Cookie的secure屬性引起循環登錄問題分析及解決方案
一、單點登錄簡單介紹
1.1 基本概念
一個公司內部可能存在多個系統，如果每一個人在使用不同系統的時候都需要重新登錄，那么會做大量系統登錄切換、耗費比較多的精力去管理賬號和密碼，那么有沒有辦法在一個公司內部的所有系統只需要一次登錄驗證，后續使用其他系統的時候不用重復登錄就可以直接使用呢，這就是單點登錄要解決的問題。
單點登錄英文全稱 Single Sign On（SSO），允許用戶一次登錄即可訪問多個應用程序或系統，無需為每個應用程序或系統分別輸入認證憑據，便可在其他所有系統中得到授權，無需再次登錄。
1.2 基本實現原理
- 用戶登錄：用戶在任何一個應用程序或系統中進行身份驗證，并提供他們的憑據。
- 認證系統驗證：該憑據被發送到認證系統進行驗證。如果憑據有效，則認證系統會為用戶生成數字簽名的令牌（如 Token 或 Ticket）。
- 令牌分發：認證系統將令牌返回給應用程序或子系統。
- 應用程序或系統授權：應用程序或系統使用令牌驗證用戶的身份，并授權其訪問相應資源或服務。
- 跨域系統訪問：用戶可以通過同一令牌訪問多個跨域應用程序或系統，而無需重復進行身份驗證。
二、循環登錄問題
在某一天我們登錄一個內部系統時，突然出現了循環登錄問題，前端頁面不斷刷新，提示“重定向次數過多問題”。
打開前端調試功能, 我們會發現確實存在大量重定向請求的問題：
那么平時登錄沒問題的系統為什么突然間就循環登錄呢?并在頁面上提示的解決方法“嘗試刪除您的 Cookie 操作”，按照這個操作以后，確實系統又可以跳轉到登錄頁面正常進行登錄了，這又是什么原因？下面我們將逐一分析。
三、從一次正常登錄流程說起
上述是一個通用的系統權限管控和單點系統認證的標準流程：
- 用戶第一次訪問時，在瀏覽器輸入 https://aaa.x.y 回車
- 權限系統進行攔截，判斷用戶是否登錄，這里主要是通過是否有登錄信息判斷，如果沒有登錄，權限系統會幫我們跳轉到單點登錄系統，彈出用戶登錄頁。
- 用戶填寫用戶名、密碼，單點登錄系統進行認證后，將登錄狀態寫入 SSO 的 session。
- SSO 系統登錄完成后會給我們的系統生成一個 Token ，然后跳轉到我們的系統，同時將 Token 作為參數傳遞給我們的系統。
- 我們系統拿到 Token 后，從后臺向 SSO 發送請求，驗證 Token 是否有效。
- 驗證通過后，我們系統將記錄頂級域下的 Cookie 信息。
Connection: keep-alive
Content-Length: 0
Date: Wed, 25 Oct 2023 08:29:43 GMT
Location: http://aaa.x.y/console/login/auth?redirectUrl=http://aaa.x.y/
optrace: xx.xx.xx.xx:80/302 <- -
Server: nginx
Set-Cookie: token=fakdfajdfdjfdjkfaldfjk'afafjasfasfa; Max-Age=86400; Expires=Thu, 26-Oct-2023 08:29:43 GMT; Domain=x.y; Path=/; HttpOnly一個公司內部一般情況下只有一個域名，通過二級域名區分不同的系統。比如我們有個域名叫做：x.y ，同時有兩個業務系統分別為：app1.x.y 和 app2.x.y。SSO 登錄以后，可以將 Cookie 的域設置為頂域，即 x.y ，這樣所有子域的系統都可以訪問到頂域的 Cookie ，實現單點登錄功能。
四、循環登錄產生的根本原因
那么為什么會不斷循環登錄呢？
（1）從跳轉記錄來看，我們發現重新刷新頁面以后，重定向到了權限系統，并且 Request Headers 中的 Cookie 信息沒有傳對應的 Token 信息。
（2）跳轉到權限系統過后，再跳轉到本系統的時候，已經獲取到了對應的 Token 信息，但是在 Set-Cookie 信息的時候，出現了一個警告。
警告的具體內容為：
大致意思是：這次執行 Set-Cookie 操作被阻止了，原因是這個 Cookie 不是通過安全的連接進行傳輸的，我們這次訪問確實使用了 HTTP 進行，本應該通過設置 Secure 屬性來覆蓋對應的 Cookie。
這里的 Secure 屬性是 Cookie 的一個屬性，Secure 屬性是說如果一個 Cookie 被設置了 Secure = true，那么這個 Cookie 只能用 HTTPS 協議發送給服務器，用 HTTP 協議是不發送的，而我們查看上面標注位置的下一個 Login 請求確實沒有傳 Cookie 信息，從而繼續進行用戶是否登錄校驗，進入死循環過程， 可以看下面的示意圖:
五、清除瀏覽器緩存的底層原理及解決方法
5.1 清除瀏覽器緩存的底層原理
我們可以看到循環登錄以后，會在瀏覽器頁面上提示 xxx.x.y 重定向次數過多，嘗試清除 Cookie 信息，那清除 Cookie 信息以后，是不是真的就可以解決這個問題呢，我們嘗試著清除瀏覽器緩存，確實可以解決這個問題，那清除瀏覽器緩存來解決循環登錄問題的底層原理是什么呢，其實質就是將 Cookie 刪除，其他域名設置 Cookie 上的 Secure 屬性也就一并刪除了，從而使用 HTTP 域名進入重新登錄流程，可以正常設置 Cookie 信息。
5.2 其他解決辦法
方法一：使用 HTTPS 的方式進行訪問
現實使用中，我們無法控制其他 HTTPS 訪問的具有相同頂級域名的服務不去設置 Cookie 的 Secure 屬性，因而我們在后面使用的過程中還是會遇到這個問題，那么有沒有一種徹底的解決辦法能夠避免這個問題再次出現，我們前面已經分析，之所以我們在開始使用 HTTP 能夠進行正常訪問，然后突然間不能正常訪問了，就是因為已經被 HTTPS 設置了的 Cookie 信息是無法被 HTTP 重新設置的，從而拿不到 Cookie 信息。那么就出現了第一種解決辦法，使用 HTTPS 的方式進行訪問，即使其他服務設置了 Cookie 的 Secure 屬性，用 HTTPS 仍然能夠成功設置 Cookie 和獲取 Cookie。
方法二：在 Cookie 信息中新設置一個 newToken
以上從 HTTP 轉為 HTTPS 訪問的方法在用戶主動找我們反饋時是能夠告訴它切換為 HTTPS 訪問的，但是如果對于一些沒有主動找我們反饋的用戶，其實是無法解決，可能喪失這個用戶造成用戶流失的情況，那么我們在用戶不進行切換的情況下是否能夠解決這個問題。
同一個公司內部接入的權限系統是一種底層公共能力，為了保證單點登錄，其實用戶信息的讀取都是通過同一個 Cookie 參數（比如叫 Token ）讀取的，那么在其他域名設置了公共 Cookie 參數的 Secure 屬性而影響到 HTTP 登錄的時候，我們可以給服務新增加一個 Cookie 參數 newToken 去解決。
六、擴展: Cookie 的端口不隔離性
本文所闡述的問題，出現的背景是有兩個基本前提的：一是為了保證單點登錄，兩個域名屬于同一個頂級域名，權限系統中關于用戶信息的校驗都是通過同一個 Cookie 屬性去讀取的；第二個是 HTTPS 設置了頂級域名的 Cookie 信息的 Secure 屬性，然后使用 HTTP 訪問會導致循環登錄。有些開發者可能會有這樣一個疑問，那就是 HTTPS 我們一般開通的端口是 443 ， HTTP 我們一般開通的端口是 8080 ，為啥不從端口上進行區分同一個 Cookie 屬性從而避免干擾呢？
這個在 Cookie 規范（RFC 6265）中有所描述，那就是 Cookie 不提供通過端口進行隔離的，也就是說如果一個 Cookie 可以被一臺服務器上的運行在某一個端口上的一個服務所讀取，那么也可以被這臺服務器上運行在另外一個端口上的服務所讀取；如果一個 Cookie 可以被一臺服務器上的運行在某一個端口上的一個服務所寫入，那么也可以被這臺服務器上運行在另外一個端口上的服務所寫入。
七、總結
本文從實際開發過程中遇到的循環登錄問題入手，分析了由于設置 Secure 屬性導致使用 HTTP 訪問網頁無法保存 Cookie 信息從而導致循環登錄的根本原因，也給出了其他兩個解決此種問題的方案，對于其他開發人員解決權限系統循環登錄問題具有一定的借鑒意義。
參考資料：
