基于散列消息验证码的一次性密码算法

✍ dations ◷ 2025-06-30 23:21:04 #计算机访问控制协议,密码算法,网际协议

基于HMAC的一次性密码算法(英语:HMAC-based One-time Password algorithm,HOTP)是一种基于散列消息验证码(HMAC)的一次性密码(OTP)算法,同时也是开放验证提案的基础(OATH)。

HOTP在2005年由IETF发布在RFC 4226标准文档中,定义了算法的同时附带有一例基于Java的实现。自此之后,世界上许多公司接纳了HOTP算法,它也成为了可以自由使用的开源标准。

HOTP算法在验证时使用对称生成的人类可读密码(算法中也称为“运算值”),每个密码仅在一次验证中有效。这种一次性属性直接来自于计数器数值的单次使用。

任何有意愿使用HOTP的一方都必须定义一系列对于验证器而言已明确的参数,无论是否这些参数是否可以被验证器接受,都可能包含:

HOTP 验证中的双方都会运算最终数值,验证器会将本地运算结果与被验证方提供的结果进行比对。

由于验证双方都分别各自自增计数器数值,验证器的计数器可能落后于被验证方,因此定义用于重新同步的协议是意义的。RFC 4226标准中给出了相关建议,但并不做强制要求。为解决可能的不同步,验证器会使用当前计数器值起尝试用连续多个值(称为窗口)进行运算,如果验证成功,则验证器将对应的计数器值更新为当前值,无需被验证方做任何操作。窗口大小由参数指定。:7,8

上述建议是出于避免HOTP 数值验证过程中出现卡死,但是同时也使得数值相对偏小,暴力破解攻击也因此变得容易。有一个建议是在验证失败几次之后就锁定验证过程,或者每次验证失败时都(以线性方式)延长下次操作时间。

专有的硬件密钥通常会提供六位验证码,也就是的默认值。密钥截留最长长度为31位,由于公式中 log 10 ( 2 31 ) {\textstyle \log _{10}\left(2^{31}\right)} 的最大值取10,因此第十位数值可能的取值也就更少,为0、1或者2(也就对应多出的0.3这个小数数值)。

在验证之后,验证器可以通过运算得出下一个HOTP 数值来执行验算,得出返回的数值之后,接受验证的一方将计算HOTP 数值进行验证。值得注意的是,这一过程中的计数器数值需要保证同步。

HOTP 运算值设计上是人类可读的,它是一个位数为d的十进制数字(开头的0不可忽略):

上述公式也说明运算值是最小位数为d的十进制数值。

HOTP本质上是散列消息验证码(HMAC)的计数器截留,计数器数值记为(服务器分发密钥记为,散列函数记为)。

截取首先是位于最小的四位数值当中,截得之后用于作为回调数值,记为。

引索数值用于从当中选中31位数,起始点为。

注意,获取的31位数长度仅有单位值的4字节,可以容纳于4字节短语意味着没有标记位。这是出于避免负数的模数运算,但是这也有许多不同的定义与实现。

已有许多供应商(参考下面的列举)提供软件以及硬件密钥。实现开放验证提案的HOTP硬件密钥实现往往比使用专有算法的同类产品便宜许多。 截止至2010年,这些硬件密钥的价格已经很低。 有些产品也可以同时用于生成强密码。

软件密钥在(几乎)所有主要移动平台或智能手机均有提供(如J2ME, Android, iPhone, BlackBerry, Maemo, macOS, 以及Windows Mobile)。

尽管许多计算机媒体在2004-05年持负面态度,自从IETF在2005年十二月将HOTP接纳为RFC 4226标准之后,许多提供商开始生产兼容HOTP的密钥,甚至是基于此的整套验证解决方案。

2010年伯顿集团(英语:Burton Group)(高德纳咨询公司的下辖部门)发表文章,表示“高德纳咨询公司预期基于硬件的一次性密码封装的市场会有一定程度的增长,对于智能手机来说,一次性密码将会成为默认硬件平台的一部分”。

相关

  • 甲硝哒唑甲硝唑(Metronidazole,MNZ),目前多以咪唑尼达(Flagyl)的商品名流通,是一种抗生素和抗原虫剂(英语:antiprotozoal medication)。常单独或和其他抗生素一起使用,作为治疗骨盆腔炎、心内膜
  • 生主生主(天城体:प्रजापति,字面意思是“众生之主”),亦译为世主,婆罗门教和印度教中的一个神祇名称。“生主”一词的含义非常复杂,有时它指一个、或一组具体的神,有时它只是一个
  • 联合国秘书处联合国秘书长 联合国秘书处(英语:United Nations Secretariat;法语:le Secrétariat des Nations unies)是联合国六个主要机构之一,与联合国大会、安全理事会、经济及社会理事会、
  • 锗的同位素锗(Ge,原子量:72.630(8))共有45个同位素,其中有4个同位素是稳定的。备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。
  • 银锭银锭指铸成锭状的银两(“锭”亦通“铤”,量词,本指未经冶炼铸造的金属块)。元朝以“元”为国号,库银逐称为元宝(取其元朝之宝之意。元初的“中统元宝”也有发行交钞及钱币),此后“元
  • 杰森·布洛克詹姆士·伯特伦·莱昂内尔·布洛克(父)杰森·布洛克(英语:Jason Desmond Anthony Brooke,1985年4月22日-),全名杰森·德斯蒙德·安东尼·布洛克,是砂拉越王国布洛克王朝末代王储安东
  • 操作系统历史操作系统的历史在某种意义上来说也是计算机的历史。操作系统提供对硬件控制的调用和应用程序所必需的功能。电脑操作系统提供应用程序必须与最常使用的整套功能,还有控制与同
  • 莱维顿 (宾夕法尼亚州)莱维顿(Levittown)是美国宾夕法尼亚州巴克斯县的一个普查规定居民点和规划社区,在费城大都会区内。2010年人口52,983人,海拔高度40英尺(12米)。它有时被认为是费城在宾夕法尼亚州
  • 于孝恩OOHYO(韩语:우효;1993年3月20日-),本名于孝恩,韩国创作女歌手。2014年5月发表《少女感性(소녀감성)》专辑出道。OOHYO小时候在美国长大,曾居住在加利福尼亚州及亚利桑拿州,后来回到韩
  • 穆拉特·贾济科夫穆拉特·穆罕默多维奇·贾济科夫(俄语:Мура́т Магоме́тович Зя́зиков,印古什语:Заьзганаькъан Мурат,1957年9月10日-)出生于现时的吉