六位数字背后：从零开始构建HOTP和TOTP 对于许多需要额外安全保护的应用和网站来说，一次性密码（OTP）是一道重要的屏障。两种常见的OTP技术分别是HMAC-Based One-Time Password (HOTP) 和Time-Based One-Time Password (TOTP)。本文将详细介绍如何从零开始构建这两种技术，实现更安全的用户验证机制。 HOTP 是一种基于HMAC（Hash-Based Message Authentication Code）的一次性密码方案，它使用一个密钥和一个计数器生成一次性密码。每当用户需要登录时，计数器增加1，生成新的 OTP。如果你曾在使用多次的情况下收到一个固定的验证码，那么很可能是 HOTP 技术在起作用。 TOTP 则更进一步，采用了时间同步的方式生成 OTP。具体而言，它结合了用户的密钥和当前时间，每隔30秒生成一个新的密码。这种方式更适用于需要频繁登录的场景，如银行应用和电子邮件服务。 这两种技术的构建步骤类似，但关键在于如何生成和验证 OTP。首先是密钥的生成，这个密钥需要安全地存储在服务器和用户端，通常以 QR 码的形式提供给用户扫描。密钥生成后，服务器和客户端都使用相同的算法计算出 OTP。 对于 HOTP，计数器的同步非常重要。服务器和客户端需要确保计数器的一致性，否则验证会失败。通常情况下，服务器会允许一定范围内的计数器偏差，防止用户因网络延迟而无法成功登录。 TOTP 的构建则更多依赖于时间同步。用户和服务器都必须确保时钟的一致性，以生成相同的OTP。为了提高可靠性，服务器常会接受几秒钟内的偏差。 实现过程中，还需要考虑一些额外的安全措施，比如限制 OTP 的使用次数和有效期，以及在多次验证失败后锁定账户。通过这些措施，可以大大提高系统的安全性。 总体来说，无论是 HOTP 还是 TOTP，它们都为用户的账户安全提供了有效的保护。虽然实现起来需要一些技术门槛，但随着越来越多的开发者和安全专家的加入，这些技术正在变得越来越普及和成熟。对于那些希望增强应用安全性的开发者来说，从零开始构建 HOTP 和 TOTP 绝对是一个值得尝试的项目。