怎么妥善保存Google Auth验证码

1. 什么是2FA

2. Google Auth的原理

3. 安全原则

4. 易用原则

什么是2FA

2FA, 2 Factor Authentication，字面直译是有两个要素的验证。一般是在用户名密码之外进行的第二次验证，所以中文环境有时直接用“二次认证”的称呼。

使用2FA的原因很简单：用户名密码这种基础验证方法安全程度不高。弱密码的问题还在其次，更主要的安全隐患是密码的使用过程需要传递密码本身，一旦由于被窃听等原因导致泄露，这层防线就立刻失效。

知道该用户密码的操作者 = 该用户本人？ 这个等式并不十分可靠。

如何提高操作者 = 用户本人的概率呢？最简单的方法就是进行多次验证，如果一层验证被破解的概率是 n%，那么两次独立验证被破解的概率就是n%的平方，更小。次数越多越安全。

多出来的这一(几)次验证，有很多种方法可选。有直接用另一个密码的，“支付密码”；有用手机号码接受短信验证码的，有接受电话语音验证码的；有用硬件U盾或口令卡的；有用软件口令卡的；有需要提供第三方证明的（政府证件）；极端情况下还有大杀器：指纹、虹膜、DNA鉴定。

无论是哪一种，鉴权都离不开你与服务方实现交流过的：

1. 你知道什么

2. 你拥有什么

3. 你是什么

   密码就是一种典型的“ 你知道什么 ”鉴权，安全级别不够高。

   政府证明、指纹、DNA这类是典型的“ 你是什么 ”鉴权，缺点是鉴权成本高。

   左右权衡后，现实中被大量采用的二次验证密码都是" 你有什么 "鉴权。

   
   

Google Auth的原理

Google Auth的本名其实应该叫Time-based One-Time Password，基于时间的一次性密码( 下面我们会用OTP代替) 。对此，IETF有一个详细的标准文档：

http://www.ietf.org/rfc/rfc4226.txt

市面上能够见到的所有类似的软件实现的2FA验证码几乎都遵守这个标准，只不过Google Authenticator是较早实现并推广了，因此也在一定程度上成为了代名词。

原理其实也并不复杂，就是用一个约定好的秘钥与当前时间一起算一个散列，映射到一个比较简单的密码，一般是6位数字。这里的当前时间，一般精确到半分钟，也就是说按照这个算法，用同样的一个秘钥，每半分钟按照标准产生的简单密码就会发生变化。

由秘钥根据时间通过散列计算简单密码是一个比较简单的过程，而从简单密码倒推秘钥就比较困难，秘钥的原始长度越大就越困难。秘钥只在建立OTP的首次发布， 由于 在真正鉴权的过程中不传送秘钥只传送简单密码，所以即使偶发几次简单密码泄露也几乎不会造成秘钥的泄露。这样，安全级别就大大得到了提升。

因此 OTP 的使用逻辑就是： 给需要鉴权的用户一个秘钥，并在服务端保留。需要鉴权的时候，客户与服务器各自生成简单密码，理论上来说只要双方时间误差小于30秒，得到的简单密码应该是一致的，这样就可以认为当前操作者就是最初得到秘钥的那个用户。

安全原则

反过来说，只要掌握了秘钥，由于算法是公开的，任何人都能够轻易使用工具得到你需要提供的简单密码，任意时间的简单密码。

因此， 保护秘钥是非常重要的！

OTP私钥是服务方颁发的，在服务方处一定是有备份的。换句话说，要进行这样一个“你拥有什么”的鉴权，其实你甚至是不需要知道你所拥有的内容的，不记得也不会丢（ 事实上，所有使用OTP的地方无一例外都可以使用 有效的 老的OTP来停用、更换OTP，就是这个道理）。

Google是个实心眼，他是这么想的，也是这么做的。我们知道， OTP秘钥通常是用二维码来分发的，扫描以后才得到真正的秘钥。如果你使用Google Authenticator这个程序，程序是开源的，使用过程中Google Authenticator并不会告诉你某个正在工作的OTP对应秘钥是多少，也无法导出导入，甚至你把整个手机加密备份再还原也会清零Google Authenticator里面的OTP记录。

安全，安全倒是他妈的挺安全。

易用原则

就是容易丢。

Google的这个用户交互逻辑是基于我们前面的假设，也就是用户无需得知OTP的秘钥内容。 理论上确实如此，但除非老的OTP仍然有效，否则更换OTP的难度——虽然不是不可以—— 但 往往比重新开设账户还要麻烦。

让Google Authenticator失效又有很多种办法：手机丢了，不小心删了，还原备份了……

我们需要备份。备份那个秘钥。

这个秘钥的重要性不亚于区块链钱包的私钥。