用戶單點登錄解決實施方案

1、用戶單點登錄解決方案作者:日期:2統(tǒng)一用戶認證和單點登錄解決方案本文以某新聞單位多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為例，提出建立企業(yè)用戶認證中心，實現(xiàn) 基于安全策略的統(tǒng)一用戶管理、認證和單點登錄，解決用戶在同時使用多個應(yīng) 用系統(tǒng)時所遇到的重復登錄問題。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)越來越多。比如在媒 體行業(yè)，常見的應(yīng)用系統(tǒng)就有采編系統(tǒng)、排版系統(tǒng)、印刷系統(tǒng)、廣告管理系統(tǒng)、 財務(wù)系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)和網(wǎng)站發(fā)布系統(tǒng) 等。由于這些系統(tǒng)互相獨立，用戶在使用每個應(yīng)用系統(tǒng)之前都必須按照相應(yīng)的系這給用戶帶來受到非法截獲和統(tǒng)一用戶認證、統(tǒng)身份進行登錄，為此用戶必須記住每一個

2、系統(tǒng)的用戶名和密碼, 了不少麻煩。特別是隨著系統(tǒng)的增多，出錯的可能性就會增加， 破壞的可能性也會增大，安全性就會相應(yīng)降低。針對于這種情況, 單點登錄等概念應(yīng)運而生，同時不斷地被應(yīng)用到企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中。統(tǒng)一用戶管理的基本原理 一般來說，每個應(yīng)用系統(tǒng)都擁有獨立的用戶信息管理功能，用戶信息的格式、命 名與存儲方式也多種多樣。當用戶需要使用多個應(yīng)用系統(tǒng)時就會帶來用戶信息同多大飛步問題。用戶信息同步會增加系統(tǒng)的復雜性，增加管理的成本。例如，用戶X需要同時使用A系統(tǒng)與B系統(tǒng)，就必須在A系統(tǒng)與B系統(tǒng)中都創(chuàng)建 用戶X,這樣在A B任一系統(tǒng)中用戶X的信息更改后就必須同步至另一系統(tǒng)。 如果用戶X需要同時使用10個應(yīng)

3、用系統(tǒng)，用戶信息在任何一個系統(tǒng)中做出更改UUM）。 UUM統(tǒng)一存后就必須同步至其他9個系統(tǒng)。用戶同步時如果系統(tǒng)出現(xiàn)意外，還要保證數(shù)據(jù)的 完整性，因而同步用戶的程序可能會非常復雜。解決用戶同步問題的根本辦法是建立統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)（儲所有應(yīng)用系統(tǒng)的用戶信息，應(yīng)用系統(tǒng)對用戶的相關(guān)操作全部通過UUM完成,而授權(quán)等操作則由各應(yīng)用系統(tǒng)完成，即統(tǒng)一存儲、分布授權(quán)。UUM應(yīng)具備以下基本功能：1用戶信息規(guī)范命名、統(tǒng)一存儲，用戶ID全局惟一。用戶ID猶如身份證，區(qū)分和標識了不同的個體。2. UUM向各應(yīng)用系統(tǒng)提供用戶屬性列表，如姓名、電話、地址、郵件等屬性,各應(yīng)用系統(tǒng)可以選擇本系統(tǒng)所需要的部分或全部屬性。3.應(yīng)用

4、系統(tǒng)對用戶基本信息的增加、修改、刪除和查詢等請求由UUM處理。4.應(yīng)用系統(tǒng)保留用戶管理功能，如用戶分組、用戶授權(quán)等功能。5. UUM應(yīng)具有完善的日志功能，詳細記錄各應(yīng)用系統(tǒng)對 UUMS勺操作。統(tǒng)一用戶認證是以UUM為基礎(chǔ)，對所有應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的認證方式和認證策略，以識別用戶身份的合法性。統(tǒng)一用戶認證應(yīng)支持以下幾種認證方式1.匿名認證方式：用戶不需要任何認證，可以匿名的方式登錄系統(tǒng)。2.用戶名/密碼認證：這是最基本的認證方式。3. PKI/CA數(shù)字證書認證：通過數(shù)字證書的方式認證用戶的身份。4. IP地址認證：用戶只能從指定的IP地址或者IP地址段訪問系統(tǒng)。5.時間段認證：用戶只能在某個指定的

5、時間段訪問系統(tǒng)。6.訪問次數(shù)認證：累計用戶的訪問次數(shù)，使用戶的訪問次數(shù)在一定的數(shù)值范圍之內(nèi)。以上認證方式應(yīng)采用模塊化設(shè)計，管理員可靈活地進行裝載和卸載,同時還可按照用戶的要求方便地擴展新的認證模塊。認證策略是指認證方式通過與、或、非等邏輯關(guān)系組合后的認證方式。管理員可以根據(jù)認證策略對認證方式進行增、刪或組合，以滿足各種認證的要求。比如,某集團用戶多人共用一個賬戶，用戶通過用戶名密碼訪問系統(tǒng)，訪問必須限制在某個IP地址段上。該認證策略可表示為：用戶名/密碼“與” IP地址認證。PKI/CA數(shù)字證書認證雖不常用，但卻很有用，通常應(yīng)用在安全級別要求較高的環(huán)境中。PKI (Public Key Inf

6、rastructure)即公鑰基礎(chǔ)設(shè)施是利用公鑰理論和數(shù)字證書來確保系統(tǒng)信息安全的一種體系。在公鑰體制中，密鑰成對生成，每對密鑰由一個公鑰和一個私鑰組成， 公鑰公布 于眾，私鑰為所用者私有。發(fā)送者利用接收者的公鑰發(fā)送信息，稱為數(shù)字加密, 接收者利用自己的私鑰解密；發(fā)送者利用自己的私鑰發(fā)送信息，稱為數(shù)字簽名, 接收者利用發(fā)送者的公鑰解密。PKI通過使用數(shù)字加密和數(shù)字簽名技術(shù)，保證了 數(shù)據(jù)在傳輸過程中的機密性（不被非法授權(quán)者偷看）、完整性（不能被非法篡改） 和有效性（數(shù)據(jù)不能被簽發(fā)者否認）。數(shù)字證書有時被稱為數(shù)字身份證，數(shù)字證書是一段包含用戶身份信息、用戶公鑰 信息以及身份驗證機構(gòu)數(shù)字簽名的數(shù)據(jù)。

7、 身份驗證機構(gòu)的數(shù)字簽名可以確保證書 信息的真實性。完整的PKI系統(tǒng)應(yīng)具有權(quán)威認證機構(gòu) CA （Certificate Authority ）、證書注冊 系統(tǒng) RA( Registration Authority )、密鑰管理中心 KMC Key Manage Center 八 證書發(fā)布查詢系統(tǒng)和備份恢復系統(tǒng)。CA是PKI的核心，負責所有數(shù)字證書的簽 發(fā)和注銷；RA接受用戶的證書申請或證書注銷、恢復等申請，并對其進行審核KMC負責加密密鑰的產(chǎn)生、存貯、管理、備份以及恢復 ；證書發(fā)布查詢系統(tǒng)通，在線證書狀態(tài)協(xié)議）協(xié)常采用 OCSROniine Certificate Status Protoco

8、l議提供查詢用戶證書的服務(wù)，用來驗證用戶簽名的合法性；備份恢復系統(tǒng)負責數(shù) 字證書、密鑰和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份與恢復。單點登錄 單點登錄（SSO Single Sign-on ）是一種方便用戶訪問多個系統(tǒng)的技術(shù)，用戶 只需在登錄時進行一次注冊，就可以在多個系統(tǒng)間自由穿梭，不必重復輸入用戶名和密碼來確定身份。單點登錄的實質(zhì)就是安全上下文（Security Con text ）或 憑證（Credential ）在多個應(yīng)用系統(tǒng)之間的傳遞或共享。當用戶登錄系統(tǒng)時，客 戶端軟件根據(jù)用戶的憑證（例如用戶名和密碼）為用戶建立一個安全上下文，安 全上下文包含用于驗證用戶的安全信息，系統(tǒng)用這個安全上下文和安全策略來判斷

9、用戶是否具有訪問系統(tǒng)資源的權(quán)限。遺憾的是J2EE規(guī)范并沒有規(guī)定安全上下文的格式，因此不能在不同廠商的 J2EE產(chǎn)品之間傳遞安全上下文。V.ntfluet應(yīng)印闊4器1. 客戶端向應(yīng)用服務(wù)器請求訪問某2. 應(yīng)用服務(wù)器璽定向到SSQ朋務(wù)I乞如果用戶未登錄SSO安全城，： 務(wù)器'舟請求重定向到身份認證®4用戶逋過臭份認證后，SSO服務(wù). 生成貝份標識.并簽K5份斷盲5. SSD服務(wù)器重定向到應(yīng)用報務(wù)器 服務(wù)器驗證斷言有效性從斷言 用戶身份信息.本款訪問陪朿，圖1 SSO原理示意圖目前業(yè)界已有很多產(chǎn)品支持 SSO如IBM的 WebSphere和BEA的WebLogic,但各家SSO產(chǎn)品

10、的實現(xiàn)方式也不盡相同。 WebSphere通過Cookie記錄認證信息，WebLogic則是通過Session共享認證信息。Cookie是一種客戶端機制，它存儲的內(nèi) 容主要包括：名字、值、過期時間、路徑和域，路徑與域合在一起就構(gòu)成了Cookie的作用范圍，因此用Cookie方式可實現(xiàn)SSO但域名必須相同；Session是 一種服務(wù)器端機制，當客戶端訪問服務(wù)器時，服務(wù)器為客戶端創(chuàng)建一個惟一的S essi on ID，以使在整個交互過程中始終保持狀態(tài)， 而交互的信息則可由應(yīng)用自行 指定，因此用Session方式實現(xiàn)SSO不能在多個瀏覽器之間實現(xiàn)單點登錄，但 卻可以跨域。實現(xiàn)SSO有無標準可尋？如何

11、使業(yè)界產(chǎn)品之間、產(chǎn)品內(nèi)部之間信息交互更標準、 更安全呢？基于此目的，OASIS（結(jié)構(gòu)化信息標準促進組織） 提出了 SAML解決方案（有關(guān)SAM啲知識參看鏈接）。用戶認證中心實際上就是將以上所有功能、 所有概念形成一個整體，為企業(yè)提供 一套完整的用戶認證和單點登錄解決方案。 一個完整的用戶認證中心應(yīng)具備以下 功能:1. 統(tǒng)一用戶管理。實現(xiàn)用戶信息的集中管理，并提供標準接口。2. 統(tǒng)一認證。用戶認證是集中統(tǒng)一的，支持PKI、用戶名/密碼、B/S和C/S等多種身份認證方式。3.單點登錄。支持不同域內(nèi)多個應(yīng)用系統(tǒng)間的單點登錄。用戶認證中心提供了統(tǒng)一認證的功能，那么用戶認證中心如何提供統(tǒng)一授權(quán)的功能呢？

12、這就是授權(quán)管理中，其中應(yīng)用最多的就是PMI。PMl （Privilege Management Infrastructure，授權(quán)管理基礎(chǔ)設(shè)施）的目標是向 用戶和應(yīng)用程序提供授權(quán)管理服務(wù)，提供用戶身份到應(yīng)用授權(quán)的映射功能， 提供 與實際應(yīng)用處理模式相對應(yīng)的、與具體應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和管理無關(guān)的授權(quán)和訪問控制機制，簡化具體應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與維護。PMI是屬性證書（Attribute Certif icate ）、屬性權(quán)威（Attribute Authority ）、屬性證書庫等部件的集合體，用 來實現(xiàn)權(quán)限和證書的產(chǎn)生、管理、存儲、分發(fā)和撤銷等功能。PMI以資源管理為核心，對資源的訪問控制權(quán)統(tǒng)一交由授權(quán)機

13、構(gòu)統(tǒng)一處理，即由資源的所有者來進行訪問控制。同公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI相比，兩者主要區(qū)別在于：PKI證明用戶是誰，而PMI證明這個用戶有什么權(quán)限，能干什么，而且PMl可以利用PKI為其提供身份認證。單點登錄通用設(shè)計模型 圖2是統(tǒng)一用戶認證和單點登錄通用設(shè)計模型，它由以下產(chǎn)品組成1. PKI體系：包括CA服務(wù)器、RA服務(wù)器、KM® OCSP艮務(wù)器。2. AA管理服務(wù)器：即認證(Authentication )和授權(quán)(Authorization )服務(wù) 器，它為系統(tǒng)管理員提供用戶信息、認證和授權(quán)的管理。3. UUMS模塊：為各應(yīng)用系統(tǒng)提供UUM接口。4. SSO:包括SSO弋理和SSOI艮務(wù)器

14、。SSO弋理部署在各應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器端,負責截獲客戶端的SSO青求，并轉(zhuǎn)發(fā)給SSC服務(wù)器，如果轉(zhuǎn)發(fā)的是 OCSP#求,則SSOK務(wù)器將其轉(zhuǎn)發(fā)給OCSP艮務(wù)器。在C/S方式中，SSO弋理通常部署在客戶端。5. PMl:包括PMl代理和PMI服務(wù)器。PMI代理部署在各應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器端,負責截獲客戶端的P MI請求，并轉(zhuǎn)發(fā)給PMI服務(wù)器。6. LDAP服務(wù)器：統(tǒng)一存儲用戶信息、證書和授權(quán)信息。為判斷用戶是否已經(jīng)登錄系統(tǒng)，SSOK務(wù)器需要存儲一張用戶會話(Session ) 表，以記錄用戶登錄和登出的時間，SSOK務(wù)器通過檢索會話表就能夠知道用戶 的登錄情況，該表通常存儲在數(shù)據(jù)庫中。 AA系統(tǒng)提供了

15、對會話的記錄、監(jiān)控和撤消等管理功能。為保證穩(wěn)定與高效，SSOPMI和OCS刖部署兩套或多套應(yīng)用, 同時提供服務(wù)。鏈接SAMLSAML（ Security Assertion Mark up Lan guage,安全性斷言標記語言）是一種基于XML的框架，主要用于在各安全系統(tǒng)之間交換認證、 授權(quán)和屬性信息，它的主 要目標之一就是SSO在SAML!架下，無論用戶使用哪種信任機制，只要滿足SAM啲接口、信息交互定義和流程規(guī)范，相互之間都可以無縫集成。SAML規(guī)范的完整框架及有關(guān)信息交互格式與協(xié)議使得現(xiàn)有的各種身份鑒別機制（P KI、PMI、ACL Kerberos 的訪Kerberos和口令）、各種授權(quán)機制（基于屬性證書的問控制）通過使用統(tǒng)一接口實現(xiàn)跨信任域的互操作， 便于分布式應(yīng)用系統(tǒng)的信任和授權(quán)的統(tǒng)一管理。SAM并不是一項新技術(shù)。確切地說，它是一種語言，是一種XMLL描述，目的是允許不同安全系統(tǒng)產(chǎn)生的信息進行交換。SAM規(guī)范由以下部分組成： 1.斷言與協(xié)議：定義XML格式的斷言的語法語義以及請求和響