引言

首先为什么是不务正业呢...因为我们公司就我一个前端，不乖乖写页面写什么 SSO。我之所以会想到去写 SSO 单点登录呢，一是发现公司的登录这块特别的乱，每个系统都是独立的登录，而某些业务都是有所交集的，既然一个是 a.xxx.com 一个是 b.xxx.com ，那为什么不把登录统一一下呢...正巧赶上我们后端大哥在攻坚一个技术难关，于是乎我在等接口的间隙就着手写了一下单点登录。

技术栈方面，后端采用 NodeJS 去实现，局部会话用 express-session 维护， session 的存储使用了 redis ，由于目前的项目都是前后端分离的，为了更加契合当前的业务逻辑，把常规的跳转至 passport 认证服务器登录这部分改造成接口的方式，这样使得这个 SSO 比较适合用在 SPA 中。

下面将具体阐述实现以及总结一些需要注意的点，愿在下的拙见对大家能有所帮助。

实现原理

SSO 即 Single Sign On，是指在多系统应用群中登录一个系统，便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录。 SSO 一般都需要一个独立的认证中心（ passport ），子系统的登录均得通过 passport，子系统本身将不参与登录操作，当一个系统成功登录以后，passport 将会颁发一个令牌给各个子系统，子系统可以拿着令牌会获取各自的受保护资源，为了减少频繁认证，各个子系统在被 passport 授权以后，会建立一个局部会话，在一定时间内可以无需再次向 passport 发起认证。

如图所示，是一个比较常见的 SSO 实现，图片取自 上面这张图很详细地描述了一个 SSO 的请求资源的流程。但是这里有一点地方不适合我当前的业务场景，那就是我并不希望在登录的时候跳转到认证中心，所以我把这个部分转化成了接口的方式去实现，其他的实现基本如图一致。

具体实现

准备环境

首先需要做一些准备工作，为了方便测试 SSO，需要至少三个域名，这边我直接在本地模拟。如果手头有服务器域名的，这一步自然就可以跳过了。

构造本地域名（ Mac ）

1. 配置 hosts 文件

// MacOS
sudo vim /etc/hosts
// 添加以下三行
127.0.0.1   testssoa.xxx.com
127.0.0.1   testssob.xxx.com
127.0.0.1   passport.xxx.com

2. 添加 nginx 反向代理配置

1. 先安装 nginx
2. 添加对应站点的配置

vim /usr/local/etc/nginx/nginx.conf

// 添加以下 3 个代理
server {
  listen 1280;
  server_name passport.xxx.com;

  location / {
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_pass http://127.0.0.1:11000;
  }
}

server {
  listen 1280;
  server_name testssoa.xxx.com;

  location / {
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_pass http://127.0.0.1:11001;
  }
}

server {
  listen 1280;
  server_name testssob.xxx.com;

  location / {
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_pass http://127.0.0.1:11002;
  }
}

1. nginx -t 检测配置是否有效
2. nginx -s reload 重启 nginx

准备一份简单的登录页面

页面大概就长这个样子，这里分别要准备 testssoa 和 testssob 两个域名，为了公用一个页面这里我采用的方案是直接通过 node 将该页面 render 回来的方式，并且需要根据上面 nginx 配置的端口号启动端口指定为 11001 和 11002 的服务。

// package.json
"scripts": {
  "start": "babel-node passport.js",
  "starta": "cross-env NODE_ENV=ssoa babel-node index.js",
  "startb": "cross-env NODE_ENV=ssob babel-node index.js"
}

// index.js
import express from 'express' // import 需要 babel 支持
const app = express()
const mapPort = {
  'ssoa': 11001,
  'ssob': 11002
}
const port = mapPort[process.env.NODE_ENV]
if (port) {
  console.log('listen port: ', port)
  app.listen(port)
}

简单的配置一下，这样可以直接通过 npm run starta 和 npm run startb 来起来两个 server

具体步骤

1. 用户登录

登录全部向 paspport 发起，这里采用了 jwt 来维护用户的登录态（考虑到 app 端），登录成功以后会把 token 存储到 redis 中，并且将 token 写入 domain 为 xxx.com 这个顶级域名中，这样的话不同的子系统都可获得 token，同时设置 httpOnly 可以预防一部分 xss 攻击。

app.post('/login', async (req, res, next) => {
  // 登录成功则给当前 domain 下的 cookie 设置 token
  const { username, password } = req.body

  // 通过 username 跟 password 取出数据库中的用户
  try {
    const user = await authUser(username, password)
    const lastToken = user.token
    // 此处生成 token，此处使用 jwt
    const newToken = jwt.sign(
      { username, id: user.id },
      tokenConfig.secret,
      { expiresIn: tokenConfig.expiresIn }
    )
    // 保存 token 到 redis 中
    await storeToken(newToken)

    // 生成新的 token 以后需要清除子系统的 session
    if (lastToken) {
      await clearClientStore(lastToken)
      await deleteToken(lastToken)
    }

    res.setHeader(
      'Set-Cookie',
      `token=${newToken};domain=xxx.com;max-age=${tokenConfig.expiresIn};httpOnly`)

    return res.json({
      code: 0,
      msg: 'success'
    })
  } catch (err) {
    next(new Error(err))
  }
})

2. 用户访问受保护资源（认证过程）

登录成功以后，我们可以尝试去获取受保护资源，由于 passport 对 domain 为 xxx.com 的域名设置了 cookie，所以无论是 a.xxx.com 还是 b.xxx.com 均可使用该 cookie 去向各自的服务器去发起资源的请求。前面有提到，请求资源之前需要进行认证，认证成功以后将会生成局部会话，之后的请求都可以在一定时间内无需认证。

// 发起一个认证请求
const authenticate = async (req) => {
  const cookies = splitCookies(req.headers.cookie)
  // 判断是否含有 token，如没有 token，则返回失败分支
  const token = cookies['token']
  if (!token) {
    throw new Error('token is required.')
  }

  const sid = cookies['sid']

  // 如果获取到 user，则说明该用户已经登录
  if (req.session.user) {
    return req.session.user
  }

  // 向 passport 服务器发起一个认证请求
  try {
    // 这里的 sid 应该是存在 redis 里的 key
    let response = await axiosInstance.post('/authenticate', {
      token,
      sid: defaultPrefix + req.sessionID,
      name: 'xxxx' // 可以用来区分具体的子系统
    })
    if (response.data.code !== 0) {
      throw new Error(response.data.msg)
    }
    // 认证成功则建立局部会话，并将用户标识保存起来，比如这里可以是一个 uid，或者也可以是 token
    req.session.user = response.data.data
    req.session.save()

    return response.data
  } catch (err) {
    throw err
  }
}

对于需要接入 SSO 的子系统来说，真正需要做的事情就只有发起认证这一件事情，所以对于子系统本身来说，接入成本是很低的。即便不同语言的子系统实现的方式会有所差别，但是也没什么关系，这里最核心的一件事情就是向 passport 发起认证，只需要按照约定把认证所需要的参数传递过去即可，剩下的事情都应该交给 passport 来操心。

认证成功以后获取具体的资源则由各个子系统各自执行。

3. 认证环节（ passport ）

认证这一环节主要是检验 token 的有效性，一是检验该 token 是否存在于 redis 之中，二是校验该 token 是否还有效，是否过期，并且解析出其中的用户信息，校验成功以后需要将子系统注册一下（存入 redis，以 token 为 key ），方便后续注销。这里还加了一个小判断，就是判断 x-real-ip 的，可以防范一定程度的伪造。

app.post('/authenticate', async (req, res, next) => {
  const { token, sid, name } = req.body
  try {
    // 检查请求的真实 IP 是否为授权系统
    // nginx 会将真实 IP 传过来，伪造 x-forward-for 是无效的
    if (!checkSecurityIP(req.headers['x-real-ip'])) {
      throw new Error('ip is invalid')
    }
    // 判断 token 是否还存在于 redis 中并验证 token 是否有效, 取得用户名和用户 id
    const tokenExists = await redisClient.existsAsync(token)
    if (!tokenExists) {
      throw new Error('token is invalid')
    }
    const { username, id } = await jwt.verify(token, tokenConfig.secret)
    // 校验成功注册子系统
    register(token, sid, name)
    return res.json({
      code: 0,
      msg: 'success',
      data: { username, id }
    })
  } catch (err) {
    // 对于 token 过期也应该执行一次 clear 操作
    next(new Error(err))
  }
})

4. 注销环节

当用户主动退出某个子系统时，需要将该 domain 下的所有子系统都退出，由于之前将 session 相关的存入了 redis 中，所以在注销的时候需要将这些 session 全部清除，否则的话可能会导致子系统在一定时间内仍然可以获取资源的问题。这里我交给了clearClientStore(token)和deleteToken(token)这两个函数。

问题思考与总结

其实整个 SSO 流程走下来还是比较清晰的，但在做之前感觉相当棘手相当有难度（或许只是对我这个前端来说有难度），这期间也碰到了很多奇怪的问题，一方面是自己思路经常走歪的问题，另一方面则是自己不够熟练，摸石头过河。期间碰到问题以后也看了诸如 express-session 和 connect-redis 的部分源码实现才得以理解。

遇到的问题及解决

1. 使用 express-session 的时候一直在用 regenerate 去重新生成 session，一直纳闷自己的 session 玩什么没有生成，后来在某个大佬的指点下静下心来看了源码发现，有些事情中间件已经帮忙做好了，对于 session 的操作我只需要做最简单的 set 和 get 即可。
2. redis 一直读取不到 session 的 key 值问题，这个问题在看了 connect-redis 的源码发现，它会默认给 sid 加一个一个 prefix 前缀，默认为'sess:'，所以从 redis 中获取 sid 的时候必须得get prefix + sid

深刻认识到有些时候苦苦不能解决一个问题的时候，那一定是之前的思路有问题，这时候必须得静下心来从问题的根源找起，对于程序员来说寻找问题的根源的最有效办法就是阅读源码了。

还在设计的过程中考虑如何减少子系统的接入成本（仅需要进行认证一步操作），安全性方面的考虑（ httpOnly，RealIP 过滤，session 有效期等），性能方面的考虑（局部会话和 redis ）

最后附上完整的示例代码 恳请各位大佬给个 Star 吧，小弟在此跪谢了，代码里把 config 文件夹 ignore 了，里面只有一份数据库配置项和加盐参数而已。passport 应该做一些调整即可直接使用。

还有诸多考虑不周的地方，希望各位大佬可以给予些许指点。