Algorytm TOTP (Time-based One-Time Password) jest rozszerzeniem algorytmu HMAC-based One-Time Password (HOTP), który generuje jednorazowe hasła w oparciu o licznik, zamiast czasu. TOTP zyskał na popularności dzięki swojej prostocie i skuteczności w zapewnianiu dodatkowej warstwy zabezpieczeń w systemach uwierzytelniania.
Jak działa TOTP?
- Sekretny klucz (secret key):
- Na początku, użytkownik i serwer muszą współdzielić sekretny klucz. Jest to losowa wartość generowana podczas konfiguracji dwuskładnikowego uwierzytelniania.
- Sekretny klucz jest bezpiecznie przechowywany w aplikacji uwierzytelniającej (np. Google Authenticator) oraz na serwerze usługi.
- Czas (time):
- TOTP wykorzystuje aktualny czas jako kluczowy element do generowania hasła. Czas jest zazwyczaj mierzony w sekundach od epoki UNIX-a (1 stycznia 1970, 00:00:00 UTC).
- Czas ten jest dzielony na ustalone okresy (najczęściej 30-sekundowe), tworząc „okienka czasowe”. Każde okienko czasowe generuje inny jednorazowy kod.
- Algorytm HMAC-SHA-1:
- Sekretny klucz oraz wartość czasu (liczba sekund podzielona przez długość okienka czasowego) są łączone przy użyciu funkcji HMAC (Hash-based Message Authentication Code) z funkcją haszującą SHA-1.
- Wynik tego procesu jest skracany do sześciocyfrowego (lub ośmiocyfrowego) kodu, który jest wyświetlany użytkownikowi.
- Weryfikacja:
- Gdy użytkownik wpisuje jednorazowy kod w procesie logowania, serwer generuje kod na podstawie swojego zegara i sekretnego klucza.
- Jeżeli kod wprowadzony przez użytkownika pasuje do kodu wygenerowanego przez serwer, dostęp zostaje przyznany.
- Aby uwzględnić ewentualne różnice w synchronizacji zegarów, serwery mogą sprawdzać kody z kilku przyległych okienek czasowych.
Zastosowania TOTP
Algorytm TOTP jest szeroko stosowany w różnych systemach uwierzytelniania jako dodatkowy środek bezpieczeństwa. Jest on używany przez aplikacje takie jak Google Authenticator, Microsoft Authenticator, Authy oraz inne. TOTP jest implementowany w wielu popularnych serwisach internetowych, takich jak Google, Facebook, Dropbox, GitHub, a także w systemach bankowych i w organizacjach korporacyjnych.
Zalety TOTP
- Bezpieczeństwo: Ponieważ kody zmieniają się co 30 sekund, ryzyko przechwycenia i wykorzystania kodu przez osoby trzecie jest znacznie zmniejszone.
- Brak potrzeby połączenia z siecią: TOTP działa offline, co oznacza, że do generowania kodów nie jest wymagane połączenie z internetem.
- Łatwa integracja: TOTP jest standardem open-source, co ułatwia jego implementację w różnych systemach i aplikacjach.
Ograniczenia TOTP
- Synchronizacja czasu: Działanie TOTP opiera się na dokładnej synchronizacji zegarów między urządzeniem użytkownika a serwerem. Jeśli zegary są rozbieżne, kody mogą być nieprawidłowe.
- Brak odporności na phishing: Chociaż TOTP zwiększa bezpieczeństwo, nie chroni przed zaawansowanymi atakami phishingowymi, gdzie atakujący może przekonać użytkownika do podania jednorazowego kodu.
TOTP pozostaje jednym z najpopularniejszych i najskuteczniejszych mechanizmów stosowanych w dwuskładnikowym uwierzytelnianiu, szczególnie w środowiskach, gdzie bezpieczeństwo danych jest priorytetem.