SSO 原理淺談(ZT)

SSO 是一個非常大的主題，我對這個主題有着深深的感受，自從廣州 UserGroup 的論壇成立以來，無數網友都在嘗試使用開源的 CAS ， Kerberos 也提供另外一種方式的 SSO ，即基於 Windows 域的 SSO ，還有就是從 2005 年開始一直興旺不衰的 SAML 。

如果將這些免費的 SSO 解決方案與商業的 Tivoli 或 Siteminder 或 RSA Secure SSO 產品做對比，差距是存在的。畢竟，商業產品的安全性和用戶體驗都是無與倫比的，我們現在提到的 SSO ，僅僅是 Web SSO ，即 Web-SSO 是體現在客戶端；另外一種 SSO 是桌面 SSO ，例如，只需要作爲 Administrator 登錄一次 windows 2000 ，我便能夠在使用 MSN/QQ 的時候免去登錄的環節 ( 注意，這不是用客戶端軟件的密碼記憶功能 ) ，是一種代理用戶輸入密碼的功能。因此，桌面 SSO 是體現在 OS 級別上。

今天，當我們提起 SSO 的時候，我們通常是指 Web SSO ，它的主要特點是， SSO 應用之間走 Web 協議 ( 如 HTTP/SSL) ，並且 SSO 都只有一個登錄入口。

簡單的 SSO 的體系中，會有下面三種角色：

1 ， User （多個）

2 ， Web 應用（多個）

3 ， SSO 認證中心（ 1 個）

雖然 SSO 實現模式千奇百怪，但萬變不離其宗：

l Web 應用不處理 User 的登錄，否則就是多點登陸了，所有的登錄都在 SSO 認證中心進行。

l SSO 認證中心通過一些方法來告訴 Web 應用當前訪問用戶究竟是不是張三 / 李四。

l SSO 認證中心和所有的 Web 應用建立一種信任關係， SSO 認證中心對用戶身份正確性的判斷會通過某種方法告之 Web 應用，而且判斷結果必須被 Web 應用信任。

2. CAS 的基本原理
CAS(Central Authentication Service) 是 Yale 大學發起的一個開源項目，據統計，大概每 10 個採用開源構建 Web SSO 的 Java 項目，就有 8 個使用 CAS 。對這些統計，我雖然不以爲然，但有一點可以肯定的是， CAS 是我認爲最簡單實效，而且足夠安全的 SSO 選擇。

本節主要分析 CAS 的安全性，以及爲什麼 CAS 被這樣設計，帶着少許密碼學的基礎知識，我希望有助於讀者對 CAS 的協議有更深層次的理解。

2.1 CAS 的結構體系
從結構體系看， CAS 包含兩部分：

l CAS Server

CAS Server 負責完成對用戶的認證工作， CAS Server 需要獨立部署，有不止一種 CAS Server 的實現， Yale CAS Server 和 ESUP CAS Server 都是很不錯的選擇。

CAS Server 會處理用戶名 / 密碼等憑證 (Credentials) ，它可能會到數據庫檢索一條用戶帳號信息，也可能在 XML 文件中檢索用戶密碼，對這種方式， CAS 均提供一種靈活但同一的接口 / 實現分離的方式， CAS 究竟是用何種認證方式，跟 CAS 協議是分離的，也就是，這個認證的實現細節可以自己定製和擴展。

l CAS Client

CAS Client 負責部署在客戶端（注意，我是指 Web 應用），原則上， CAS Client 的部署意味着，當有對本地 Web 應用的受保護資源的訪問請求，並且需要對請求方進行身份認證， Web 應用不再接受任何的用戶名密碼等類似的 Credentials ，而是重定向到 CAS Server 進行認證。

目前， CAS Client 支持（某些在完善中）非常多的客戶端，包括 Java 、 .Net 、 ISAPI 、 Php 、 Perl 、 uPortal 、 Acegi 、 Ruby 、 VBScript 等客戶端，幾乎可以這樣說， CAS 協議能夠適合任何語言編寫的客戶端應用。

2.2 CAS 協議
剖析協議就像剖析設計模式，有些時候，協議讓人摸不着頭腦。 CAS 的代理模式要相對複雜一些，它引入了一些新的概念，我希望能夠在這裏描述一下其原理，有助於讀者在配置和調試 CAS SSO 有更清晰的思路。

如果沒記錯， CAS 協議應該是由 Drew Mazurek 負責可開發的，從 CAS v1 到現在的 CAS v3 ，整個協議的基礎思想都是基於 Kerberos 的票據方式。

CAS v1 非常原始，傳送一個用戶名居然是 ”yes\ndavid.turing” 的方式， CAS v2 開始使用了 XML 規範，大大增強了可擴展性， CAS v3 開始使用 AOP 技術，讓 Spring 愛好者可以輕鬆配置 CAS Server 到現有的應用環境中。

CAS 是通過 TGT(Ticket Granting Ticket) 來獲取 ST(Service Ticket) ，通過 ST 來訪問服務，而 CAS 也有對應 TGT ， ST 的實體，而且他們在保護 TGT 的方法上雖然有所區別，但是，最終都可以實現這樣一個目的——免去多次登錄的麻煩。

下面，我們看看 CAS 的基本協議框架：

2.1.1 基礎協議



CAS 基礎模式

上圖是一個最基礎的 CAS 協議， CAS Client 以 Filter 方式保護 Web 應用的受保護資源，過濾從客戶端過來的每一個 Web 請求，同時， CAS Client 會分析 HTTP 請求中是否包請求 Service Ticket( 上圖中的 Ticket) ，如果沒有，則說明該用戶是沒有經過認證的，於是， CAS Client 會重定向用戶請求到 CAS Server （ Step 2 ）。 Step 3 是用戶認證過程，如果用戶提供了正確的 Credentials ， CAS Server 會產生一個隨機的 Service Ticket ，然後，緩存該 Ticket ，並且重定向用戶到 CAS Client （附帶剛纔產生的 Service Ticket ）， Service Ticket 是不可以僞造的，最後， Step 5 和 Step6 是 CAS Client 和 CAS Server 之間完成了一個對用戶的身份覈實，用 Ticket 查到 Username ，因爲 Ticket 是 CAS Server 產生的，因此，所以 CAS Server 的判斷是毋庸置疑的。

該協議完成了一個很簡單的任務，就是 User(david.turing) 打開 IE ，直接訪問 helloservice 應用，它被立即重定向到 CAS Server 進行認證， User 可能感覺到瀏覽器在 helloservcie 和 casserver 之間重定向，但 User 是看不到， CAS Client 和 CAS Server 相互間的 Service Ticket 覈實 (Validation) 過程。當 CAS Server 告知 CAS Client 用戶 Service Ticket 對應確鑿身份， CAS Client 纔會對當前 Request 的用戶進行服務。

2.2.2 CAS 如何實現 SSO

當我們的 Web 時代還處於初級階段的時候， SSO 是通過共享 cookies 來實現，比如，下面三個域名要做 SSO ：

http://www.blogjava.net

http://www.matrix.org.cn

http://www.csdn.net

如果通過 CAS 來集成這三個應用，那麼，這三個域名都要做一些域名映射，

http://blogjava.cas.org

http://matrix.cas.org

http://csdn.cas.org

因爲是同一個域，所以每個站點都能夠共享基於 cas.org 的 cookies 。這種方法原始，不靈活而且有不少安全隱患，已經被拋棄了。

CAS 可以很簡單的實現跨域的 SSO ，因爲，單點被控制在 CAS Server ，用戶最有價值的 TGC-Cookie 只是跟 CAS Server 相關， CAS Server 就只有一個，因此，解決了 cookies 不能跨域的問題。

回到 CAS 的基礎協議圖，當 Step3 完成之後， CAS Server 會向 User 發送一個 Ticket granting cookie (TGC) 給 User 的瀏覽器，這個 Cookie 就類似 Kerberos 的 TGT ，下次當用戶被 Helloservice2 重定向到 CAS Server 的時候， CAS Server 會主動 Get 到這個 TGC cookie ，然後做下面的事情：

1， 如果 User 的持有 TGC 且其還沒失效，那麼就走基礎協議圖的 Step4 ，達到了 SSO 的效果。

2， 如果 TGC 失效，那麼用戶還是要重新認證 ( 走基礎協議圖的 Step3) 。

2.2.2 CAS 的代理模式

模式 1 已經能夠滿足大部分簡單的 SSO 應用，現在，我們探討一種更復雜的情況，即用戶訪問 helloservice ， helloservice 又依賴於 helloservice2 來獲取一些信息，如同：

User à helloservice à helloservice2

這種情況下，假設 helloservice2 也是需要對 User 進行身份驗證才能訪問，那麼，爲了不影響用戶體驗（過多的重定向導致 User 的 IE 窗口不停地 閃動 ) ， CAS 引入了一種 Proxy 認證機制，即 CAS Client 可以代理用戶去訪問其它 Web 應用。

代理的前提是需要 CAS Client 擁有用戶的身份信息 ( 類似憑據 ) 。 與其說之前我們提到的 TGC 是用戶持有對自己身份信息的一種憑據，則這裏的 PGT 就是 CAS Client 端持有的對用戶身份信息的一種憑據。憑藉 TGC ， User 可以免去輸入密碼以獲取訪問其它服務的 Service Ticket ，所以，這裏，憑藉 PGT ， Web 應用可以代理用戶去實現後端的認證，而無需前端用戶的參與。

如下面的 CAS Proxy 圖所示， CAS Client 在基礎協議之上，提供了一個額外的 PGT URL 給 CAS Server, 於是， CAS Server 可以通過 PGT URL 提供一個 PGT 給 CAS Client 。



初學者可能會對上圖的 PGT URL 感到迷惑，或者會問，爲什麼要這麼麻煩，要通過一個額外的 URL( 而且是 SSL 的入口 ) 去傳遞 PGT ？如果直接在 Step 6 返回，則連用來做對應關係的 PGTIOU 都可以省掉。 PGTIOU 設計是從安全性考慮的，非常必要， CAS 協議安全性問題我會在後面一節介紹。

於是， CAS Client 拿到了 PGT( PGTIOU-85…..ti2td ) ，這個 PGT 跟 TGC 同樣地關鍵， CAS Client 可以通過 PGT 向後端 Web 應用進行認證。如下圖所示， Proxy 認證與普通的認證其實差別不大， Step1, 2 與基礎模式的 Step 1,2 幾乎一樣，唯一不同的是， Proxy 模式用的是 PGT 而不是 TGC ，是 Proxy Ticket （ PT ）而不是 Service Ticket 。

最終的結果是， helloservice2 明白 helloservice 所代理的客戶是 David. Turing 同學，同時，根據本地策略， helloservice2 有義務爲 PGTURL=http://helloservice/proxy 服務 (PGTURL 用於表示一個 Proxy 服務 ) ，於是它傳遞數據給 helloservice 。這樣， helloservice 便完成一個代理者的角色，協助 User 返回他想要的數據。



代理認證模式非常有用，它也是 CAS 協議 v2 的一個最大的變化，這種模式非常適合在複雜的業務領域中應用 SSO 。因爲，以前我們實施 SSO 的時候，都是假定以 IE User 爲 SSO 的訪問者，忽視了業務系統作爲 SSO 的訪問者角色。

2.3 CAS 安全性
CAS 的安全性是一個非常重要的 Topic 。 CAS 從 v1 到 v3 ，都很依賴於 SSL ，它假定了這樣一個事實，用戶在一個非常不安全的網絡環境中使用 SSO ， Hacker 的 Sniffer 會很容易抓住所有的 Http Traffic ，包括通過 Http 傳送的密碼甚至 Ticket 票據。

2.3.1 TGC/PGT 安全性

對於一個 CAS 用戶來說，最重要是要保護它的 TGC ，如果 TGC 不慎被 CAS Server 以外的實體獲得， Hacker 能夠找到該 TGC ，然後冒充 CAS 用戶訪問所有授權資源。

SSO 的安全性問題比普通應用的安全性還要嚴重，因爲 SSO 存在一種門檻效應。以前即使 Hacker 能夠截獲用戶在 Web 應用 A 的密碼，它也未必能知道用戶在 Web 應用 B 的密碼，但 SSO 讓 Hacker 只需要截獲 TGC( 突破了門檻 ) ，即能訪問所有與該用戶相關的所有應用系統。

PGT 跟 TGC 的角色是一樣的，如果被 Hacker 獲得，後果可想而知。

從基礎模式可以看出， TGC 是 CAS Server 通過 SSL 方式發送給終端用戶，因此，要截取 TGC 難度非常大，從而確保 CAS 的安全性。

因此，某些人認爲 CAS 可以不使用 SSL 的想法需要更正一下， CAS 的傳輸安全性僅僅依賴與 SSL 。

跟 Kerberos 一樣 TGT ， TGC 也有自己的存活週期。下面是 CAS 的 web.xml 中，通過 grantingTimeout 來設置 CAS TGC 存活週期的參數，參數默認是 120 分鐘，在合適的範圍內設置最小值，太短，會影響 SSO 體驗，太長，會增加安全性風險。

<context-param>

<param-name>edu.yale.its.tp.cas.grantingTimeout</param-name>

<param-value>7200</param-value>

</context-param>


TGC 面臨的風險主要並非傳輸竊取。比如你登陸了之後，沒有 Logout ，離開了電腦，別人就可以打開你的瀏覽器，直接訪問你授權訪問的應用 ) ，設置一個 TGC 的有效期，可以減少被別人盜用，或者被 Hacker 入侵你的電腦直接獲取你係統目錄下的 TGC Cookie 。



2.3.2 Service Ticket/Proxy Ticket 安全性

首要明白， Service Ticket 是通過 Http 傳送的，以爲着所網絡中的其他人可以 Sniffer 到其他人的 Ticket 。

CAS 協議從幾個方面讓 Service Ticket 變得更加安全。

l Service Ticket 只能使用一次。

CAS 協議規定，無論 Service Ticket 驗證是否成功， CAS Server 都會將服務端的緩存中清除該 Ticket ，從而可以確保一個 Service Ticket 被使用兩次。

l Service Ticket 在一段時間內失效。

假設用戶拿到 Service Ticket 之後，他請求 helloservice 的過程又被中斷了， Service Ticket 就被空置了，事實上，此時， Service Ticket 仍然有效。 CAS 規定 Service Ticket 只能存活一定的時間，然後 CAS Server 會讓它失效。通過在 web.xml 中配置下面的參數，可以讓 Service Ticket 在多少秒內失效。

<context-param>

<param-name>edu.yale.its.tp.cas.serviceTimeout</param-name>

<param-value>300</param-value>

</context-param>


該參數在業務應用的條件範圍內，越小越安全。

l Service Ticket 是基於隨機數生成的。

Service Ticket 必須足夠隨機，如果 Service Ticket 生成規則被猜出（如果你使用了 ST+Helloservice+ 自增序列的方式， Hacker 就可以構造下一個 Ticket ）， Hacker 就等於繞過 CAS 認證，直接訪問所有服務。



3. CAS 以外的其他開源 SSO 方案
除了 CAS 之外，還有很多開源的 SSO 方案，採用何種方案跟用戶的應用環境有比較大的關係。 SSO 的優劣一般要考慮易用性，安全性，性能，擴展性等因素。

3.1 JOSSO
經常聽到別人討論 JOSSO ， JOSSO （ www.josso.org ）是我很早就用過的 SSO 開源項目，我後來拋棄了它，因爲它存在比較多缺點，下面我們來看看：

1， 沒有將後臺認證與 SSO 分離，過分強調 JAAS ， Axis 等

JOSSO 官方網站發佈了 JOSSO 三個基準：

Standard Based

JOSSO security infrastructure is based on JAAS (Java Authentication and Authorization Service) JOSSO uses web services implementing Axis as the distributed infrastructure. JOSSO uses Struts and JSP standards

這些標準可以看到 JOSSO 的適應性存在較大的限制，因爲 SSO 其實並不關心認證細節，作爲一個開源項目，不應該引用過多的技術，如 Axis ，因爲這個世界還有很多人用 Xfire 。

2， 沒有描述 SSO 協議的 UseCase 圖

從 JOSSO 的網站，似乎都看不到一個 SSO 的 UseCase ，容易讓那些關注安全性的大型項目負責人感到憂慮。

3， 缺乏廣泛的 SSO 客戶端支持

JOSSO 的支持的客戶端比較少，這個跟他的 Memember Team 、 Contributor Team 有比較大的關係。

4， 缺乏成功案例

讀者使用任何 SSO 開源方案之前，有必要先了解次方案的成功案例， CAS 全球有 50 多個大學在使用 ( 大學對 SSO 的要求往往更復雜 ) 成功案例，這方面， JOSSO 跟 CAS 存在很大的差距。

5， 不支持跨域的落後設計

當然， JOSSO 不支持跨域是因爲它使用了共享 cookie ，下面的話截取於 JOSSO 的官方文檔：

JOSSO uses a session HTTP cookie to keep track of the SSO session identifier. This cookie lives as long as the browser window is open, being sent only in requests associated with the domain that generated it. This means that all JOSSO partner applications must be accessed using the same domain.


這段話給我們一個提示，如果設計 SSO 的時候，使用了 cookie 來在 SSO Server 和 SSO Agent( 相當於 CAS 的 CAS Client) 之間共享用戶信息，那麼這個協議是無法突破跨域限制的。因爲當多個 SSO Agent 如果不使用同一個域名，也就是 Microsoft.com 和 IBM.com 無法共享同一個 cookie ， JOSSO 採用了一種 DNS 技巧，即使用 Microsoft.sso.com 和 ibm.sso.com 來共享 cookie ，但這帶來的問題同樣很多，尤其是業務系統本身存在一些對域名限制的業務邏輯的時候，需要改動原來業務系統，這不是一件好受的事情。



3.2 CoSign
CoSign 原先是 Michigan 大學的一個 SSO 項目， CoSign 是一個很不錯的設計，但是它跟 CAS 比較相似，都是基於 Kerberos 方式的協議，一個最大的不同是 CoSign 的 SSO Server 是基於 CGI(Java Fans 更多會選擇 CAS) ，對 C/C++ 的羣體應該是一個不錯的選擇。 CoSign 協議的 UseCase 跟 CAS 很相似， CoSign 的客戶端雖然也支持 J2EE/Apache/MSAPI(IIS) ，但它的 Server 端使用 C 來編寫，影響了在 Java 羣體中的使用。 CoSign 是一個不錯的選擇，可能是因爲本人比較喜歡 Kerberos Model 的原因吧。

3.3 WebAuth
WebAuth 是一種早期的 SSO 方案，它的 WebServer 是用 perl 來編寫的，客戶端支持 Apache ， C++ ， Perl 等，當然， WebAuth 推出的時候， Java 並不是很流行，現在，要讓 WebAuth 跟衆多的 Java 產品結合不是一件容易的事情。

WebAuth 的協議適用了 Share Secret ，即 SSO Server 和 SSO Client 之間存在一個對稱密鑰 (symmetric key ) 。 SSO Server 和 SSO Client 之間的信任關係通過這個 Key 來保障。




上圖中展示了一個 WebAuth 的基本模式， Client 就是瀏覽器用戶， Generic Web Service 是 SSO Client ， WebAuth Service 和 Auth Service 可以看作是 SSO Server 。

當瀏覽器發起一個對 Web 應用的訪問請求時，這個請求未授權，因此被重定向到 WebAuth Service 進行認證，認證的結果是獲得一個經過 symmetric key 加密的 token ，而這個 Token 只有 Generic Web Service 能夠解密，因此， Web 應用能夠知道瀏覽器用戶的身份。使用對稱加密來共享用戶身份信息存在一定的安全隱患，首先是 WebAuth Service 如何保護這些對稱密鑰 ( 保護密鑰安全本身是一件很困難的事情 ) ，一旦這些對稱密鑰被泄漏了， Token 就可以被隨意篡改。另外，由於 Token 本身是基於 Cookie 方式發送，因此，只要 Hacker 能夠複製這個 Token ，他同樣可以訪問其他應用。

如果不考慮安全性問題， WebAuth 的效率應該比其他 SSO 方案要高，因爲它的協議沒有 CAS/CoSign 那麼複雜， WebAuth 中， SSO Server 不需要跟 SSO Client 通訊以確認用戶的身份，用戶的身份就放在 Token 中。

4. SAML
SAML 是 OASIS 制定的一種安全性斷言標記語言，它用於在複雜的環境下交換用戶的身份識別信息。在 SAML 誕生之前，如果想在 Websphere 、 Weblogic 和 SunONE 等之間實現 SSO ，我們必須分別實現一個適配層，來達成一種相互理解的協議，在該協議上，產品能夠共享各自的用戶認證 / 授權信息。 SAML 誕生之後，我們免去了這種煩惱。可以預計，將來大部分產品都可以實現基於 SAML 的聯邦服務。

事實傷， SAML 已經在很多商業 / 開源產品中得到實現，包括：

l IBM Tivoli Access Manager

l BEA Weblogic

l Oblix NetPoint

l SunONE Identity Server

l Baltimore, SelectAccess

l Entegrity Solutions AssureAccess

l Internet2 OpenSAML

l Yale CAS 3

l Netegrity SiteMinder

l Sigaba Secure Messaging Solutions

l RSA Security ClearTrust

l VeriSign Trust Integration Toolkit

l Entrust GetAccess 7

SAML 背後是強大的商業聯盟和開源聯盟，儘管 Microsoft 遲遲未能在 SAML 2.0 觀點上達成一致，但它也正努力跟進SAML標準化過程，由此可見SAML協議已經是勢在必行。

4.1 SAML 的基本概念
理解 SAML 的概念很重要，個人認爲 SAML 協議的原理跟 CAS/Kerberos 很類似，理解上不存在困難，但 SAML 引入了一些新的概念名詞，因此要先把握清楚這些概念。

斷言，這個在 SAML 的 ”A” ，是整個 SAML 協議中出現的最多的字眼，我們可以將斷言看作是一種判斷，並且我們相信這種判斷，因此，做出斷言的一方必須被信賴。校驗來自斷言方的斷言必須通過一些手段，比如數字簽名，以確保斷言的確實來自斷言方。

SAML 目標是讓多個應用間實現聯邦身份 (Identity Federation) ，提起聯邦，大家可以想象一下歐盟，歐盟國家之間的公民都具有一個聯邦身份，比如 Peter 是法國公民， John 是比利時公民，這兩個公民的身份都能夠互相被共享，恰好，張三是一箇中國公民，但他能像 Peter 和 Jhhn 那樣隨意進入歐盟國家，顯然不能，因爲它不具有歐盟聯邦身份。

理解了聯邦的概念，我們就可以回到 SAML 上， SAML 解決了聯邦環境中如何識別身份信息共享的標準化問題，比如，法國的 Peter 進入比利時，他如何證明自己的身份呢？

SAML 就是爲了解決這個問題。

在聯邦環境中，通常有下面的 3 種實體：

l Subject ( 主題 ) ： Subject 是 SAML 實體中的第一個重要的概念， Subject 包括了 User 、 Entity 、 Workstation 等能夠象徵一個參與信息交換的實體。

l Relying Party ( 信任方 ) ： SAML 中的 Service Provider 角色，也就是提供服務的一方。

l Asserting Party ( 斷言方 ) ： SAML 中的 Identity Provider 角色，用於提供對主題的身份信息的正確的斷言，類似一個公證機構。

我們看看聯邦環境的一個場景：

假設有一個 Peter(Subject) 的法國公民，他需要訪問比利時 (Service Provider) ，他在比利時機場被要求提供身份信息， Peter 提供了歐盟 (Federation) 的通行證件，隨即，這個通行證件在比利時機場被審覈，或通過計算機送到歐盟身份認證中心 (Identity Provider) ，該中心有一個由所有歐盟國家共同建立的公民數據庫，中心審覈了 Peter 的身份信息，並斷言“ Yes ， He is Peter From France ”，於是， Peter 得到禮貌的迴應“歡迎光臨比利時”。

如果你將歐盟看作是一個聯邦環境，你會發現上面的場景跟在聯邦環境應用 SAML 很相似。

在聯邦環境下，任何需要授權訪問的服務都需要知道服務請求方的身份主題信息 (Who are you) ，服務提供方 (Service Provider) 不負責審覈用戶的身份信息，但它依賴於 1 個甚至多個 Identity Provider 來完成此任務，見下圖。

1 個 Idnetity Provider 可以被多個 Service Provider 共享，當然，共享的前提是建立信任關係 ( 即 Service Provider 要信任 Idnetity Provider) ，就好比如，如果比利時 (Service Provider) 需要開放對歐盟國家成員訪問，它信任歐盟的 Idnetity Provider ，它信任歐盟的 Idnetity Provider 的任何判斷，包括 ”He is Peter From France” 。至於是否讓 Peter 入境，那是受權限策略的控制 ( 注意 SAML 同樣對 Authorization 斷言做了標準化，此處，我們僅僅關注 Authentication) 。



4.2 SAML 的 2 種典型模式
在協議的角度， SAML 原理非常類似 CAS 和 Kerberos ， CAS 協議依賴於 CAS Server ， Kerberos 依賴於 KDC ，而 SAML 則依賴於 Identity Provider 。

根據 Service Provider( 以下簡稱 SP) 和 Identity Provider( 以下簡稱 IDP) 的交互方式， SAML 可以分爲以下幾種模式：一種是 SP 拉方式，一種是 IDP 推方式。

在 SAML 中，最重要的環節是 SP 如何獲取對 Subject 的斷言， SP 拉方式是 SP 主動到 IDP 去了解 Subject 的身份斷言，而 IDP 推方式則是 IDP 主動把 Subject 的身份斷言通過某種途徑告訴 SP 。

2.2.1 SAML 的 POST/Artifact Bindings 方式（即 SP 拉方式）

該方式的主要特點是， SP 獲得客戶端的憑證 ( 是 IDP 對 Subject 的一種身份認可 ) 之後，主動請求 IDP 對 Subject 的憑證的斷言。如下圖所示： Subject 是根據憑證去訪問 SP 的。憑證代表了 Subject 的身份，它類似於“來自 IDP 證明：我就是 Peter ，法國公民”。

現在，讓我們看看 SP 拉方式是如何進行的：

Subject 訪問 SP 的受保護資源， SP 發現 Subject 的請求中沒有包含任何的授權信息，於是它重定向用戶訪問 IDP.





協議執行：

1， Subject 向 IDP 請求憑證 ( 方式是提交用戶名 / 密碼 )

2， IDP 通過驗證 Subject 提供的信息，來確定是否提供憑證給 Subject

3， 假如 Subject 的驗證信息正確，他將獲取 IDP 的憑證以及將服務請求同時提交給 SP 。

4， SP 接受到 Subject 的憑證，它是提供服務之前必須驗證次憑證，於是，它產生了一個 SAML 請求，要求 IDP 對憑證斷言

5， 憑證是 IDP 產生的，它當然知道憑證的內容，於是它迴應一個 SAML 斷言給 SP

6， SP 信任 IDP 的 SAML 斷言，它會根據斷言結果確定是否爲 Subject 提供服務。

4.2.1 SAML 的 Redirect/POST Bindings 方式 ( 即 IDP 推方式 )

該方式的主要特點是， IDP 交給 Subject 的不是憑證，而是斷言。

過程如下圖所示：



1 ， Subject 訪問 SP 的授權服務， SP 重定向 Subject 到 IDP 獲取斷言。

2 ， IDP 會要求 Subject 提供能夠證明它自己身份的手段 (Password ， X.509 證書等 )

3 ， Subject 向 IDP 提供了自己的帳號密碼。

4 ， IDP 驗證密碼之後，會重訂向 Subject 到原來的 SP 。

5 ， SP 校驗 IDP 的斷言 ( 注意， IDP 會對自己的斷言簽名， SP 信任 IDP 的證書，因此，通過校驗簽名，能夠確信從 Subject 過來的斷言確實來自 IDP 的斷言 ) 。

6 ，如果簽名正確， SP 將向 Subject 提供該服務。

4.3 SAML 的優勢所在
SAML 協議仍在不斷的發展， SAML1.0, SAML1.1 到現在的 SAML2.0 ，都是 IT 商業巨頭協商後，由 OASIS 發佈的產物，另外， OASIS SAML 實驗室得到擁有美國政府 GSA 的大力資助。

SAML 在 SOA 中扮演了一個關鍵角色，由於用戶要求將企業資源從原有的面向數據 / 接口轉變爲面向服務，而建立在衆多 Vendor 產品下的服務存在這種種鴻溝，最大的鴻溝是如何識別身份，如何能夠讓網易 163 郵件的 VIP 用戶享受免費參加 Dev2dev 廣州 UserGroup 的活動？

讀者可能已經聽聞很多身份管理軟件， IBM Tivoli ， SiteMinder ， RSA SecureID 等，雖然身份管理軟件都非常強，但成本同時也很高。身份管理並不適合於那種構建是 B2B 之上的商業環境（聯邦環境）。

但對用戶來說，根本問題是，網易和 Dev2dev 是兩個不同的公司 / 組織，它們都嚴格保護自己的用戶身份信息，一般極少可能會共享身份數據，因此，做法是雙方都提供一個服務入口，對身份信息做斷言，例如只告訴 Dev2dev 該用戶確實是網易的 VIP 用戶。

SAML 提供了一個安全標記規範，並且給出了一些的 UseCase ，這些 usecase 足以滿足我們絕大部分的 SSO 需求。

我喜歡這種規範，很大原因是因爲以前用 SSO 實在很累，配置要花去大半天時間， SAML 讓這一切變得非常靈活簡單，因爲廠商一旦在其產品中提供 SAML 支持，我們就可以將其產品作爲聯邦服務納入 SSO 環境。

我喜歡 SAML 的另一個原因是因爲，它跟 SOAP 一樣，不考慮傳輸協議，事實上， SAML 可以跟 HTTP/SSL/JMS 等任何傳輸協議捆綁。在 SOA 環境中，這個特性非常重要，因爲我們已有的許多服務（來自各個不同 IT Vendors ）都可能有各自的傳輸協議，即如果在這種複雜的環境下實現 SSO ，傳統 Yale CAS 已經無能爲力，因爲 CAS SSO 實現在 HTTP/SSL 之上，只有 SAML 能夠完成這項任務，因爲它與傳輸協議無關。

最後，應該提一下， SAML 是一種 SSO 標準而 CAS 是一種 SSO 的實現，從 CAS 的 Roadmap 可以看出， CAS 很快會提供對其他 SAML 的支持。