支持兩因素身份驗證（2FA）幾乎總是一個好主意，尤其是對于后臺系統。 2FA有許多不同的形式，其中一些包括SMS，TOTP甚至是硬件令牌 。

啟用它們需要類似的流程：

• 用戶轉到其個人資料頁面（如果要在注冊時強制使用2fa，請跳過此頁面）
• 單擊“啟用兩因素身份驗證”
• 輸入一些數據以啟用特定的2FA方法（電話號碼，TOTP驗證碼等）
• 下次他們登錄時，除了用戶名和密碼外，登錄表單還會請求第二個因素（驗證碼）并將其與憑據一起發送

我將重點介紹Google Authenticator，它使用TOTP（基于時間的一次性密碼）生成一系列驗證碼。 想法是服務器和客戶端應用程序共享一個密鑰。 基于該鍵和當前時間，兩者都使用相同的代碼。 當然，時鐘不能完全同步，因此服務器會接受一些窗口作為有效代碼。 請注意，如果您不信任Google的應用程序，則可以使用以下相同的庫來實現自己的客戶端應用程序（盡管您可以查看源代碼以確保沒有惡作劇發生）。

如何用Java（在服務器上）實現呢？ 使用GoogleAuth庫 。 流程如下：

• 用戶轉到其個人資料頁面
• 單擊“啟用兩因素身份驗證”
• 服務器生成一個秘密密鑰，將其存儲為用戶配置文件的一部分，然后將URL返回到QR碼
• 用戶使用其Google Authenticator應用程序掃描QR碼，從而在該應用程序中創建新的個人資料
• 用戶在與QR碼一起顯示的字段中輸入應用程序顯示的驗證碼，然后點擊“確認”
• 服務器在用戶配置文件中將2FA標記為已啟用
• （可選）您可以為用戶提供一些“便箋代碼”，以防他們丟失應用程序或機密信息時可以寫下來。
• 如果用戶不掃描代碼或不驗證過程，則用戶個人資料將僅包含孤立的秘密密鑰，但不會被標記為已啟用
• 應該有一個選項，以后可以從其用戶個人資料頁面禁用2FA

從理論的角度來看，最重要的一點是共享密鑰。 密碼是對稱的，因此雙方（身份驗證器應用程序和服務器）具有相同的密鑰。 它是通過用戶掃描的QR碼共享的。 如果此時攻擊者可以控制用戶的計算機，則機密可能會泄露，從而2FA也會被攻擊者濫用。 但這不在威脅模型中，換句話說，如果攻擊者可以訪問用戶的計算機，則無論如何都已經造成了損害。

注意：您可能會看到此過程稱為2步身份驗證或2因子。 “因素”是：“您知道的東西”，“您擁有的東西”和“您自己的東西”。 您可以將TOTP視為“您知道”的另一件事，但是您也可以將帶有安全存儲的密鑰的電話視為“您擁有的”東西。 在這種特殊情況下，我不堅持使用任何一種術語。

登錄后，流程如下：

• 用戶輸入用戶名和密碼，然后單擊“登錄”
• 使用AJAX請求，頁面詢問服務器此電子郵件是否已啟用2FA
• 如果未啟用2FA，只需提交用戶名和密碼表格
• 如果啟用了2FA，則不會提交登錄表單，而是顯示一個附加字段，以允許用戶從身份驗證器應用程序中輸入驗證碼
• 用戶輸入代碼并按登錄后，即可提交表單。 使用相同的登錄按鈕，或使用新的“驗證”按鈕，或使用驗證輸入+按鈕可能是全新的屏幕（隱藏用戶名/密碼輸入）。
• 然后，服務器再次檢查用戶是否啟用了2FA，如果是，則驗證驗證碼。 如果匹配，則登錄成功。 如果不是，則登錄失敗，并且允許用戶重新輸入憑據和驗證碼。 請注意，根據用戶名/密碼錯誤或代碼錯誤，您可能會有不同的響應。 您甚至可以在嘗試顯示驗證碼輸入之前嘗試登錄。 這種方法可以說是更好的方法，因為這樣您就不會向潛在的攻擊者透露用戶使用2FA。

我說的是用戶名和密碼，這可以應用于任何其他身份驗證方法。 從OAuth / OpenID Connect / SAML提供程序獲得成功確認之后，或者從SecureLogin獲得令牌之后，您可以請求第二個因素（代碼）。

在代碼中，上述過程如下所示（使用Spring MVC；為簡便起見，我將控制器和服務層合并。您可以使用將當前登錄的用戶詳細信息提供給控制器的方式替換@AuthenticatedPrincipal位）。 假設方法在控制器中映射到“ / user /”：

@RequestMapping(value = "/init2fa", method = RequestMethod.POST) @ResponseBody public String initTwoFactorAuth(@AuthenticationPrincipal LoginAuthenticationToken token) {User user = getLoggedInUser(token);GoogleAuthenticatorKey googleAuthenticatorKey = googleAuthenticator.createCredentials();user.setTwoFactorAuthKey(googleAuthenticatorKey.getKey());dao.update(user);return GoogleAuthenticatorQRGenerator.getOtpAuthURL(GOOGLE_AUTH_ISSUER, email, googleAuthenticatorKey); }@RequestMapping(value = "/confirm2fa", method = RequestMethod.POST) @ResponseBody public boolean confirmTwoFactorAuth(@AuthenticationPrincipal LoginAuthenticationToken token, @RequestParam("code") int code) {User user = getLoggedInUser(token);boolean result = googleAuthenticator.authorize(user.getTwoFactorAuthKey(), code);user.setTwoFactorAuthEnabled(result);dao.update(user);return result; }@RequestMapping(value = "/disable2fa", method = RequestMethod.GET) @ResponseBody public void disableTwoFactorAuth(@AuthenticationPrincipal LoginAuthenticationToken token) {User user = getLoggedInUser(token);user.setTwoFactorAuthKey(null);user.setTwoFactorAuthEnabled(false);dao.update(user); }@RequestMapping(value = "/requires2fa", method = RequestMethod.POST) @ResponseBody public boolean login(@RequestParam("email") String email) {// TODO consider verifying the password here in order not to reveal that a given user uses 2FAreturn userService.getUserDetailsByEmail(email).isTwoFactorAuthEnabled(); }

QR碼生成使用Google的服務，從技術上講，它也為Google提供了秘密密鑰。 我懷疑它們除了生成QR碼外還會存儲它，但是，如果您不信任它們，則可以實現自己的QR碼生成器， 那么自己生成QR碼應該不難 。

在客戶端，它是對上述方法的簡單AJAX請求（旁注：我覺得AJAX一詞不再流行，但我不知道如何稱呼它們。異步，背景或Javascript）。

$("#two-fa-init").click(function() {$.post("/user/init2fa", function(qrImage) {$("#two-fa-verification").show();$("#two-fa-qr").prepend($('<img>',{id:'qr',src:qrImage}));$("#two-fa-init").hide();}); });$("#two-fa-confirm").click(function() {var verificationCode = $("#verificationCode").val().replace(/ /g,'')$.post("/user/confirm2fa?code=" + verificationCode, function() {$("#two-fa-verification").hide();$("#two-fa-qr").hide();$.notify("Successfully enabled two-factor authentication", "success");$("#two-fa-message").html("Successfully enabled");}); });$("#two-fa-disable").click(function() {$.post("/user/disable2fa", function(qrImage) {window.location.reload();}); });

登錄表單代碼在很大程度上取決于您正在使用的現有登錄表單，但是重點是使用電子郵件（和密碼）調用/ requires2fa以檢查是否啟用了2FA，然后顯示驗證碼輸入。

總體而言，兩因素身份驗證的實現很簡單，我建議將其用于大多數系統，在這些系統中，安全性比用戶體驗的簡單性更為重要。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2017/10/enabling-two-factor-authentication-web-application.html

總結

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