Be sure to remove LoginContext from StorageService after authentication completes...
[java-idp.git] / src / main / java / edu / internet2 / middleware / shibboleth / idp / authn / AuthenticationEngine.java
1 /*
2  * Copyright 2006 University Corporation for Advanced Internet Development, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
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6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 package edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.authn;
18
19 import java.io.IOException;
20 import java.security.GeneralSecurityException;
21 import java.security.MessageDigest;
22 import java.security.Principal;
23 import java.util.ArrayList;
24 import java.util.HashMap;
25 import java.util.HashSet;
26 import java.util.Iterator;
27 import java.util.Map;
28 import java.util.Set;
29 import java.util.Map.Entry;
30
31 import javax.security.auth.Subject;
32 import javax.servlet.RequestDispatcher;
33 import javax.servlet.ServletConfig;
34 import javax.servlet.ServletContext;
35 import javax.servlet.ServletException;
36 import javax.servlet.http.Cookie;
37 import javax.servlet.http.HttpServlet;
38 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
39 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
40
41 import org.joda.time.DateTime;
42 import org.opensaml.saml2.core.AuthnContext;
43 import org.opensaml.util.storage.StorageService;
44 import org.opensaml.ws.transport.http.HTTPTransportUtils;
45 import org.opensaml.xml.util.Base64;
46 import org.opensaml.xml.util.DatatypeHelper;
47 import org.slf4j.Logger;
48 import org.slf4j.LoggerFactory;
49 import org.slf4j.helpers.MessageFormatter;
50
51 import edu.internet2.middleware.shibboleth.common.session.SessionManager;
52 import edu.internet2.middleware.shibboleth.common.util.HttpHelper;
53 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.profile.IdPProfileHandlerManager;
54 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.session.AuthenticationMethodInformation;
55 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.session.ServiceInformation;
56 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.session.Session;
57 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.session.impl.AuthenticationMethodInformationImpl;
58 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.session.impl.ServiceInformationImpl;
59 import edu.internet2.middleware.shibboleth.idp.util.HttpServletHelper;
60
61 /** Manager responsible for handling authentication requests. */
62 public class AuthenticationEngine extends HttpServlet {
63
64     /**
65      * Name of the Servlet config init parameter that indicates whether the public credentials of a {@link Subject} are
66      * retained after authentication.
67      */
68     public static final String RETAIN_PUBLIC_CREDENTIALS = "retainSubjectsPublicCredentials";
69
70     /**
71      * Name of the Servlet config init parameter that indicates whether the private credentials of a {@link Subject} are
72      * retained after authentication.
73      */
74     public static final String RETAIN_PRIVATE_CREDENTIALS = "retainSubjectsPrivateCredentials";
75
76     /** Name of the Servlet config init parameter that holds the partition name for login contexts. */
77     public static final String LOGIN_CONTEXT_PARTITION_NAME_INIT_PARAM_NAME = "loginContextPartitionName";
78
79     /** Name of the Servlet config init parameter that holds lifetime of a login context in the storage service. */
80     public static final String LOGIN_CONTEXT_LIFETIME_INIT_PARAM_NAME = "loginContextEntryLifetime";
81
82     /** Name of the IdP Cookie containing the IdP session ID. */
83     public static final String IDP_SESSION_COOKIE_NAME = "_idp_session";
84
85     /** Name of the key under which to bind the storage service key for a login context. */
86     public static final String LOGIN_CONTEXT_KEY_NAME = "_idp_authn_lc_key";
87
88     /** Serial version UID. */
89     private static final long serialVersionUID = -8479060989001890156L;
90
91     /** Class logger. */
92     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(AuthenticationEngine.class);
93
94     // TODO remove once HttpServletHelper does redirects
95     private static ServletContext context;
96
97     /** Storage service used to store {@link LoginContext}s while authentication is in progress. */
98     private static StorageService<String, LoginContextEntry> storageService;
99
100     /** Whether the public credentials of a {@link Subject} are retained after authentication. */
101     private boolean retainSubjectsPublicCredentials;
102
103     /** Whether the private credentials of a {@link Subject} are retained after authentication. */
104     private boolean retainSubjectsPrivateCredentials;
105
106     /** Profile handler manager. */
107     private IdPProfileHandlerManager handlerManager;
108
109     /** Session manager. */
110     private SessionManager<Session> sessionManager;
111
112     /** {@inheritDoc} */
113     public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
114         super.init(config);
115
116         String retain = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString(config.getInitParameter(RETAIN_PRIVATE_CREDENTIALS));
117         if (retain != null) {
118             retainSubjectsPrivateCredentials = Boolean.parseBoolean(retain);
119         } else {
120             retainSubjectsPrivateCredentials = false;
121         }
122
123         retain = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString(config.getInitParameter(RETAIN_PUBLIC_CREDENTIALS));
124         if (retain != null) {
125             retainSubjectsPublicCredentials = Boolean.parseBoolean(retain);
126         } else {
127             retainSubjectsPublicCredentials = false;
128         }
129         context = config.getServletContext();
130         handlerManager = HttpServletHelper.getProfileHandlerManager(context);
131         sessionManager = HttpServletHelper.getSessionManager(context);
132         storageService = (StorageService<String, LoginContextEntry>) HttpServletHelper.getStorageService(context);
133     }
134
135     /**
136      * Returns control back to the authentication engine.
137      * 
138      * @param httpRequest current HTTP request
139      * @param httpResponse current HTTP response
140      */
141     public static void returnToAuthenticationEngine(HttpServletRequest httpRequest, HttpServletResponse httpResponse) {
142         LOG.debug("Returning control to authentication engine");
143         LoginContext loginContext = HttpServletHelper.getLoginContext(storageService, context, httpRequest);
144         if (loginContext == null) {
145             LOG.warn("No login context available, unable to return to authentication engine");
146             forwardRequest("/error.jsp", httpRequest, httpResponse);
147         } else {
148             forwardRequest(loginContext.getAuthenticationEngineURL(), httpRequest, httpResponse);
149         }
150     }
151
152     /**
153      * Returns control back to the profile handler that invoked the authentication engine.
154      * 
155      * @param httpRequest current HTTP request
156      * @param httpResponse current HTTP response
157      */
158     public static void returnToProfileHandler(HttpServletRequest httpRequest, HttpServletResponse httpResponse) {
159         LOG.debug("Returning control to profile handler");
160         LoginContext loginContext = HttpServletHelper.getLoginContext(storageService, context, httpRequest);
161         if (loginContext == null) {
162             LOG.warn("No login context available, unable to return to profile handler");
163             forwardRequest("/error.jsp", httpRequest, httpResponse);
164         }
165
166         // Remove the login context from the replicated store and bind it to the request
167         HttpServletHelper.unbindLoginContext(storageService, context, httpRequest, httpResponse);
168         HttpServletHelper.bindLoginContext(loginContext, httpRequest);
169         LOG.debug("Returning control to profile handler at: {}", loginContext.getProfileHandlerURL());
170         forwardRequest(loginContext.getProfileHandlerURL(), httpRequest, httpResponse);
171     }
172
173     /**
174      * Forwards a request to the given path.
175      * 
176      * @param forwardPath path to forward the request to
177      * @param httpRequest current HTTP request
178      * @param httpResponse current HTTP response
179      */
180     protected static void forwardRequest(String forwardPath, HttpServletRequest httpRequest,
181             HttpServletResponse httpResponse) {
182         try {
183             RequestDispatcher dispatcher = httpRequest.getRequestDispatcher(forwardPath);
184             dispatcher.forward(httpRequest, httpResponse);
185             return;
186         } catch (IOException e) {
187             LOG.error("Unable to return control back to authentication engine", e);
188         } catch (ServletException e) {
189             LOG.error("Unable to return control back to authentication engine", e);
190         }
191     }
192
193     /** {@inheritDoc} */
194     @SuppressWarnings("unchecked")
195     protected void service(HttpServletRequest httpRequest, HttpServletResponse httpResponse) throws ServletException,
196             IOException {
197         LOG.debug("Processing incoming request");
198
199         if (httpResponse.isCommitted()) {
200             LOG.error("HTTP Response already committed");
201         }
202
203         LoginContext loginContext = HttpServletHelper.getLoginContext(storageService, getServletContext(), httpRequest);
204         if (loginContext == null) {
205             LOG.error("Incoming request does not have attached login context");
206             throw new ServletException("Incoming request does not have attached login context");
207         }
208
209         if (!loginContext.getAuthenticationAttempted()) {
210             startUserAuthentication(loginContext, httpRequest, httpResponse);
211         } else {
212             completeAuthentication(loginContext, httpRequest, httpResponse);
213         }
214     }
215
216     /**
217      * Begins the authentication process. Determines if forced re-authentication is required or if an existing, active,
218      * authentication method is sufficient. Also determines, when authentication is required, which handler to use
219      * depending on whether passive authentication is required.
220      * 
221      * @param loginContext current login context
222      * @param httpRequest current HTTP request
223      * @param httpResponse current HTTP response
224      */
225     protected void startUserAuthentication(LoginContext loginContext, HttpServletRequest httpRequest,
226             HttpServletResponse httpResponse) {
227         LOG.debug("Beginning user authentication process.");
228         try {
229             Session idpSession = (Session) httpRequest.getAttribute(Session.HTTP_SESSION_BINDING_ATTRIBUTE);
230             if (idpSession != null) {
231                 LOG.debug("Existing IdP session available for principal {}", idpSession.getPrincipalName());
232             }
233
234             Map<String, LoginHandler> possibleLoginHandlers = determinePossibleLoginHandlers(idpSession, loginContext);
235             LOG.debug("Possible authentication handlers for this request: {}", possibleLoginHandlers);
236
237             // Filter out possible candidate login handlers by forced and passive authentication requirements
238             if (loginContext.isForceAuthRequired()) {
239                 filterByForceAuthentication(idpSession, loginContext, possibleLoginHandlers);
240             }
241
242             if (loginContext.isPassiveAuthRequired()) {
243                 filterByPassiveAuthentication(idpSession, loginContext, possibleLoginHandlers);
244             }
245
246             // If the user already has a session and its usage is acceptable than use it
247             // otherwise just use the first candidate login handler
248             LOG.debug("Possible authentication handlers after filtering: {}", possibleLoginHandlers);
249             LoginHandler loginHandler;
250             if (idpSession != null && possibleLoginHandlers.containsKey(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX)) {
251                 loginContext.setAttemptedAuthnMethod(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
252                 loginHandler = possibleLoginHandlers.get(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
253             } else {
254                 possibleLoginHandlers.remove(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
255                 if (possibleLoginHandlers.isEmpty()) {
256                     LOG.info("No authentication mechanism available for use with relying party '{}'", loginContext
257                             .getRelyingPartyId());
258                     throw new AuthenticationException();
259                 }
260
261                 if (loginContext.getDefaultAuthenticationMethod() != null
262                         && possibleLoginHandlers.containsKey(loginContext.getDefaultAuthenticationMethod())) {
263                     loginHandler = possibleLoginHandlers.get(loginContext.getDefaultAuthenticationMethod());
264                     loginContext.setAttemptedAuthnMethod(loginContext.getDefaultAuthenticationMethod());
265                 } else {
266                     Entry<String, LoginHandler> chosenLoginHandler = possibleLoginHandlers.entrySet().iterator().next();
267                     loginContext.setAttemptedAuthnMethod(chosenLoginHandler.getKey());
268                     loginHandler = chosenLoginHandler.getValue();
269                 }
270             }
271
272             LOG.debug("Authenticating user with login handler of type {}", loginHandler.getClass().getName());
273             loginContext.setAuthenticationAttempted();
274             loginContext.setAuthenticationEngineURL(HttpHelper.getRequestUriWithoutContext(httpRequest));
275
276             // Send the request to the login handler
277             HttpServletHelper.bindLoginContext(loginContext, storageService, getServletContext(), httpRequest,
278                     httpResponse);
279             loginHandler.login(httpRequest, httpResponse);
280         } catch (AuthenticationException e) {
281             loginContext.setAuthenticationFailure(e);
282             returnToProfileHandler(httpRequest, httpResponse);
283         }
284     }
285
286     /**
287      * Determines which configured login handlers will support the requested authentication methods.
288      * 
289      * @param loginContext current login context
290      * @param idpSession current user's session, or null if they don't have one
291      * 
292      * @return login methods that may be used to authenticate the user
293      * 
294      * @throws AuthenticationException thrown if no login handler meets the given requirements
295      */
296     protected Map<String, LoginHandler> determinePossibleLoginHandlers(Session idpSession, LoginContext loginContext)
297             throws AuthenticationException {
298         Map<String, LoginHandler> supportedLoginHandlers = new HashMap<String, LoginHandler>(handlerManager
299                 .getLoginHandlers());
300         LOG.debug("Filtering configured login handlers by requested athentication methods.");
301         LOG.debug("Configured LoginHandlers: {}", supportedLoginHandlers);
302         LOG.debug("Requested authentication methods: {}", loginContext.getRequestedAuthenticationMethods());
303
304         // If no preferences Authn method preference is given, then we're free to use any
305         if (loginContext.getRequestedAuthenticationMethods().isEmpty()) {
306             LOG.trace("No preference given for authentication methods");
307             return supportedLoginHandlers;
308         }
309
310         // If the previous session handler is configured, the user has an existing session, and the SP requested
311         // that a certain set of authentication methods be used then we need to check to see if the user has
312         // authenticated with one or more of those methods, if not we can't use the previous session handler
313         if (supportedLoginHandlers.containsKey(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX) && idpSession != null
314                 && loginContext.getRequestedAuthenticationMethods() != null) {
315             boolean retainPreviousSession = false;
316
317             Map<String, AuthenticationMethodInformation> currentAuthnMethods = idpSession.getAuthenticationMethods();
318             for (String currentAuthnMethod : currentAuthnMethods.keySet()) {
319                 if (loginContext.getRequestedAuthenticationMethods().contains(currentAuthnMethod)) {
320                     retainPreviousSession = true;
321                     break;
322                 }
323             }
324
325             if (!retainPreviousSession) {
326                 supportedLoginHandlers.remove(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
327             }
328         }
329
330         // Otherwise we need to filter all the mechanism supported by the IdP so that only the request types are left
331         // Previous session handler is a special case, we always to keep that around if it's configured
332         Iterator<Entry<String, LoginHandler>> supportedLoginHandlerItr = supportedLoginHandlers.entrySet().iterator();
333         Entry<String, LoginHandler> supportedLoginHandler;
334         while (supportedLoginHandlerItr.hasNext()) {
335             supportedLoginHandler = supportedLoginHandlerItr.next();
336             if (!supportedLoginHandler.getKey().equals(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX)
337                     && !loginContext.getRequestedAuthenticationMethods().contains(supportedLoginHandler.getKey())) {
338                 supportedLoginHandlerItr.remove();
339                 continue;
340             }
341         }
342
343         if (supportedLoginHandlers.isEmpty()) {
344             LOG.warn("No authentication method, requested by the service provider, is supported");
345             throw new AuthenticationException(
346                     "No authentication method, requested by the service provider, is supported");
347         }
348
349         return supportedLoginHandlers;
350     }
351
352     /**
353      * Filters out any login handler based on the requirement for forced authentication.
354      * 
355      * During forced authentication any handler that has not previously been used to authenticate the user or any
356      * handlers that have been and support force re-authentication may be used. Filter out any of the other ones.
357      * 
358      * @param idpSession user's current IdP session
359      * @param loginContext current login context
360      * @param loginHandlers login handlers to filter
361      * 
362      * @throws ForceAuthenticationException thrown if no handlers remain after filtering
363      */
364     protected void filterByForceAuthentication(Session idpSession, LoginContext loginContext,
365             Map<String, LoginHandler> loginHandlers) throws ForceAuthenticationException {
366         LOG.debug("Forced authentication is required, filtering possible login handlers accordingly");
367
368         ArrayList<AuthenticationMethodInformation> activeMethods = new ArrayList<AuthenticationMethodInformation>();
369         if (idpSession != null) {
370             activeMethods.addAll(idpSession.getAuthenticationMethods().values());
371         }
372
373         loginHandlers.remove(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
374
375         LoginHandler loginHandler;
376         for (AuthenticationMethodInformation activeMethod : activeMethods) {
377             loginHandler = loginHandlers.get(activeMethod.getAuthenticationMethod());
378             if (loginHandler != null && !loginHandler.supportsForceAuthentication()) {
379                 for (String handlerSupportedMethods : loginHandler.getSupportedAuthenticationMethods()) {
380                     loginHandlers.remove(handlerSupportedMethods);
381                 }
382             }
383         }
384
385         LOG.debug("Authentication handlers remaining after forced authentication requirement filtering: {}",
386                 loginHandlers);
387
388         if (loginHandlers.isEmpty()) {
389             LOG.info("Force authentication requested but no login handlers available to support it");
390             throw new ForceAuthenticationException();
391         }
392     }
393
394     /**
395      * Filters out any login handler that doesn't support passive authentication if the login context indicates passive
396      * authentication is required.
397      * 
398      * @param idpSession user's current IdP session
399      * @param loginContext current login context
400      * @param loginHandlers login handlers to filter
401      * 
402      * @throws PassiveAuthenticationException thrown if no handlers remain after filtering
403      */
404     protected void filterByPassiveAuthentication(Session idpSession, LoginContext loginContext,
405             Map<String, LoginHandler> loginHandlers) throws PassiveAuthenticationException {
406         LOG.debug("Passive authentication is required, filtering poassible login handlers accordingly.");
407
408         if (idpSession == null) {
409             loginHandlers.remove(AuthnContext.PREVIOUS_SESSION_AUTHN_CTX);
410         }
411
412         LoginHandler loginHandler;
413         Iterator<Entry<String, LoginHandler>> authnMethodItr = loginHandlers.entrySet().iterator();
414         while (authnMethodItr.hasNext()) {
415             loginHandler = authnMethodItr.next().getValue();
416             if (!loginHandler.supportsPassive()) {
417                 authnMethodItr.remove();
418             }
419         }
420
421         LOG.debug("Authentication handlers remaining after passive authentication requirement filtering: {}",
422                 loginHandlers);
423
424         if (loginHandlers.isEmpty()) {
425             LOG.warn("Passive authentication required but no login handlers available to support it");
426             throw new PassiveAuthenticationException();
427         }
428     }
429
430     /**
431      * Completes the authentication process.
432      * 
433      * The principal name set by the authentication handler is retrieved and pushed in to the login context, a
434      * Shibboleth session is created if needed, information indicating that the user has logged into the service is
435      * recorded and finally control is returned back to the profile handler.
436      * 
437      * @param loginContext current login context
438      * @param httpRequest current HTTP request
439      * @param httpResponse current HTTP response
440      */
441     protected void completeAuthentication(LoginContext loginContext, HttpServletRequest httpRequest,
442             HttpServletResponse httpResponse) {
443         LOG.debug("Completing user authentication process");
444
445         Session idpSession = (Session) httpRequest.getAttribute(Session.HTTP_SESSION_BINDING_ATTRIBUTE);
446
447         try {
448             // We allow a login handler to override the authentication method in the
449             // event that it supports multiple methods
450             String actualAuthnMethod = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString((String) httpRequest
451                     .getAttribute(LoginHandler.AUTHENTICATION_METHOD_KEY));
452             if (actualAuthnMethod != null) {
453                 if (!loginContext.getRequestedAuthenticationMethods().isEmpty()
454                         && !loginContext.getRequestedAuthenticationMethods().contains(actualAuthnMethod)) {
455                     String msg = MessageFormatter
456                             .format(
457                                     "Relying patry required an authentication method of '{}' but the login handler performed '{}'",
458                                     loginContext.getRequestedAuthenticationMethods(), actualAuthnMethod);
459                     LOG.error(msg);
460                     throw new AuthenticationException(msg);
461                 }
462             } else {
463                 actualAuthnMethod = loginContext.getAttemptedAuthnMethod();
464             }
465
466             // Check to make sure the login handler did the right thing
467             validateSuccessfulAuthentication(loginContext, httpRequest, actualAuthnMethod);
468
469             // Get the Subject from the request. If force authentication was required then make sure the
470             // Subject identifies the same user that authenticated before
471             Subject subject = getLoginHandlerSubject(httpRequest);
472             if (loginContext.isForceAuthRequired()) {
473                 validateForcedReauthentication(idpSession, actualAuthnMethod, subject);
474             }
475
476             loginContext.setPrincipalAuthenticated(true);
477             updateUserSession(loginContext, subject, actualAuthnMethod, httpRequest, httpResponse);
478             LOG.debug("User {} authenticated with method {}", loginContext.getPrincipalName(), loginContext
479                     .getAuthenticationMethod());
480         } catch (AuthenticationException e) {
481             LOG.error("Authentication failed with the error:", e);
482             loginContext.setPrincipalAuthenticated(false);
483             loginContext.setAuthenticationFailure(e);
484         }
485
486         returnToProfileHandler(httpRequest, httpResponse);
487     }
488
489     /**
490      * Validates that the authentication was successfully performed by the login handler. An authentication is
491      * considered successful if no error is bound to the request attribute {@link LoginHandler#AUTHENTICATION_ERROR_KEY}
492      * and there is a value for at least one of the following request attributes: {@link LoginHandler#SUBJECT_KEY},
493      * {@link LoginHandler#PRINCIPAL_KEY}, or {@link LoginHandler#PRINCIPAL_NAME_KEY}.
494      * 
495      * @param loginContext current login context
496      * @param httpRequest current HTTP request
497      * @param authenticationMethod the authentication method used to authenticate the user
498      * 
499      * @throws AuthenticationException thrown if the authentication was not successful
500      */
501     protected void validateSuccessfulAuthentication(LoginContext loginContext, HttpServletRequest httpRequest,
502             String authenticationMethod) throws AuthenticationException {
503         LOG.debug("Validating authentication was performed successfully");
504
505         String errorMessage = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString((String) httpRequest
506                 .getAttribute(LoginHandler.AUTHENTICATION_ERROR_KEY));
507         if (errorMessage != null) {
508             LOG.error("Error returned from login handler for authentication method {}:\n{}", loginContext
509                     .getAttemptedAuthnMethod(), errorMessage);
510             throw new AuthenticationException(errorMessage);
511         }
512
513         AuthenticationException authnException = (AuthenticationException) httpRequest
514                 .getAttribute(LoginHandler.AUTHENTICATION_EXCEPTION_KEY);
515         if (authnException != null) {
516             throw authnException;
517         }
518
519         Subject subject = (Subject) httpRequest.getAttribute(LoginHandler.SUBJECT_KEY);
520         Principal principal = (Principal) httpRequest.getAttribute(LoginHandler.PRINCIPAL_KEY);
521         String principalName = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString((String) httpRequest
522                 .getAttribute(LoginHandler.PRINCIPAL_NAME_KEY));
523
524         if (subject == null && principal == null && principalName == null) {
525             LOG.error("No user identified by login handler.");
526             throw new AuthenticationException("No user identified by login handler.");
527         }
528     }
529
530     /**
531      * Gets the subject from the request coming back from the login handler.
532      * 
533      * @param httpRequest request coming back from the login handler
534      * 
535      * @return the {@link Subject} created from the request
536      * 
537      * @throws AuthenticationException thrown if no subject can be retrieved from the request
538      */
539     protected Subject getLoginHandlerSubject(HttpServletRequest httpRequest) throws AuthenticationException {
540         Subject subject = (Subject) httpRequest.getAttribute(LoginHandler.SUBJECT_KEY);
541         Principal principal = (Principal) httpRequest.getAttribute(LoginHandler.PRINCIPAL_KEY);
542         String principalName = DatatypeHelper.safeTrimOrNullString((String) httpRequest
543                 .getAttribute(LoginHandler.PRINCIPAL_NAME_KEY));
544
545         if (subject == null && (principal != null || principalName != null)) {
546             subject = new Subject();
547             if (principal == null) {
548                 principal = new UsernamePrincipal(principalName);
549             }
550             subject.getPrincipals().add(principal);
551         }
552
553         return subject;
554     }
555
556     /**
557      * If forced authentication was required this method checks to ensure that the re-authenticated subject contains a
558      * principal name that is equal to the principal name associated with the authentication method. If this is the
559      * first time the subject has authenticated with this method than this check always passes.
560      * 
561      * @param idpSession user's IdP session
562      * @param authnMethod method used to authenticate the user
563      * @param subject subject that was authenticated
564      * 
565      * @throws AuthenticationException thrown if this check fails
566      */
567     protected void validateForcedReauthentication(Session idpSession, String authnMethod, Subject subject)
568             throws AuthenticationException {
569         if (idpSession != null) {
570             AuthenticationMethodInformation authnMethodInfo = idpSession.getAuthenticationMethods().get(authnMethod);
571             if (authnMethodInfo != null) {
572                 boolean princpalMatch = false;
573                 for (Principal princpal : subject.getPrincipals()) {
574                     if (authnMethodInfo.getAuthenticationPrincipal().equals(princpal)) {
575                         princpalMatch = true;
576                         break;
577                     }
578                 }
579
580                 if (!princpalMatch) {
581                     throw new ForceAuthenticationException(
582                             "Authenticated principal does not match previously authenticated principal");
583                 }
584             }
585         }
586     }
587
588     /**
589      * Updates the user's Shibboleth session with authentication information. If no session exists a new one will be
590      * created.
591      * 
592      * @param loginContext current login context
593      * @param authenticationSubject subject created from the authentication method
594      * @param authenticationMethod the method used to authenticate the subject
595      * @param httpRequest current HTTP request
596      * @param httpResponse current HTTP response
597      */
598     protected void updateUserSession(LoginContext loginContext, Subject authenticationSubject,
599             String authenticationMethod, HttpServletRequest httpRequest, HttpServletResponse httpResponse) {
600         Principal authenticationPrincipal = authenticationSubject.getPrincipals().iterator().next();
601         LOG.debug("Updating session information for principal {}", authenticationPrincipal.getName());
602
603         Session idpSession = (Session) httpRequest.getAttribute(Session.HTTP_SESSION_BINDING_ATTRIBUTE);
604         if (idpSession == null) {
605             LOG.debug("Creating shibboleth session for principal {}", authenticationPrincipal.getName());
606             idpSession = (Session) sessionManager.createSession();
607             loginContext.setSessionID(idpSession.getSessionID());
608             addSessionCookie(httpRequest, httpResponse, idpSession);
609         }
610
611         // Merge the information in the current session subject with the information from the
612         // login handler subject
613         idpSession.setSubject(mergeSubjects(idpSession.getSubject(), authenticationSubject));
614
615         LOG.debug("Recording authentication and service information in Shibboleth session for principal: {}",
616                 authenticationPrincipal.getName());
617         LoginHandler loginHandler = handlerManager.getLoginHandlers().get(loginContext.getAttemptedAuthnMethod());
618         AuthenticationMethodInformation authnMethodInfo = new AuthenticationMethodInformationImpl(idpSession
619                 .getSubject(), authenticationPrincipal, authenticationMethod, new DateTime(), loginHandler
620                 .getAuthenticationDuration());
621
622         loginContext.setAuthenticationMethodInformation(authnMethodInfo);
623         idpSession.getAuthenticationMethods().put(authnMethodInfo.getAuthenticationMethod(), authnMethodInfo);
624         sessionManager.indexSession(idpSession, authnMethodInfo.getAuthenticationPrincipal().getName());
625
626         ServiceInformation serviceInfo = new ServiceInformationImpl(loginContext.getRelyingPartyId(), new DateTime(),
627                 authnMethodInfo);
628         idpSession.getServicesInformation().put(serviceInfo.getEntityID(), serviceInfo);
629     }
630
631     /**
632      * Merges the two {@link Subject}s in to a new {@link Subject}. The new subjects contains all the {@link Principal}s
633      * from both subjects. If {@link #retainSubjectsPrivateCredentials} is true then the new subject will contain all
634      * the private credentials from both subjects, if not the new subject will not contain private credentials. If
635      * {@link #retainSubjectsPublicCredentials} is true then the new subject will contain all the public credentials
636      * from both subjects, if not the new subject will not contain public credentials.
637      * 
638      * @param subject1 first subject to merge, may be null
639      * @param subject2 second subject to merge, may be null
640      * 
641      * @return subject containing the merged information
642      */
643     protected Subject mergeSubjects(Subject subject1, Subject subject2) {
644         if (subject1 == null && subject2 == null) {
645             return new Subject();
646         }
647
648         if (subject1 == null) {
649             return subject2;
650         }
651
652         if (subject2 == null) {
653             return subject1;
654         }
655
656         Set<Principal> principals = new HashSet<Principal>(3);
657         principals.addAll(subject1.getPrincipals());
658         principals.addAll(subject2.getPrincipals());
659
660         Set<Object> publicCredentials = new HashSet<Object>(3);
661         if (retainSubjectsPublicCredentials) {
662             LOG.debug("Merging in subjects public credentials");
663             publicCredentials.addAll(subject1.getPublicCredentials());
664             publicCredentials.addAll(subject2.getPublicCredentials());
665         }
666
667         Set<Object> privateCredentials = new HashSet<Object>(3);
668         if (retainSubjectsPrivateCredentials) {
669             LOG.debug("Merging in subjects private credentials");
670             privateCredentials.addAll(subject1.getPrivateCredentials());
671             privateCredentials.addAll(subject2.getPrivateCredentials());
672         }
673
674         return new Subject(false, principals, publicCredentials, privateCredentials);
675     }
676
677     /**
678      * Adds an IdP session cookie to the outbound response.
679      * 
680      * @param httpRequest current request
681      * @param httpResponse current response
682      * @param userSession user's session
683      */
684     protected void addSessionCookie(HttpServletRequest httpRequest, HttpServletResponse httpResponse,
685             Session userSession) {
686         httpRequest.setAttribute(Session.HTTP_SESSION_BINDING_ATTRIBUTE, userSession);
687
688         byte[] remoteAddress = httpRequest.getRemoteAddr().getBytes();
689         byte[] sessionId = userSession.getSessionID().getBytes();
690
691         String signature = null;
692         try {
693             MessageDigest digester = MessageDigest.getInstance("SHA");
694             digester.update(userSession.getSessionSecret());
695             digester.update(remoteAddress);
696             digester.update(sessionId);
697             signature = Base64.encodeBytes(digester.digest());
698         } catch (GeneralSecurityException e) {
699             LOG.error("Unable to compute signature over session cookie material", e);
700         }
701
702         LOG.debug("Adding IdP session cookie to HTTP response");
703         StringBuilder cookieValue = new StringBuilder();
704         cookieValue.append(Base64.encodeBytes(remoteAddress, Base64.DONT_BREAK_LINES)).append("|");
705         cookieValue.append(Base64.encodeBytes(sessionId, Base64.DONT_BREAK_LINES)).append("|");
706         cookieValue.append(signature);
707
708         Cookie sessionCookie = new Cookie(IDP_SESSION_COOKIE_NAME, HTTPTransportUtils.urlEncode(cookieValue.toString()));
709         sessionCookie.setVersion(1);
710         sessionCookie.setPath("".equals(httpRequest.getContextPath()) ? "/" : httpRequest.getContextPath());
711         sessionCookie.setSecure(httpRequest.isSecure());
712         httpResponse.addCookie(sessionCookie);
713     }
714 }