一、Web应用常见登录方式简介

在Web应用开发中，用户认证和授权是至关重要的一环。Session、JWT（JSON Web Token） 和 单点登录（Single Sign-On，简称SSO） 是三种常见的用户认证机制，它们各自具有不同的优缺点和适用场景。在选择使用哪种机制时，需要根据实际应用的需求和安全性要求进行综合考虑。同时，无论使用哪种机制，都需要关注安全性问题，并采取相应的措施来保护用户数据的安全。本文将分别介绍这三种机制，并探讨它们在实际应用中的使用场景和优缺点。

二、Session登录方式

2.1 Session登录方式简介

Session 是一种基于服务器的用户认证机制。当用户首次访问应用时，服务器会为其创建一个唯一的 Session ID，并将其存储在服务器的内存中或数据库中。同时，服务器会将这个Session ID 发送到客户端（通常是通过Cookie的形式），并在后续的请求中，客户端会将这个Session ID发送回服务器，以便服务器验证用户的身份。

2.2 Session登录方式的优点

• 简单易用：Session机制是Web开发中最为常见的用户认证方式之一，开发者可以很容易地集成到现有的应用中。
• 安全性较高：Session ID是服务器生成的，并且存储在服务器端，客户端只能持有这个ID，不能伪造或修改，因此具有较高的安全性。

2.3 Session登录方式的缺点：

• 依赖服务器：Session机制需要服务器来存储和管理Session信息，如果服务器宕机或重启，可能会导致Session信息的丢失。
• 跨域限制：由于Session ID是通过Cookie传输的，因此存在跨域限制的问题。如果应用需要跨多个域名进行认证，那么Session机制可能就不太适用。

三、JWT（JSON Web Token）登录方式

3.1 JWT（JSON Web Token）登录方式简介

JWT（JSON Web Token）登录方式 是一种基于令牌（Token）的用户认证机制。当用户登录成功后，服务器会生成一个包含用户信息的JWT，并将其发送给客户端。客户端在后续的请求中会携带这个JWT，以便服务器验证用户的身份。

3.2 JWT（JSON Web Token）登录方式的优点

• 无状态：JWT机制不依赖服务器存储用户认证信息，因此可以轻松地实现水平扩展和分布式部署。
• 跨域支持：由于JWT是通过HTTP头部或URL参数传输的，因此可以很容易地实现跨域认证。

3.3 JWT（JSON Web Token）登录方式的缺点

• 安全性问题：JWT一旦生成并发送给客户端，除非过期，否则无法被撤销。如果JWT被泄露或被盗用，可能会导致安全问题。因此，需要采取额外的安全措施来保护JWT的安全性，如使用HTTPS进行传输、设置合理的过期时间等。
• 数据大小限制：由于JWT需要在客户端和服务器之间传输，因此需要注意其数据大小，避免过大导致性能问题。

四、单点登录（SSO）

4.1 单点登录（SSO）简介

单点登录（SSO） 是一种解决多个应用之间用户认证问题的机制。它允许用户在一个应用中登录后，可以无缝地访问其它相关应用，而无需再次输入用户名和密码。

4.2 单点登录（SSO）的优点：

• 提高用户体验：用户只需在一个应用中登录一次，就可以访问所有相关应用，大大简化了登录流程。
• 降低管理成本：单点登录可以减少管理员维护多个应用用户信息的成本。
• 提高安全性：SSO有助于集中管理用户身份验证和授权，减少了密码泄露的风险。而且，还可以更容易地监控和管理用户的权限，实施更强的身份验证，和授权策略。

Tips: 除了单一登录，SSO通常还支持单一登出功能，当用户在一个系统中注销时，其它已登录的系统也会被注销。

4.3 单点登录（SSO）的缺点：

• 架构复杂：实现单点登录需要构建一个统一的认证中心，以及与其它应用的集成，这可能会增加系统的复杂性和开发成本。
• 安全性挑战：单点登录涉及到多个应用的交互，因此需要更加关注安全性问题，如防止跨站请求伪造（CSRF）和跨站脚本攻击（XSS）等。

4.4 单点登录（SSO）实现

SSO单点登录系统，涉及了用户身份验证、令牌生成与验证、全局会话管理、访问控制和单点注销等方面。

如下图所示：

登录认证流程及主要包含组件如下图：

• CAS 服务器

CAS服务器 是单点登录系统的核心组件，负责用户的身份验证、生成并管理令牌、以及全局会话管理。

工作流程： 1、用户登录请求： 用户尝试访问某个需要认证的应用。

2、重定向至CAS登录页面： CAS客户端检测到用户未登录，将用户重定向至CAS服务器的登录页面。

3、用户凭证验证： 用户在CAS登录页面输入用户名和密码。

4、生成令牌（Ticket）： CAS服务器验证用户凭证成功后，生成一个包含用户身份信息的令牌。

5、返回令牌和TGT： CAS服务器将令牌返回给CAS客户端，同时可能生成一个TGT（Ticket Granting Ticket）用于全局会话管理。

• CAS Client（CAS 客户端）

CAS客户端 主要是处理用户的登录 及 与CAS服务器的通信。

工作流程：

1、检测用户登录状态： CAS客户端检测用户是否已经登录。

2、重定向至CAS服务器： 如果未登录，CAS客户端将用户重定向至CAS服务器，包含Service标识以及可能的登录状态（如重定向回调URL）。

3、CAS登录验证： 用户在CAS登录页面输入凭证，CAS服务器验证用户身份。

4、获取Service Ticket： CAS服务器生成ST，并将其返回给CAS客户端。

5、访问受保护资源： CAS客户端将ST与Service标识一起发送至Service，实现访问控制。

• Service Service 表示用户想要访问的资源，每个Service都有一个唯一的标识符。

工作流程：

1、接收ST和Service标识： Service接收CAS客户端传递的ST和Service标识。

2、ST验证： Service向CAS服务器验证ST的有效性，确保ST未被使用且未过期。

3、用户授权： 验证通过后，Service授予用户访问受保护资源的权限。

4.5 单点注销

单点注销通知： 当用户在一个Service注销时，Service通知CAS服务器。

全局注销： CAS服务器通过TGT，通知其它关联的Service进行用户注销。