java ltpa_LTPA Cookie原理
1. 什么是LTPA?
Lightweight Third-Party Authentication (LTPA)是IBM Websphere和Domino產(chǎn)品中使用單點登錄技術(shù)。當(dāng)服務(wù)器配置好LTPA認(rèn)證方式，用戶通過瀏覽器成功登錄后，服務(wù)器會自動發(fā)送一個session cookie給瀏覽器；此cookie中包含一個LTPA Token。
2. WebSphere部分
本部分描述適用于已實施WebSphere系列產(chǎn)品應(yīng)用和Domino平臺應(yīng)用，或WebSphere與Domino之間已完成單點登錄。在這樣的環(huán)境中與構(gòu)異系統(tǒng)實現(xiàn)單點登錄。
一個通過有效的LTPA Cookie能夠在同一個認(rèn)證域中所有服務(wù)器被自動認(rèn)證。此Cookie中包含認(rèn)證信息和時間戳。這些信息通過共享的3DES Key進(jìn)行了bis 加密。使用公共密鑰/私有密鑰進(jìn)行簽名。
LTPA Cookie通過3DES密鑰使用DESede/ECB/PKCS5P進(jìn)行加密。此密鑰也是采用DESede/ECB/PKCS5P進(jìn)行加密，加密后再使用提供的密碼再進(jìn)行SHA Hash，生成24個字節(jié)的密鑰，再進(jìn)行Base64編碼。
如果你要解析LTPA Token，先得使用Key的密碼，生成3DES密鑰；再使用3DES密鑰解密Token Cookie。也可以使用公共/私有密鑰來簽名或驗證LTPA Cookie。
2.1 WebSphere LTPA 生成原理
首先，這個 cookie 由以下部分組成，以%進(jìn)行分隔：
用戶信息，格式為u:user\:/，如：u:user\:VGOLiveRealm/CN=squallzhong,O=VGOLive Technology
過期時間
簽名信息，如：
u:user\:VGOLiveRealm/CN=squallzhong,O=VGOLive Technology%1301558320666%Cy2CAeru5kEElGj0hrvYsKW2ZVsvvcu6Un573aeX55OO4G3EMYWc0e/ZbqDp1z7MS+dLzniuUH4sYWCMpnKdm7ZGabwmV+WcraBl+y+yzwcl722gHVMOnDZAW7U3jEay9Tk2yG4yXkMWU+617xndpVxke2jtS5wIyVVM3q7UDPw=
2.2 異構(gòu)系統(tǒng)所需信息
從WebSphere系統(tǒng)中導(dǎo)出ltpa的key文件，使用文本文件打開，如：
com.ibm.websphere.CreationDate=Thu Mar 31 11\:08\:09 GMT+08\:00 2011 com.ibm.websphere.ltpa.version=1.0 com.ibm.websphere.ltpa.3DESKey=7dH4i81YepbVe+gF9XVUzE4C1Ca5g6A4Q69OFobJV9g\= com.ibm.websphere.CreationHost=wasserver com.ibm.websphere.ltpa.PrivateKey=N3bnOE1IbiXNsHXxxemC98iiCnmtw3JUuQvdFjEyh9r2gu+FlQRmG8xp5RBltqc6raI4EgYFhTr+t5/tmRQrFqfNKgvujeJZODeCspohi1V4C0qit7DOoqD9xOOn9Rzdb4PIuJM3ekwuBiZZYTYu7q0TANDygc7VbmwoD3xMPCk5svyvFJ/VshPyg5f7Q+VNM8dlIitU4gK9Qp8VZEqjGoXsYYzYYTQgnwAVtR2GfZtXKlf24EPXSkgUz9j8FwTvcylcKwjS22d6eVjciyAzInnxPqxE2iMRPEFDatHZFox3flsqBswmeDQrAGv8zIiffgP1DLKdjozUyAG+50v97xx7u1RtIrB4B01ik8DuLhw\= com.ibm.websphere.ltpa.Realm=VGOLiveRealm com.ibm.websphere.ltpa.PublicKey=AM04If2+ElGSyVRF0ZEesgvC59vGw8gSIfptjfoXj8iz4C7Ip/KVAu2PDkpQi3LUN/FgVF696tmsegBThks9rmMMHzOix/vGP2721dQZKbD7plOLdWtiY2AYZChsBVkOF26DfiWJ6euxD+a+KNcrfDnu2AXRC/tKncIUJV4LbeJdAQAB
所使用的DNS域，如：vgolive.com
過期時間(分鐘)，如：30
LTPA 3DESKey 密鑰及密鑰的保護(hù)密碼
Base DN，如：O=VGOLive Technology或DC=vgolive,DC=com
注：
在3DESKey中的反斜杠只是為了在JAVA中可解釋等于號，所以正確的3DESKey為7dH4i81YepbVe+gF9XVUzE4C1Ca5g6A4Q69OFobJV9g=
用戶名可以通過Base Dn驗證字進(jìn)行拼接，如異構(gòu)系統(tǒng)中用戶名為SquallZhong，相應(yīng)在Domino中的DN就是CN=SquallZhong,O=DigiWin。此類情況僅限于LDAP中的CN與異構(gòu)系統(tǒng)中的用戶名一致。如果不一致，需要異構(gòu)系統(tǒng)做用戶對應(yīng)
2.3 實現(xiàn)
Base64解碼/編碼所需Jar包：apache-commons-codec-1.3.jar以上
SHA-1的校驗使用java.security.MessageDigest類
2.3.1 解析
以下代碼為解析從WebSphere或Domino發(fā)送過來的LTPAToken Cookie以Java為例：
01…
02// LTPA 3DES 密鑰
03String ltpa3DESKey ="7dH4i81YepbVe+gF9XVUzE4C1Ca5g6A4Q69OFobJV9g=";
04// LTPA 密鑰密碼
05String ltpaPassword ="Passw0rd";
06try {
07// 獲得加密key
08byte[] secretKey = getSecretKey(ltpa3DESKey, ltpaPassword);
09// 使用加密key解密ltpa Cookie
10String ltpaPlaintext =new String(decryptLtpaToken(tokenCipher,
11secretKey));
12displayTokenData(ltpaPlaintext);
13}catch (Exception e) {
14System.out.println("Caught inner: " + e);
15}
16…
17//獲得安全Key
18private static byte[] getSecretKey(String ltpa3DESKey, String password)
19throws Exception {
20// 使用SHA獲得key密碼的hash值
21MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA");
22md.update(password.getBytes());
23byte[] hash3DES =new byte[24];
24System.arraycopy(md.digest(),0, hash3DES,0,20);
25// 使用0替換后4個字節(jié)
26Arrays.fill(hash3DES,20,24, (byte)0);
27// BASE64解碼 ltpa3DESKey
28byte[] decode3DES = Base64.decodeBase64(ltpa3DESKey.getBytes());
29// 使用key密碼hash值解密已Base64解碼的ltpa3DESKey
30return decrypt(decode3DES, hash3DES);
31}
32//解密LtpaToken
33public static byte[] decryptLtpaToken(String encryptedLtpaToken,byte[] key)
34throws Exception {
35// Base64解碼LTPAToken
36final byte[] ltpaByteArray = Base64.decodeBase64(encryptedLtpaToken
37.getBytes());
38// 使用key解密已Base64解碼的LTPAToken
39return decrypt(ltpaByteArray, key);
40}
41// DESede/ECB/PKC5Padding解方法
42public static byte[] decrypt(byte[] ciphertext,byte[] key)
43throws Exception {
44final Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");
45final KeySpec keySpec =new DESedeKeySpec(key);
46final Key secretKey = SecretKeyFactory.getInstance("TripleDES")
47.generateSecret(keySpec);
48cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
49return cipher.doFinal(ciphertext);
50}
51…
解析出來的LTPAToken信息以%分隔
2.3.2 生成
Websphere LTPA生成時的簽名信息是由用戶DN和一些用戶其他信息組成字符串，使用私有密鑰進(jìn)行簽名，由于不清楚這些信息的組成，故無法產(chǎn)生正確的LTPA。
3. Domino部分
本部分的描述僅適用于單一的Domino平臺應(yīng)用與構(gòu)異系統(tǒng)實現(xiàn)單點登錄。
3.1 Domino LTPA Cookie 生成原理
在與 Domino 做 SSO 的時候，會使用 LTPA Token的認(rèn)證方式，本文描述它的生成原理，通過它我們可以自己編碼生成身份認(rèn)證的 cookie，實現(xiàn) SSO。
首先，這個 cookie 由以下部分組成：
LTPA token 版本(4字節(jié))
創(chuàng)建時間(8字節(jié))
過期時間(8字節(jié))
用戶名(可變長度)
Domino LTPA 密鑰(20字節(jié))
接下來分別說明各部分的具體內(nèi)容：
LTPA token 版本目前 Domino 只有一種值：0x0001
創(chuàng)建時間為以十六進(jìn)制方式表示的Unix time，例如:2009-04-09 13:52:42 (GMT +8) = 1239256362 = 49DD8D2A。
過期時間=創(chuàng)建時間 + SSO 配置文檔的過期時間(LTPA_TokenExpiration域)
用戶名為 Names 中用戶文檔的FullName域值；如：Squall Zhong/Digiwin
Domino LTPA 密鑰通過 Base64編碼后，保存在 SSO 配置文檔的LTPA_DominoSecret域中
當(dāng)然不能將密鑰直接發(fā)送給瀏覽器，所以將上述部分合并起來(如上圖)，計算 SHA-1 校驗和。
然后用 SHA-1 校驗和替換掉 Domino LTPA 密鑰，最后再將內(nèi)容通過 Base64 編碼，形成最終的 cookie 發(fā)送給瀏覽器(如上圖)。這樣如果 cookie 中的任何內(nèi)容被修改，校驗和就不對了，達(dá)到了防篡改的效果。所以最終LTPA Cookie所得到的值為以下公式組成：
SHA-1=LTPA版本號+創(chuàng)建時間+過期時間+用戶名+Domino LTPA 密鑰
LTPA Cookie= Base64(LTPA版本號+創(chuàng)建時間+過期時間+用戶名+SHA-1)
3.2 異構(gòu)系統(tǒng)所需信息
Domino 所使用的DNS域，如：vgolive.com
過期時間(分鐘)，如：30
Domino LTPA 密鑰
Domino驗證字名稱，如：/O=VGOLive Technology
注：用戶名可以通過Domino驗證字進(jìn)行拼接，如異構(gòu)系統(tǒng)中用戶名為SquallZhong，相應(yīng)在Domino中的DN就是CN=SquallZhong/O=VGOLive Technology。此類情況僅限于Domino中的CN與異構(gòu)系統(tǒng)中的用戶名一致。如果不一致，需要異構(gòu)系統(tǒng)做用戶對應(yīng)
3.3 實現(xiàn)
Base64解碼/編碼所需Jar包：apache-commons-codec-1.3.jar以上
SHA-1的校驗使用java.security.MessageDigest類
轉(zhuǎn)換字符集使用：Cp850
3.3.1 解析
01import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
02…...
03final String CHARSET ="Cp850";
04byte[] dominoSecret = Base64.decodeBase64(ltpaDominoSecret.getBytes());
05byte[] ltpa = Base64.decodeBase64(ltpaToken.getBytes());
06ByteArrayInputStream stream =new ByteArrayInputStream(ltpa);
07int usernameLength = ltpa.length –40;
08byte header[] =new byte[4];
09byte creation[] =new byte[8];
10byte expires[] =new byte[8];
11byte username[] =new byte[usernameLength];
12byte[] sha =new byte[20];
13// 讀取LTPAToken版本號
14stream.read(header,0,4);
15if (header[0] !=0 || header[1] !=1 || header[2] !=2|| header[3] !=3)
16throw new IllegalArgumentException("Invalid ltpaToken format");
17// 讀取開始時間
18stream.read(creation,0,8);
19// 讀取到期時間
20stream.read(expires,0,8);
21// 讀取Domino用戶DN
22stream.read(username,0, usernameLength);
23// 讀取SHA校驗和
24stream.read(sha,0,20);
25// 轉(zhuǎn)換用戶名
26char characters[] =new char[usernameLength];
27try {
28InputStreamReader isr =new InputStreamReader(
29new ByteArrayInputStream(username),
30CHARSET);
31isr.read(characters);
32}catch (Exception e) {
33}
34// 獲得Domino用戶DN
35String dn =new String(characters);
36// 獲得創(chuàng)建時間
37Date creationDate =new Date(
38Long.parseLong(new String(creation),16) *1000);
39// 獲得到期時間
40Date expiresDate =new Date(
41Long.parseLong(new String(expires),16) *1000);
42…...
43// 創(chuàng)建LTPA Token
44ByteArrayOutputStream ostream =new ByteArrayOutputStream();
45try {
46// LTPA Token版本號
47ostream.write(header);
48// 創(chuàng)建時間
49ostream.write(creation);
50// 過期時間
51ostream.write(expires);
52// Domino用戶DN，如CN=SquallZhong/O=DigiWin
53ostream.write(username);
54// Domino LTPA 密鑰
55ostream.write(dominoSecret);
56ostream.close();
57}catch (IOException e) {
58throw new RuntimeException(e);
59}
60// 進(jìn)行 SHA-1 校驗和
61MessageDigest md;
62try {
63md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
64md.reset();
65}catch (NoSuchAlgorithmException e) {
66throw new RuntimeException(e);
67}
68byte[] digest = md.digest(ostream.toByteArray());
69// 完成 SHA-1 校驗和，digest長度為20
70boolean valid = MessageDigest.isEqual(digest, sha);
3.3.2 生成
01/**
02* 為指定用戶創(chuàng)建有效的LTPA Token.創(chuàng)建時間為now.
03*
04* @param username
05*????????????- 用戶名，注：使用用戶全稱，如：CN=SquallZhong/O=VGOLive Technology
06* @param creationTime
07*????????????- 創(chuàng)建時間
08* @param durationMinutes
09*????????????- 到期時間，單位：分鐘
10@param ltpaSecretStr
11*????????????- Domino Ltpa 加密字符串
12* @return - 返回已Base64編碼的Ltpa Cookie.
13* @throws NoSuchAlgorithmException
14* @throws Base64DecodeException
15*/
16public static String createLtpaToken(String username,
17GregorianCalendar creationTime,int durationMinutes,
18String ltpaSecretStr)throws NoSuchAlgorithmException {
19// Base64解碼ltpaSecretStr
20byte[] ltpaSecret = Base64.decodeBase64(ltpaSecretStr.getBytes());
21// 用戶名字節(jié)數(shù)組
22byte[] usernameArray = username.getBytes();
23byte[] workingBuffer =new byte[preUserDataLength
24+ usernameArray.length + ltpaSecret.length];
25
26// 設(shè)置ltpaToken版本至workingBuffer
27System.arraycopy(ltpaTokenVersion,0, workingBuffer,0,
28ltpaTokenVersion.length);
29// 獲得過期時間，過期時間=當(dāng)前時間+到期時間(分鐘)
30GregorianCalendar expirationDate = (GregorianCalendar) creationTime
31.clone();
32expirationDate.add(Calendar.MINUTE, durationMinutes);
33
34// 轉(zhuǎn)換創(chuàng)建時間至16進(jìn)制字符串
35String hex = dateStringFiller
36+ Integer.toHexString(
37(int) (creationTime.getTimeInMillis() /1000))
38.toUpperCase();
39// 設(shè)置創(chuàng)建時間至workingBuffer
40System.arraycopy(hex.getBytes(), hex.getBytes().length
41- dateStringLength, workingBuffer, creationDatePosition,
42dateStringLength);
43
44// 轉(zhuǎn)換過期時間至16進(jìn)制字符串
45hex = dateStringFiller
46+ Integer.toHexString(
47(int) (expirationDate.getTimeInMillis() /1000))
48.toUpperCase();
49// 設(shè)置過期時間至workingBuffer
50System.arraycopy(hex.getBytes(), hex.getBytes().length
51- dateStringLength, workingBuffer, expirationDatePosition,
52dateStringLength);
53
54// 設(shè)置用戶全稱至workingBuffer
55System.arraycopy(usernameArray,0, workingBuffer, preUserDataLength,
56usernameArray.length);
57
58// 設(shè)置已Base64解碼ltpaSecret至workingBuffer
59System.arraycopy(ltpaSecret,0, workingBuffer, preUserDataLength
60+ usernameArray.length, ltpaSecret.length);
61// 創(chuàng)建Hash字符串
62byte[] hash = createHash(workingBuffer);
63
64// ltpaToken版本+開始時間(16進(jìn)制)+到期時間(16進(jìn)制)+用戶全名+SHA-1(ltpaToken版本+開始時間(16進(jìn)制)+到期時間(16進(jìn)制)+用戶全名)
65byte[] outputBuffer =new byte[preUserDataLength + usernameArray.length
66+ hashLength];
67System.arraycopy(workingBuffer,0, outputBuffer,0, preUserDataLength
68+ usernameArray.length);
69System.arraycopy(hash,0, outputBuffer, preUserDataLength
70+ usernameArray.length, hashLength);
71// 返回已Base64編碼的outputBuffer
72return new String(Base64.encodeBase64(outputBuffer));
73}
74…...
4.?通過F5 BIG-IP創(chuàng)建Domino LTPAToken
F5 iRule代碼如下：
when RULE_INIT {
01set cookie_name"LtpaToken"?????????? # 不更改
02set ltpa_version"\x00\x01\x02\x03"?? # 不更改
03set ltpa_secret"b64encodedsecretkey" # 從Domino SSO文檔獲得ltpa密鑰
04set ltpa_timeout"1800"?????????????? # 從Domino SSO文檔中獲得過期時間，單位：秒
05}
06
07when HTTP_REQUEST {
08#
09# Do your usual F5 HTTP authentication here
10#
11# Initial values
12set creation_time_temp [clock seconds]
13set creation_time [format %X $creation_time_temp]
14set expr_time_temp [expr { $creation_time_temp+ $::ltpa_timeout}]
15set expr_time [format %X $expr_time_temp]
16set username [HTTP::username]
17set ltpa_secret_decode [b64decode $::ltpa_secret]
18# First part of token
19set cookie_data_raw {}
20append cookie_data_raw $::ltpa_version
21append cookie_data_raw $creation_time
22append cookie_data_raw $expr_time
23append cookie_data_raw $username
24append cookie_data_raw $ltpa_secret_decode
25# SHA1 of first part of token
26set sha_cookie_raw [sha1 $cookie_data_raw]
27# Final not yet encoded token
28set ltpa_token_raw {}
29append ltpa_token_raw $::ltpa_version
30append ltpa_token_raw $creation_time
31append ltpa_token_raw $expr_time
32append ltpa_token_raw $username
33append ltpa_token_raw $sha_cookie_raw
34# Final Base64 encoded token
35set ltpa_token_final [b64encode $ltpa_token_raw]
36# Insert the cookie
37HTTP::cookie insert name $::cookie_name value $ltpa_token_final
38}
39# Remove Authorization HTTP header to avoid using basic authentication
40if { [HTTP::header exists"Authorization"] } {
41HTTP::header remove"Authorization"
42}
43}
相關(guān)鏈接：
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java ltpa_LTPA Cookie原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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