Установите ключ Machine в разделе system.web вашего we.config на то же значение, получите его из конфигурации IIS:
<machineKey validationKey="<from IIS>" decryptionKey="<from IIS>"
validation="SHA1" decryption="3DES" />
Тогда все сайты увидят файл cookie как действительный.Думаю, доменные имена в вашем разделе должны быть поддоменами.Ну, это работает, когда они являются поддоменами, не знаю, что будет делать, если фактические доменные имена будут другими.