html>