耶鲁CAS Single Sign On- -
耶鲁大学开发的单点登录（Single Sign On）系统称为CAS（Central Authentication Service），是一个独立于平台的，易于理解的开源软件，支持代理功能。Spring Framework的Acegi安全系统支持CAS，并提供了易于使用的方案。
CAS的设计目标
l、为多个Web应用提供单点登录基础设施，同时可以为非Web应用但拥有Web前端的功能服务提供单点登录的功能；
2、简化应用认证用户身份的流程；
3、将用户身份认证集中于单一的Web应用，让用户简化他们的密码管理，从而提高安全性；而且，当应用需要修改身份验证的业务逻辑时，不需要到处修改代码；
CAS的设计和实现
CAS（Central Authentication Server）被设计成一个独立的Web应用。它目前的实现是运行在HTTPS服务器上的几个Java Servlet。通过三个URL来访问：Login URL，Validation URL和可选的Logout URL。下图是CAS的单点登录流程示意图：
为了使用CAS，Web应用重定向它的用户（或简单地创建一个超链接）到Login URL，例如https://secure.its.yale.edu/cas/servlet/login。用户也可以手工访问这个URL，如果希望预先验证会话。
Login URL处理初步的认证工作，它提示用户输入NetID和密码，并用Kerberos服务器校验它们是否匹配。为了接下来能自动重新验证用户身份，CAS也会试图给浏览器回送Cookie（浏览器关闭后会自动过期）。这个Cookie用于识别已经成功登录的用户身份。
使用这个可选的Cookie，CAS可以为用户实现对于多个Web应用单点登录的效果。这就是说，用户只需输入一次他的NetID和密码，即可访问任何使用CAS的资源服务。没有这个Cookie，当Web应用重定向用户到CAS时，用户每次都要输入NetID和密码。（用户也可以通过访问Logout URL，如https://secure.its.yale.edu/cas/servlet/logout，来要求CAS删除这个Cookie。）
为了处理初步的身份认证，CAS也记录了用户被重定向时访问的service。可以这样做是因为CAS要求重定向或链接用户到Login URL的Web应用提供一个service的标志符（在上图中记为serviceID）。如果验证成功，CAS创建一个位数很长的随机数（我们称之为ticket）。CAS把这个ticket和成功登录的用户以及用户要访问的service联系起来。例如，如果用户peon重定向自service S，CAS创建ticket T，这个ticket T允许peon访问service S。这个ticket是个一次性的凭证；它仅仅用于peon，仅仅用于service S，并且只能使用一次，使用之后马上会过期。
一旦完成了初步的身份验证，CAS重定向用户浏览器回到原来的Web应用URL。CAS之所以能记得原来的URL，是因为上面讨论的service ID作为一个"callback URL"。CAS重定向用户的浏览器回到原来的URL，并加上上面讨论的ticket作为请求参数。
为了让讨论更加清楚，考虑下面的例子。假设用户在访问http://www.yale.edu/tp之前需要验证身份，我们把用户从http://www.yale.edu/tp重定向到下面的Login URL：
https://secure.its.yale.edu/cas/servlet/login?service=http://www.yale.edu/tp/authenticate.jsp
JSP页面authenticate.jsp是网站资源的一部分。一旦完成了上面描述的初步身份验证，CAS用下面的URL重定向用户浏览器到这个JSP页面：
http://www.yale.edu/tp/authenticate.jsp?ticket=opaque-ticket-string
一旦收到请求，authenticate.jsp页面需要校验这个收到的ticket，它把tickect传送Validation URL（如http://secure.its.yale.edu/cas/servlet/validate）。authenticate.jsp页面需要使用JSSE向Validation URL发送请求并读取数据。当生成这个请求时，authenticate.jsp页面还需要把先前的service ID用service的参数名传送给Validation URL，例子如下：
http://secure.its.yale.edu/cas/servlet/validate?ticket=T&service=S
当CAS从Validation URL收到这个ticket，它检查自己内部数据库，看看是否保存过这个ticket。如果数据库有这个ticket，则进一步检查数据库中和ticket关联的service是否和刚收到的service相匹配。如果匹配，则向请求验证身份的应用URL返回NetID；否则拒绝验证这个请求。
Validation URL向请求身份验证的应用URL返回数据的方式很简单。CAS用text/plain的应答方式返回两行数据；第一行是yes或no，取决于ticket验证是否通过。如果ticket通过验证，第二行则是成功通过身份验证的用户的NetID。如果ticket没有通过验证，第二行为空。例子如下：
如果ticket通过验证，CAS立即删除该ticket，使它以后不能再使用。
当完成了身份验证的循环流程，Web应用无需知道用户的密码即可校验用户身份。此外，如果用户浏览器接受Cookie，它将保留一个可用于多次向CAS验证用户身份的Cookie，让用户以后不用再输入NetID和密码。（目前，这个用于身份验证的Cookie保留8个小时。）
Spring安全系统：Acegi Security
Acegi安全系统，是一个用于Spring Framework的安全框架，能够和目前流行的Web容器无缝集成。它使用了Spring的方式提供了安全和认证安全服务，包括使用Bean Context，拦截器和面向接口的编程方式。因此，Acegi安全系统能够轻松地适用于复杂的安全需求。
安全涉及到两个不同的概念，认证和授权。前者是关于确认用户是否确实是他们所宣称的身份。授权则是关于确认用户是否有允许执行一个特定的操作。
在Acegi安全系统中，需要被认证的用户，系统或代理称为"Principal"。Acegi安全系统和其他的安全系统不同，它并没有角色和用户组的概念。
Acegi系统设计
关键组件
Acegi安全系统包含以下七个关键的功能组件：
l Authentication对象，包含了Principal，Credential和Principal的授权信息。同时还可以包含关于发起认证请求的客户的其他信息，如IP地址。
2 ContextHolder对象，使用ThreadLocal储存Authentication对象的地方。
3 AuthenticationManager，用于认证ContextHolder中的Authentication对象。
4 AccessDecissionManager，用于授权一个特定的操作。
5 RunAsManager，当执行特定的操作时，用于选择性地替换Authentication对象。
6 Secure Object拦截器，用于协调AuthenticationManager，AccessDecissionManager，RunAsManager和特定操作的执行。
7 ObjectDefinitionSource，包含了特定操作的授权定义。
这七个关键的功能组件的关系如下图所示（图中灰色部分是关键组件）：
安全管理对象
Acegi安全系统目前支持两类安全管理对象。
第一类的安全管理对象管理AOP Alliance的MethodInvocation，开发人员可以用它来保护Spring容器中的业务对象。为了使Spring管理的Bean可以作为MethodInvocation来使用，Bean可以通过ProxyFactoryBean和BeanNameAutoProxyCreator来管理，就像在Spring的事务管理一样使用。
第二类是FilterInvocation。它用过滤器（Filter）来创建，并简单地包装了HTTP的ServletRequest，ServletResponse和FilterChain。FilterInvocation可以用来保护HTTP资源。通常，开发人员并不需要了解它的工作机制，因为他们只需要将Filter加入web.xml，Acegi安全系统就可以工作了。
安全配置参数
每个安全管理对象都可以描述数量不限的各种安全认证请求。例如，MethodInvocation对象可以描述带有任意参数的任意方法的调用，而FilterInvocation可以描述任意的HTTP URL。
Acegi安全系统需要记录应用于每个认证请求的安全配置参数。例如，对于BankManager.getBalance（int accountNumber）方法和BankManager.approveLoan（int applicationNumber）方法，它们需要的认证请求的安全配置很不相同。
为了保存不同的认证请求的安全配置，需要使用配置参数。从实现的视角来看，配置参数使用ConfigAttribute接口来表示。Acegi安全系统提供了ConfigAttribute接口的一个实现，SecurityConfig，它把配置参数保存为一个字符串。
ConfigAttributeDefinition类是ConfigAttribute对象的一个简单的容器，它保存了和特定请求相关的ConfigAttribute的集合。
当安全拦截器收到一个安全认证请求时，需要决定应用哪一个配置参数。换句话说，它需要找出应用于这个请求的ConfigAttributeDefinition对象。这个查找的过程是由ObjectDefinitionSource接口来处理的。这个接口的主要方法是public ConfigAttributeDefinition getAttributes(Object object)，其中Object参数是一个安全管理对象。因为安全管理对象包含有认证请求的详细信息，所以ObjectDefinitionSource接口的实现类可以从中获得所需的详细信息，以查找相关的ConfigAttributeDefiniton对象。
Acegi如何工作
为了说明Acegi安全系统如何工作，我们设想一个使用Acegi的例子。通常，一个安全系统需要发挥作用，它必须完成以下的工作：
l 首先，系统从客户端请求中获得Principal和Credential；
2 然后系统认证Principal和Credential信息；
3 如果认证通过，系统取出Principal的授权信息；
4 接下来，客户端发起操作请求；
5 系统根据预先配置的参数检查Principal对于该操作的授权；
6 如果授权检查通过则执行操作，否则拒绝。
那么，Acegi安全系统是如何完成这些工作的呢？首先，我们来看看Acegi安全系统的认证和授权的相关类图：
图中绿色部分是安全拦截器的抽象基类，它包含有两个管理类，AuthenticationManager和AccessDecisionManager，如图中灰色部分。AuthenticationManager用于认证ContextHolder中的Authentication对象（包含了Principal，Credential和Principal的授权信息）；AccessDecissionManager则用于授权一个特定的操作。
下面来看一个MethodSecurityInterceptor的例子：
<bean id="bankManagerSecurity"
class="net.sf.acegisecurity.intercept.method.MethodSecurityInterceptor">
<property name="validateConfigAttributes">
<value>true</value>
</property>
<property name="authenticationManager">
<ref bean="authenticationManager"/>
</property>
<property name="accessDecisionManager">
<ref bean="accessDecisionManager"/>
</property>
<property name="objectDefinitionSource">
<value>
net.sf.acegisecurity.context.BankManager.delete*=
ROLE_SUPERVISOR,RUN_AS_SERVER
net.sf.acegisecurity.context.BankManager.getBalance=
ROLE_TELLER,ROLE_SUPERVISOR,BANKSECURITY_CUSTOMER,RUN_
</value>
</property>
</bean>
上面的配置文件中，MethodSecurityInterceptor是AbstractSecurityInterceptor的一个实现类。它包含了两个管理器，authenticationManager和accessDecisionManager。这两者的配置如下：
<bean id="authenticationDao" class="net.sf.acegisecurity.providers.dao.jdbc.JdbcDaoImpl">
<property name="dataSource"><ref bean="dataSource"/></property>
</bean>
<bean id="daoAuthenticationProvider"
class="net.sf.acegisecurity.providers.dao.DaoAuthenticationProvider">
<property name="authenticationDao"><ref bean="authenticationDao"/></property>
</bean>
<bean id="authenticationManager" class="net.sf.acegisecurity.providers.ProviderManager">
<property name="providers">
<list><ref bean="daoAuthenticationProvider"/></list>
</property>
</bean>
<bean id="roleVoter" class="net.sf.acegisecurity.vote.RoleVoter"/>
<bean id="accessDecisionManager" class="net.sf.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
<property name="allowIfAllAbstainDecisions"><value>false</value></property>
<property name="decisionVoters">
<list><ref bean="roleVoter"/></list>
</property>
</bean>
准备工作做好了，现在我们来看看Acegi安全系统是如何实现认证和授权机制的。以使用HTTP BASIC认证的应用为例子，它包括下面的步骤：
1. 用户登录系统，Acegi从acegisecurity.ui子系统的安全拦截器（如BasicProcessingFilter）中得到用户的登录信息（包括Principal和Credential）并放入Authentication对象，并保存在ContextHolder对象中；
2. 安全拦截器将Authentication对象交给AuthenticationManager进行身份认证，如果认证通过，返回带有Principal授权信息的Authentication对象。此时ContextHolder对象的Authentication对象已拥有Principal的详细信息；
3. 用户登录成功后，继续进行业务操作；
4. 安全拦截器（bankManagerSecurity）收到客户端操作请求后，将操作请求的数据包装成安全管理对象（FilterInvocation或MethodInvocation对象）；
5. 然后，从配置文件（ObjectDefinitionSource）中读出相关的安全配置参数ConfigAttributeDefinition；
6. 接着，安全拦截器取出ContextHolder中的Authentication对象，把它传递给AuthenticationManager进行身份认证，并用返回值更新ContextHolder的Authentication对象；
7. 将Authentication对象，ConfigAttributeDefinition对象和安全管理对象（secure Object）交给AccessDecisionManager，检查Principal的操作授权；
8. 如果授权检查通过则执行客户端请求的操作，否则拒绝；
AccessDecisionVoter
注意上节的accessDecisionManager是一个AffirmativeBased类，它对于用户授权的投票策略是，只要通过其中的一个授权投票检查，即可通过；它的allowIfAllAbstainDecisions属性值是false，意思是如果所有的授权投票是都是弃权，则通不过授权检查。
Acegi安全系统包括了几个基于投票策略的AccessDecisionManager，上节的RoleVoter就是其中的一个投票策略实现，它是AccessDecisionVoter的一个子类。AccessDecisionVoter的具体实现类通过投票来进行授权决策，AccessDecisionManager则根据投票结果来决定是通过授权检查，还是抛出AccessDeniedException例外。
AccessDecisionVoter接口共有三个方法：
public int vote(Authentication authentication, Object object, ConfigAttributeDefinition config);
public boolean supports(ConfigAttribute attribute);
public boolean supports(Class clazz);
其中的vote方法返回int返回值，它们是AccessDecisionVoter的三个静态成员属性：ACCESS_ABSTAIN,，ACCESS_DENIED和ACCESS_GRANTED，它们分别是弃权，否决和赞成。
Acegi安全系统中，使用投票策略的AccessDecisionManager共有三个具体实现类：AffirmativeBased、ConsensusBased和UnanimousBased。它们的投票策略是，AffirmativeBased类只需有一个投票赞成即可通过；ConsensusBased类需要大多数投票赞成即可通过；而UnanimousBased类需要所有的投票赞成才能通过。
RoleVoter类是一个Acegi安全系统AccessDecisionVoter接口的实现。如果ConfigAttribute以ROLE_开头，RoleVoter则进行投票。如果GrantedAuthority的getAutority方法的String返回值匹配一个或多个以ROLE_开头的ConfigAttribute，则投票通过，否则不通过。如果没有以ROLE_开头的ConfigAttribute，RoleVoter则弃权。