TOTP NET實(shí)現(xiàn)：http://googleauthcsharp.codeplex.com/

引用：http://www.cnblogs.com/wangxin201492/p/5030943.html

1. OTP

OTP(One-Time Password)譯為一次性密碼，也稱動(dòng)態(tài)口令。是使用密碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的在客戶端和服務(wù)器之間通過(guò)共享秘密的一種認(rèn)證技術(shù)，是一種強(qiáng)認(rèn)證技術(shù)，是增強(qiáng)目前靜態(tài)口令認(rèn)證的一種非常方便技術(shù)手段，是一種重要的雙因素認(rèn)證技術(shù)。

1.1 OTP的認(rèn)證原理

動(dòng)態(tài)口令的基本認(rèn)證原理是在認(rèn)證雙方共享密鑰，也稱種子密鑰，并使用的同一個(gè)種子密鑰對(duì)某一個(gè)事件計(jì)數(shù)、或時(shí)間值、或者是異步挑戰(zhàn)數(shù)進(jìn)行密碼算法計(jì)算，使用的算法有對(duì)稱算法、HASH、HMAC，之后比較計(jì)算值是否一致進(jìn)行認(rèn)證。可以做到一次一個(gè)動(dòng)態(tài)口令，使用后作廢，口令長(zhǎng)度通常為6-8個(gè)數(shù)字，使用方便，與通常的靜態(tài)口令認(rèn)證方式類似.

1.3 OTP的實(shí)現(xiàn)方式

時(shí)間同步(TOTP)

事件同步(HOTP)

挑戰(zhàn)/應(yīng)答(OCRA)

2. HOTP

HOTP(HMAC-base On-Time Password)譯為基于HMAC的一次性密碼，也稱事件同步的動(dòng)態(tài)密碼。

2.1 HOTP的工作原理

$$ HTOP(K,C) = Truncate(HMAC-SHA-1(K,C))$$
客戶端和服務(wù)器事先協(xié)商好一個(gè)密鑰K，用于一次性密碼的生成過(guò)程。此外，客戶端和服務(wù)器各有一個(gè)計(jì)數(shù)器C，并且事先將計(jì)數(shù)值同步。而Truncate是為了獲得一個(gè)符合HTOP要求的值。

3 TOTP

TOTP(Time-base One-Time Password)譯為基于時(shí)間的一次性密碼，也稱時(shí)間同步的動(dòng)態(tài)密碼.

3.1 TOTP的工作原理

$$TOTP = Truncate(HMAC-SHA-1(K,T))$$
TOTP是HOTP的一個(gè)變種，將HOTP中的計(jì)數(shù)器C替換為依托時(shí)間的參數(shù)T，T是由當(dāng)前時(shí)間(CurrentUnixTime、初始時(shí)間(T0)、步長(zhǎng)(X)決定的。即：

$$ T = (Current Unix time - T0) / X $$

• CurrentUnixTime：當(dāng)前的Unix時(shí)間。
• T0： 開(kāi)始計(jì)步初始化時(shí)間，默認(rèn)為0
• X?: 步長(zhǎng)，默認(rèn)情況下為30s

3.2 TOTP的要求

客戶端和服務(wù)器必須能夠彼此知道或者推算出對(duì)方的Unix Time

客戶端和服務(wù)器端必須共享一個(gè)密鑰

算法必須使用HOTP作為其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)

客戶端和服務(wù)器端必須使用相同的步長(zhǎng)X

每一個(gè)客戶端必須擁有不同的密鑰

密鑰的生成必須足夠隨機(jī)

密鑰必須儲(chǔ)存在防篡改的設(shè)備上，而且不能在不安全的情況下被訪問(wèn)或使用。

對(duì)該算法中T的實(shí)現(xiàn)必須大于int32，因?yàn)樗?038年將超出上限。

T0和X的協(xié)商必須在之前的步驟中就已經(jīng)做好了。

3.3 安全性考慮

3.3.1 安全性分析

該算法的安全性和健壯性完全依賴于其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)HOTP。

安全性分析的結(jié)果是：在所有的測(cè)試中，該算法的結(jié)果均勻的、獨(dú)立的分布。這個(gè)分析顯示，最好的攻擊和破解TOTP(HOTP)的方法是暴力破解。而在算法要求環(huán)節(jié)，要求key必須有足夠的隨機(jī)性。

3.3.2 時(shí)延兼容

在同一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)，動(dòng)態(tài)密碼生成的結(jié)果是一樣的。當(dāng)一個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)獲得這個(gè)動(dòng)態(tài)密碼的時(shí)候，它并不知道動(dòng)態(tài)密碼的生產(chǎn)者是在哪個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)產(chǎn)生的密碼。由于網(wǎng)絡(luò)的原因，客戶端生成密碼的時(shí)間和服務(wù)器接受密碼的時(shí)間可能差距會(huì)很大，很有可能使得這2個(gè)時(shí)間不在同一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)。當(dāng)一個(gè)動(dòng)態(tài)密碼產(chǎn)生在一個(gè)步長(zhǎng)的結(jié)尾，服務(wù)器收到的密碼很有可能在下一個(gè)步長(zhǎng)的開(kāi)始。

驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置一個(gè)策略允許動(dòng)態(tài)密碼的傳輸時(shí)延，不應(yīng)該只驗(yàn)證當(dāng)前步長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)密碼，還應(yīng)該驗(yàn)證之前幾個(gè)步長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)密碼。但越大的傳輸時(shí)延窗口設(shè)置，就會(huì)帶來(lái)越大的風(fēng)險(xiǎn)被攻擊，我們推薦最多設(shè)置一個(gè)時(shí)延窗口來(lái)兼容傳輸延時(shí)。

3.3.3 步長(zhǎng)設(shè)置

步長(zhǎng)大小的設(shè)置，直接影響安全性和可用性:

一個(gè)越大的步長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)越大的窗口被攻擊。當(dāng)一個(gè)動(dòng)態(tài)密碼被生成而且在其有效期內(nèi)暴露在第三方環(huán)境下，那么第三方系統(tǒng)就可以在該動(dòng)態(tài)密碼無(wú)效前使用這個(gè)密碼。

我們推薦默認(rèn)的步長(zhǎng)時(shí)間是30s，這個(gè)默認(rèn)值是在權(quán)衡了安全性和可用性的基礎(chǔ)上提出的。

下一個(gè)動(dòng)態(tài)密碼肯定會(huì)在下一個(gè)步長(zhǎng)生成，用戶必須等待當(dāng)前步長(zhǎng)的結(jié)束。這個(gè)等待時(shí)間的理想值會(huì)隨著步長(zhǎng)的設(shè)置而增大。一個(gè)太長(zhǎng)的窗口設(shè)置不使用網(wǎng)絡(luò)用戶登錄這種場(chǎng)景，用戶可能等不了一個(gè)步長(zhǎng)的時(shí)間，就放棄登錄

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/Horne/p/6945862.html

總結(jié)

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