统一身份认证服务（CAS）系统实现SSO认识

news2024/9/27 2:31:30

一、前言

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CAS（Central Authentication Service）即中央认证服务，是 Yale 大学发起的一个企业级开源项目，旨在为 Web 应用系统提供一种可靠的 SSO 解决方案，它是一个企业级的开源单点认证登录解决方案，采用java语言编写，使用Apache-2.0协议，主要用于为Web应用程序创建和维护单点登录会话。它提供了一个安全可靠的方式来验证用户的身份，并且可以集成到各种Web应用程序中。CAS提供了多种认证机制，包括基于令牌的认证、基于密码的认证和多因素认证等。此外，它还支持多种协议，如CAS、OAuth、SAML等，这使得它可以与各种不同的Web应用程序集成。目前，GitHub上显示最新版为v7.0.6。

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在单点登录（SSO）环境中，CAS充当了一个中心认证服务器，负责验证用户的身份，并生成会话令牌，该令牌可以由其他应用程序用于验证用户的身份。这样，用户只需要在一个应用程序中登录，就可以在其他应用程序中无缝地访问，而无需再次输入用户名和密码。

关联资源：CAS Gitee项目、CAS GitHub、官网、 Apereo Foundation、cas相关博客、版本发布里程碑、版本发布和下载、CAS本地构建指导、Troubleshooting、cas-initializr 官方的war生成管理工具、配置参考

二、CAS产品原理及特性

2.1、CAS工作原理

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上图为官网的架构，可看出CAS系统由2个组件： CAS server和 clients组成；其中，CAS server是基于Spring Framework构建的Java servlet（JavaWeb中基于spring部署在Servlet容器中的一个应用），CAS的核心是一个基于Java的web应用程序；CAS负责颁发和验证票证来验证用户并对支持CAS的服务（通常称为CAS客户端）授权访问。当服务器成功登录后向用户发出授权的票证（TGT）时，会创建一个SSO会话。之后，那些用户通过浏览器发出的请求服务所需要的**服务票证（ST）**就会被重定向到TGT，从而用它来作为token通过浏览器向CAS server后端完成验证ST。

CAS client 有2种含义，除了官方的client组件，还泛指所有支持cas的服务应用，只要能通过cas支持的协议 (e.g. CAS, SAML, OAuth).与CAS server能通信就算，常见有：Apache httpd Server (mod_auth_cas module)、Java (Java CAS Client)、NET (.NET CAS Client)、Python (pycas)、Ruby (rubycas-client)，它更像是指一个诸如向Java CAS客户端之类的集成组件集。
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如上所示，CAS的工作原理如下：

1、当用户通过浏览器访问A系统统提供的服务资源时，首先验证用户是否登录，否则就会由后端服务（cas client）重定向到用户登录界面，而该登录界面的认证服务会重定向用户请求到 CAS Server 服务器
2、用户在浏览器输入认证信息，发送给cas server验证授权票证，同时会为登录成功的用户创建一个会话并颁发一个随机的 Service Ticket ，该会话携带的TGT就是用户当前所请求服务的ST；
3、然后，之后所有的请求服务都使用该ST来向cas服务进行票证验证合法性，通过后就授权给当前用户访问权限，返回用户所请求的资源/服务的请求应答。

对于访问受保护资源的每个 Web 请求， CAS Client 会分析该请求的 Http 请求中是否包含 Service Ticket。如果没有，则说明当前用户尚未登录，于是将请求重定向到指定好的 CAS Server 登录地址，并传递 Service （也就是要访问的目的资源地址），以便登录成功过后转回该地址。
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2.2、CAS特性

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CAS 构建于 Spring Boot 或 Spring Cloud之上，支持以下特性：

CAS v1, v2 和 v3 协议
SAML v1 和 v2 协议
OAuth v2 协议
OpenID & OpenID Connect 协议
WS-Federation 被动请求者协议
通过 JAAS, LDAP, RDBMS, X.509, Radius, SPNEGO, JWT, Remote, Trusted, BASIC, Apache Shiro, MongoDb, Pac4J 等组件进行身份验证
将身份验证委派至 WS-FED, Facebook, Twitter, SAML IdP, OpenID, OpenID Connect, CAS 等服务来完成；
通过 ABAC, Time/Date, REST, Internet2 的 Grouper 等进行身份验证
通过 Hazelcast, Ehcache, JPA, Memcached, Apache Ignite, MongoDb, Redis, DynamoDb, Couchbase 等工具进行 HA 集群部署
借助JSON, LDAP, YAML, JPA, Couchbase, MongoDb, DynamoDb, Redis 等工具支持的应用程序注册
通过 Duo Security, YubiKey, RSA, Google Authenticator 等进行多因子身份验证
用于管理日志记录、监控、统计、配置和客户端注册等的管理 UI
密码管理和密码策略实施
支持基于Apache Tomcat, Jetty, Undertow, packaged 或Docker containers方式进行部署

2.3、部署前准备

CAS大版本依赖JDK 21，一般只有大版本升级时才会涉及到JDK的变动
选一个你熟悉的servlet containers，对此官方并没有特别指定，最常用莫过Tomcat了，推荐选择嵌入式servlet容器进行部署
WAR Overlay来打一个war包
联网更好：因为构建时可自动下载诸如WAR Overlay和线上仓库总的一些依赖库
至少双核 3.00Ghz CPU + 4GB 内存
软件获取：官网声明，请勿直接克隆或下载CAS代码库。除非你想为项目开发贡献代码，推荐采用 WAR Overlay 模式部署