统一身份认证系统在医科大学中的应用与实现

张三：你好，李四，最近我在研究一个关于统一身份认证系统的问题，特别是在医科大学的应用场景。你对这个有了解吗？

李四：哦，你是说那个能整合多个系统的用户登录功能？是的，我之前也接触过一些相关的内容。你在医科大学中遇到什么问题了吗？

张三：是的，我们学校现在有多个系统，比如教务系统、图书馆系统、科研平台等，每个系统都需要单独注册和登录，很不方便。所以我想引入一个统一的身份认证系统。

李四：这确实是个常见问题。统一身份认证（SSO）可以解决这个问题，它允许用户一次登录后访问多个系统。你们有没有考虑过使用标准协议，比如OAuth2.0或者SAML？

张三：我对这些协议不太熟悉，你能简单介绍一下吗？

李四：好的，OAuth2.0是一种授权协议，常用于第三方应用获取用户信息。而SAML是基于XML的安全断言标记语言，主要用于企业级的单点登录。在高校环境中，OAuth2.0可能更灵活，适合多种设备和平台。

张三：听起来不错。那我们可以怎么开始呢？需要哪些技术栈？

李四：通常会用到Spring Security、OAuth2.0库，以及数据库来存储用户信息。如果你是用Java的话，Spring Boot + Spring Security + OAuth2.0是一个不错的组合。

张三：那能不能给我举个例子？比如如何搭建一个简单的认证服务器？

李四：当然可以。我们可以先创建一个Spring Boot项目，然后配置OAuth2.0的授权服务器。这里我给你一段代码示例：

@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
            .withClient("client-id")
            .secret("client-secret")
            .authorizedGrantTypes("password", "refresh_token")
            .scopes("read", "write")
            .accessTokenValiditySeconds(3600)
            .refreshTokenValiditySeconds(86400);
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        endpoints
            .authenticationManager(authenticationManager)
            .tokenStore(tokenStore());
    }

    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
        return new InMemoryTokenStore();
    }
}
    

张三：这段代码是做什么的？

李四：这是OAuth2.0授权服务器的核心配置。它定义了一个客户端（client），并设置了授权类型、作用域、令牌有效期等参数。你可以通过这个服务生成访问令牌（access token）和刷新令牌（refresh token）。

张三：明白了。那用户如何登录呢？是不是要调用这个服务器的API？

李四：是的，用户可以通过POST请求发送用户名和密码到授权服务器，获取access token。例如：

curl -X POST \
  http://localhost:8080/oauth/token \
  -H 'Content-Type: application/x-www-form-urlencoded' \
  -d 'grant_type=password&username=admin&password=123456'
    

如果认证成功，服务器会返回一个access token，后续的请求都可以携带这个token进行验证。

张三：那如何将这个token用于其他系统？比如教务系统？

李四：其他系统可以配置为OAuth2.0资源服务器。当用户访问这些系统时，必须携带有效的access token。例如，在Spring Boot中，你可以这样配置：

@Configuration
@EnableResourceServer
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated();
    }
}
    

这样，任何未经过认证的请求都会被拦截，强制用户携带token。

张三：这样就能实现单点登录了？

李四：没错，这就是SSO的核心思想。用户只需登录一次，之后所有集成OAuth2.0的系统都能自动识别用户身份。

张三：那如果用户想退出呢？怎么实现全局登出？

李四：这需要结合refresh token和token store来管理。当用户点击退出时，可以将该用户的refresh token标记为无效，或者直接删除token记录。但要注意，access token是短暂的，无法直接撤销，只能等待其过期。

张三：那我们还需要一个用户管理系统，对吧？

李四：是的，你需要一个用户数据库，存储用户名、密码、角色等信息。在Spring Security中，可以通过自定义UserDetailsService来实现。

张三：那我可以写一个简单的UserDetailsService吗？

李四：当然可以。下面是一个示例：

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException("User not found");
        }
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
            user.getUsername(),
            user.getPassword(),
            getAuthorities(user.getRoles())
        );
    }

    private Collection getAuthorities(List roles) {
        return roles.stream()
            .map(role -> new SimpleGrantedAuthority("ROLE_" + role.getName()))
            .collect(Collectors.toList());
    }
}
    

这样，系统就可以从数据库中加载用户信息，并进行认证。

张三：那如果我要扩展更多功能，比如多因素认证（MFA）呢？

李四：这是一个高级话题，但也可以实现。可以在用户登录时增加额外的验证步骤，比如短信验证码或指纹识别。不过这会增加系统的复杂性，建议在基础功能稳定后再考虑。

张三：谢谢你的讲解，我现在对统一身份认证系统有了更清晰的认识。

李四：不客气，如果你还有其他问题，随时可以问我。希望你能顺利实施这个系统。