Что такое одноразовый пароль (OTP)?

OTP означает одноразовый пароль, также известный как одноразовый пин-код, одноразовый пароль или динамический пароль. Это уникальный, автоматически сгенерированный временный пароль, используемый для одной сессии аутентификации или транзакции.

В отличие от традиционных статических паролей, OTP изменяются каждый раз, когда они используются, и истекают через короткий период времени. Это делает их крайне безопасным методом аутентификации, так как их гораздо сложнее украсть и повторно использовать злоумышленникам.

OTPs широко применяются в различных приложениях безопасности, включая онлайн-банкинг, электронную торговлю и обеспечение доступа к конфиденциальным данным или системам. Они также часто используются как второй фактор в многофакторной аутентификации (MFA), обеспечивая дополнительный уровень безопасности. Сочетая то, что пользователь знает (например, пароль), с тем, что у него есть (например, мобильное устройство), OTPs стали важным инструментом современных систем аутентификации.

Как работает OTP?#

Существует несколько типов OTP, каждый из которых генерируется и доставляется по-разному в зависимости от случая использования. Некоторые распространенные методы OTP включают:

OTP через SMS / OTP через электронную почту#

OTP через SMS или электронную почту — это одна из самых простых форм OTP, когда уникальный пароль генерируется сервером и безопасно доставляется пользователю через SMS или электронную почту. Затем пользователь вводит этот пароль для своей аутентификации.

Как это работает:

• Пользователь запрашивает OTP у сервера.
• Сервер генерирует случайный числовой или буквенно-цифровой код и отправляет его пользователю через SMS или электронную почту.
• Пользователь получает OTP из своей SMS или почтового ящика и вводит его в приложение.
• Сервер проверяет код по своим записям и предоставляет доступ, если код действителен.

Меры безопасности:

• OTP действителен только в течение короткого периода времени (например, 5 минут), чтобы минимизировать риск перехвата и повторного использования.
• Канал доставки SMS зависит от сотовых сетей, что делает его уязвимым для перехвата через атаки SIM-своппинга или другие уязвимости в инфраструктуре телекоммуникаций.
• OTP через электронную почту так же безопасны, как и учетная запись электронной почты пользователя. Если учетная запись электронной почты скомпрометирована, OTP может быть перехвачена.

Случаи использования:

OTP через SMS и электронную почту часто используются в приложениях, ориентированных на потребителей, таких как онлайн-банкинг, электронная торговля и социальные сети. Они не только более безопасны, чем статические пароли, но и предоставляют удобный способ пользовательской аутентификации, не требующий запоминания сложных паролей и вопросов безопасности.

Учитывая, что большинство пользователей постоянно имеют доступ к мобильному телефону или учетной записи электронной почты, OTP через SMS и электронную почту стали предпочтительным выбором для аутентификации пользователей, проверки владения адресом электронной почты или номером телефона и восстановления паролей.

HMAC-основанный OTP (HOTP)#

HMAC-основанный OTP, определенный в RFC 4226, — это синхронизированный по времени алгоритм OTP, который генерирует последовательность одноразовых паролей на основе секретного ключа и значения счетчика. Каждый OTP создается путем хеширования секретного ключа и значения счетчика с использованием криптографической хеш-функции (например, SHA-1, SHA-256).

Как это работает:

1. Секрет: HOTP требует общего секретного ключа между сервером и клиентом.

2. Счетчик: Сервер и клиент поддерживают значение счетчика, которое увеличивается с каждым созданием OTP.

3. Клиент вычисляет хеш HMAC-SHA1 (или другие хеш-функции) значения счетчика (C) с использованием общего секретного ключа (K).

   • H = HMAC-SHA1(K, C)

4. Хеш-значение усекается до 6 или 8-значного кода (в зависимости от реализации) для генерации OTP.

   • OTP = Truncate(H) mod 10^d

5. Сервер отслеживает значение счетчика и проверяет входящий OTP, вычисляя хеш-значение с использованием того же значения счетчика и секретного ключа. ( Если есть небольшое несовпадение, сервер может разрешить небольшое окно значений счетчика, например, один или два инкремента, чтобы учесть проблемы синхронизации)

Меры безопасности:

• HOTP гарантирует, что каждый пароль уникален и недействителен после использования, так как счетчик увеличивается после каждой успешной аутентификации.
• Общий секретный ключ никогда не передается через сеть, что снижает риск перехвата.
• Значение счетчика синхронизируется между сервером и клиентом, чтобы предотвратить атаки повторного воспроизведения.

Случаи использования:

HOTP часто используется в аппаратных токенах и устаревших системах, где время может быть сложно реализовать. Для современных приложений TOTP чаще используется из-за своей временной основы и простоты реализации.

Временной OTP (TOTP)#

Временной OTP, определенный в RFC 6238, — это алгоритм, который генерирует последовательность одноразовых паролей на основе текущего времени и общего секретного ключа. TOTP является более продвинутым расширением HOTP, которое использует временную метку вместо значения счетчика для генерации OTP. Это придает временную актуальность OTP, делая их более безопасными, чем HOTP.

Как это работает:

1. Секрет: Как и HOTP, TOTP требует общего секретного ключа между сервером и клиентом.

2. Временной шаг: Ключевое отличие между HOTP и TOTP состоит в том, что TOTP использует значение временного шага (обычно 30 секунд) вместо значения счетчика.

3. Клиент вычисляет хеш HMAC-SHA1 текущего времени, деленного на временной шаг, с использованием общего секретного ключа.

   • H(Time) = HMAC-SHA1(K, Time/TimeStep)

4. Хеш-значение усекается до 6 или 8-значного кода для генерации OTP.

   • OTP(Time) = Truncate(H(Time)) mod 10^d

5. Динамический OTP: Поскольку генерация OTP осуществляет по времени, OTP меняется каждые 30 секунд, обеспечивая более высокий уровень безопасности.

6. Сервер проверяет входящий OTP, вычисляя хеш-значение с использованием текущего времени и секретного ключа. Пока OTP находится в действительном временном окне, сервер принимает аутентификацию.

Меры безопасности:

• Зависимость от синхронизации времени гарантирует, что OTP действителен только кратковременно, что снижает риск перехвата и повторного использования.
• Временная природа TOTP делает его более безопасным, чем HOTP, так как он менее уязвим для атак повторного воспр воспроизведения. Даже если злоумышленник получит ранее использованный OTP, он станет недействительным, как только временное окно истечет.
• Как и в случае с HOTP, общий секретный ключ никогда не передается через сеть, что снижает риск перехвата.

Случаи использования:

TOTP широко используется в программных приложениях-аутентификаторах, таких как Google Authenticator, Authy и Microsoft Authenticator. Эти приложения генерируют временные OTP для пользователей, чтобы они могли аутентифицироваться с помощью различных онлайн-сервисов, включая социальные сети, облачные услуги и финансовые учреждения.

Программы-аутентификаторы TOTP стали самой популярной формой OTP для MFA, так как они обеспечивают баланс между безопасностью и удобством использования. Пользователи могут генерировать OTP на своих мобильных устройствах без зависимости от доставки через SMS или электронную почту, что делает их более безопасным и удобным методом аутентификации.

Преимущества OTP#

1. Повышенная безопасность

   • OTP снижают риски, связанные с украденными или скомпрометированными паролями.
   • OTP чувствительны ко времени и быстро истекают, уменьшая окно возможностей для злоумышленников перехватить и повторно использовать их.
   • Его одноразовая природа делает его более безопасным, чем статические пароли, так как каждый OTP уникален и не может быть повторно использован.

2. Простота использования

   • OTP легко генерировать и использовать, требуя минимального взаимодействия с пользователем.
   • Широко поддерживаются различными платформами и сервисами, такими как TOTP, требуя минимальной настройки и могут использовать широкий спектр существующих приложений-аутентификаторов.

3. Гибкость

   • OTP могут быть доставлены через несколько каналов, включая SMS, электронную почту и приложения-аутентификаторы, обеспечивая гибкость для пользователей при выборе предпочтительного метода.

4. Соответствие нормативным требованиям

   • OTP соответствуют отраслевым стандартам и нормативным требованиям, таким как PCI DSS, GDPR и HIPAA, которые требуют надежных механизмов аутентификации для защиты конфиденциальных данных.

Почему OTP предпочтительнее статических паролей?#

OTP — это безопасный и удобный метод аутентификации, который стал важным инструментом в современных практиках безопасности. Предоставляя уникальный, чувствительный ко времени пароль для каждой сессии аутентификации, OTP предлагают более высокий уровень безопасности, чем традиционные статические пароли. Независимо от того, доставляются ли они через SMS, электронную почту или приложения-аутентификаторы, OTP широко используются в различных приложениях для защиты конфиденциальных данных и обеспечения доступа к онлайн-сервисам. Поскольку ландшафт угроз продолжает эволюционировать, OTP продолжают играть ключевую роль в защите учетных записей пользователей и предотвращении несанкционированного доступа к личной и корпоративной информации.