双因素认证(2FA)认证方案

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常用的双因素组合是密码 + 某种个人物品,比如网上银行的 U 盾。用户插上 U 盾,再输入密码,才能登录网上银行。

但是,用户不可能随时携带 U 盾,手机才是最好的替代品。密码 + 手机就成了最佳的双因素认证方案。

国内的很多网站要求,用户输入密码时,还要提供短消息发送的验证码,以证明用户确实拥有该手机。

但是,短消息是不安全的,容易被拦截和伪造,SIM 卡也可以克隆。已经有案例,先伪造身份证,再申请一模一样的手机号码,把钱转走。

因此,安全的双因素认证不是密码 + 短消息,而是下面要介绍的 TOTP

TOTP 的概念

TOTP 的全称是"基于时间的一次性密码"(Time-based One-time Password)。它是公认的可靠解决方案,已经写入国际标准 RFC6238

它的步骤如下。

第一步,用户开启双因素认证后,服务器生成一个密钥。

第二步:服务器提示用户扫描二维码(或者使用其他方式),把密钥保存到用户的手机。也就是说,服务器和用户的手机,现在都有了同一把密钥。

注意,密钥必须跟手机绑定。一旦用户更换手机,就必须生成全新的密钥。

第三步,用户登录时,手机客户端使用这个密钥和当前时间戳,生成一个哈希,有效期默认为30秒。用户在有效期内,把这个哈希提交给服务器。

第四步,服务器也使用密钥和当前时间戳,生成一个哈希,跟用户提交的哈希比对。只要两者不一致,就拒绝登录。

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