python - Google 身份验证器代码与服务器生成的代码不匹配

Question

背景

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我目前正在开发一个双因素身份验证系统，用户可以使用他们的智能手机进行身份验证。在用户可以使用他们的设备之前，他们需要先验证它。为此，他们需要扫描我给他们的二维码并输入随后显示的代码。

问题

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二维码扫描工作正常，谷歌身份验证器应用程序可以正确读取它。但是，生成的代码与我在服务器上生成的代码不匹配。

我尝试了什么

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我已经尝试了几件事，希望能找到我的问题。

1. 我试过直接插入两个默认密码: 'thiswasmysecretkeyused' 和 secret 的 base64.b32encode() 编码版本: Google Authenticator 应用中的 'ORUGS43XMFZW26LTMVRXEZLUNNSXS5LTMVSA===='，但这些生成的代码都与服务器不同。

2. 我读到 key 的尾部 ==== 可能会导致它无法正常工作，因此我也尝试添加一个没有这些的 key 。仍然没有好的结果(他们生成相同的代码)

3. 我曾尝试使用不同的算法生成 TOTP 代码，因为万一我使用的算法 (django-otp) 不正确。我使用的不同算法取自 this回答。两种算法在使用相同的 key 时生成相同的代码。

4. 我检查了系统上的时间。我看到操作系统正在显示 15:03 就像我的智能手机一样。在使用 time.time() 和 datetime.datetime.now() 在 python 中转储时间后，我看到返回的时间比操作系统时间晚一小时；显示 14:03。我尝试在用于代码生成的时间戳中添加 3600 秒，但无济于事。

5. 我尝试过其他几种方法，但不太记得它们是什么。

6. 我在 Google Authenticator 中查找了接受 key 的代码，并验证它需要一个 base32 字符串。因此，据我所知，我对 key 的编码是正确的。来自代码(EnterKeyActivity.java，第 78 行):

   Verify that the input field contains a valid base32 string

代码

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生成 key ；

def generate_shared_key(self):
    # create hash etc.
    return base64.b32encode(hasher.hexdigest())

生成二维码；

key = authenticator.generate_shared_key()
qrcode = pyqrcode.create('otpauth://totp/someurl.nl?secret=' + key)

生成TOTP代码；

def generate_code(self, drift_steps=0, creation_interval=30, digits=6, t0=0):
    code = str(totp(self.generate_shared_key(), creation_interval, timestamp, digits, drift_steps))
    return code.zfill(digits)

如果您需要更多代码，例如 django-otp 实际的 totp 生成代码，请告诉我。

错误

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没有错误。

预感

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我的直觉是我一定在 key 生成或将 key 传递给 Google Authenticator 的某个地方出错了。因为即使手动将 key 放入 Google Authenticator 也无法生成正确的代码。保存 key 后，Google 身份验证器是否会对 key 执行更多操作，例如添加用户？

我还注意到在我使用的另一个算法中，那里的 secret 首先被解码；

key = base64.b32decode(secret, True) 

我的原始 key (SHA512 哈希)有误吗？我应该还是不应该使用 base64.b32encode() 对其进行编码？如果我尝试扫描生成的 QR 代码而不对哈希进行编码，Google Authenticator 会说它无法将其识别为(有效) key 。

Answer 1

好吧，在挖掘完 the code of Google Authenticator 之后我终于发现我做错了什么。

按键编码

很明显:Google 身份验证器确实期望将 base32 编码的字符串作为 secret 。因此，无论您是手动输入还是通过二维码输入，当您将其提供给 Google 身份验证器时，都必须确保您的密码是 base32 编码的字符串。

来自 EnterKeyActivity :

/*
 * Verify that the input field contains a valid base32 string,
 * and meets minimum key requirements.
 */
private boolean validateKeyAndUpdateStatus(boolean submitting) {
    //...
}

存储

Google Authenticator 将您提供的 key 按原样存储在数据库中。所以这意味着它将您的 secret 的 base32 字符串直接存储在数据库中。

来自 EnterKeyActivity :

private String getEnteredKey() {
    String enteredKey = mKeyEntryField.getText().toString();
    return enteredKey.replace('1', 'I').replace('0', 'O');
}

protected void onRightButtonPressed() {
    //...
    if (validateKeyAndUpdateStatus(true)) {
        AuthenticatorActivity.saveSecret(this, mAccountName.getText().toString(), getEnteredKey(), null, mode, AccountDb.DEFAULT_HOTP_COUNTER);
        exitWizard();
    }
    //...
}

来自 AuthenticatorActivity :

static boolean saveSecret(Context context, String user, String secret, String originalUser, OtpType type, Integer counter) {
    //...
    if (secret != null) {
          AccountDb accountDb = DependencyInjector.getAccountDb();
          accountDb.update(user, secret, originalUser, type, counter);

          //...
    }
}

检索

当 Google 身份验证器从数据库中检索 secret 时，它会解码 base32 字符串，以便使用真正的 secret 。

来自 OtpProvider :

private String computePin(String secret, long otp_state, byte[] challenge) throws OtpSourceException {
    //...

    try {
        Signer signer = AccountDb.getSigningOracle(secret);
        //...
    }
}

来自 AccountDb :

static Signer getSigningOracle(String secret) {
    try {
        byte[] keyBytes = decodeKey(secret);
        //...
    }
}

private static byte[] decodeKey(String secret) throws DecodingException {
  return Base32String.decode(secret);
}

错误

我的错误是，在服务器端，我使用 base32 编码的 key 来生成 TOTP 代码，因为我认为 Google Authenticator 也使用它。事后看来，这当然是非常合乎逻辑的，但我找不到太多关于此的信息。希望这会在未来帮助更多人。

长话短说

确保您传递给 Google 身份验证器的 secret / key 是 base32 编码字符串。确保在服务器端您使用的不是 base32 编码字符串，而是解码字符串。在 Python 中，您可以按如下方式对您的 secret / key 进行编码和解码:

import base64

base64.b32encode(self.key)
base64.b32decode(self.key)