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title: Multifactor Authentication
icon: material/two-factor-authentication
description: MFA is a critical security mechanism for securing your online accounts, but some methods are stronger than others.
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**Multifactor Authentication** (**MFA**) is a security mechanism that requires additional steps beyond entering your username (or email) and password. 最常见的方法可能是你需要从短信或应用程序中收到限时代码。

通常，如果黑客（或对手）能够找出您的密码，那么他们就能够访问密码所属的帐户。 有MFA的账户迫使黑客同时拥有密码（你 *知道*的东西）和你的设备（你 *拥有*的东西），比如你的手机。

MFA方法的安全性各不相同，但都是基于同样的前提：攻击者越是难以攻破的MFA方法，就越好。 举例说来，MFA方法（按由弱到强的顺序）包括短信、电子邮件代码、应用程序推送通知、TOTP、Yubico OTP和FIDO。

## MFA方法的比较

### 短信或电子邮件MFA

通过短信或电子邮件接收OTP代码这种MFA方法保护帐户的力度比较弱。 通过电子邮件或短信获取代码会破坏掉“你 *拥有*”这个理念， 因为黑客可以通过各种方式 [接管您的电话号码](https://en.wikipedia.org/wiki/SIM_swap_scam) 或者获得您的电子邮件访问权限，而根本不需要实际访问您的设备。 如果一个未经授权的人得以进入你的电子邮箱，他们将能够重设你的密码并且获得验证码，这会让他们完全掌控你的账户。

### 推送通知

推送通知进行MFA的形式是向你手机上的应用程序发送一条信息，要求你确认新账户的登录。 这种方法比短信或电子邮件好得多，因为如果没有已经登录的设备，攻击者通常无法获得这些推送通知，这意味着他们需要先攻破你的其他设备之一。

我们都会犯错，您有可能会不小心地接受登录尝试。 推送通知登录授权通常一次发送至您 *所有* 的设备，如果您有许多设备，会扩大MFA代码的可用性。

推送通知MFA的安全性既取决于应用程序的质量，也取决于服务组件以及你有多信任该应用程序的开发者。 安装这样一个应用程序可能也会要求你授予侵入性的权限，比如允许访问你设备上的其他数据。 不同于好的TOTP生成器应用程序，个别应用程序还需要你为每项服务准备一个特定的应用程序，而且可能不需要密码就可以打开。

### 基于时间的一次性密码（TOTP）。

TOTP是目前最常见的MFA形式之一。 当你设置TOTP时，一般要求你扫描一个 [二维码](https://en.wikipedia.org/wiki/QR_code) ，与你打算使用的服务建立一个"[共享密钥](https://en.wikipedia.org/wiki/Shared_secret)" 。 The shared secret is secured inside the authenticator app's data, and is sometimes protected by a password.

然后，时限代码可以由共享密钥和当前时间派生。 由于代码只在很短的时间内有效，在无法获得共享密钥的情况下，对手无法生成新的代码。

If you have a hardware security key with TOTP support (such as a YubiKey with [Yubico Authenticator](https://yubico.com/products/yubico-authenticator)), we recommend that you store your "shared secrets" on the hardware. YubiKey等硬件正是为了使 "共享密钥 "难以提取和复制而开发的。 YubiKey也没有连接到互联网，这与带有TOTP应用程序的手机不同。

与 [WebAuthn](#fido-fast-identity-online)不同，TOTP不提供对 [网络钓鱼](https://en.wikipedia.org/wiki/Phishing) 或重放攻击的保护。 如果对手从你那里获得一个有效的代码，他们可以随意使用，直到它过期（一般为60秒）。

对手可以建立一个网站来模仿官方服务，试图欺骗你提供你的用户名、密码和当前的TOTP代码。 如果对手随后使用这些记录下来的凭证，他们可能能够登录到真正的服务并劫持该账户。

虽然不完美，但TOTP对大多数人来说是足够安全的，即使不支持使用 [硬件安全密钥](../security-keys.md) ， 一个[认证器应用程序](../multi-factor-authentication.md) 仍然是一个不错的选择。

### 硬件安全密钥

YubiKey将数据存储在防篡改的固态芯片上，如果不经过昂贵的实验室级别的取证程序，用非破坏性的方式是 [不可获取的](https://security.stackexchange.com/a/245772)。

这些密钥通常是多功能的，并提供许多验证方法。 以下是最常见的几种情况。

#### Yubico OTP

Yubico OTP是一种通常在硬件安全密钥中实现的认证协议。 当你决定使用Yubico OTP时，密钥将产生一个公共ID、一个私人ID和一个密钥，然后上传到Yubico OTP服务器。

在登录网站时，你所需要做的就是用物理方式触摸安全钥匙。 安全键将模拟键盘，并将一次性密码打印到密码区。

然后，该服务将把一次性密码转发给Yubico OTP服务器进行验证。 在密钥和Yubico的验证服务器上都会递增计数器。 OTP只能使用一次，当认证成功后，计数器会增加，这可以防止OTP的重复使用。 Yubico提供了一份关于这个过程的 [详细文件](https://developers.yubico.com/OTP/OTPs_Explained.html) 。

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  ![Yubico OTP](../assets/img/multi-factor-authentication/yubico-otp.png)
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与TOTP相比，使用Yubico OTP有一些好处和坏处。

Yubico验证服务器是一个基于云的服务，你需要相信Yubico在安全地存储数据，而不是对你进行分析。 与Yubico OTP相关的公共ID在每个网站上都被复用，这可能有助于第三方对你进行行为素描。 与TOTP一样，Yubico OTP不提供防钓鱼功能。

如果你的威胁模型要求你为不同的网站准备不同的身份， **，不要** 在这些网站上使用有相同的硬件安全密钥的Yubico OTP，因为每个安全密钥具有唯一的公共ID。

#### FIDO（快速在线身份认证）

[FIDO](https://en.wikipedia.org/wiki/FIDO_Alliance) includes a number of standards, first there was [U2F](https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_2nd_Factor) and then later [FIDO2](https://en.wikipedia.org/wiki/FIDO2_Project) which includes the web standard [WebAuthn](https://en.wikipedia.org/wiki/WebAuthn).

U2F和FIDO2指的是 [客户端到验证器协议](https://en.wikipedia.org/wiki/Client_to_Authenticator_Protocol)，这是安全密钥和计算机（如笔记本电脑或手机）之间的协议。 它带有WebAuthn作为补充，WebAuthn是用来对你试图登录的网站（"信赖方"）进行认证的组件。

WebAuthn是第二因素身份验证中的最安全、最私密的形式。 虽然身份验证体验类似于Yubico OTP ，但密钥不会打印一次性密码并使用第三方服务器进行验证。 相反，它使用 [公钥加密技术](https://en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptography) 进行认证。

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  ![FIDO](../assets/img/multi-factor-authentication/fido.png)
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当你创建一个账户时，公钥被发送到该服务，然后当你登录时，该服务将要求你用你的私钥 "签署 "一些数据。 这样做的好处是，服务中没有存储任何密码数据，因此没有任何东西可供对手窃取。

This presentation discusses the history of password authentication, the pitfalls (such as password reuse), and the standards for FIDO2 and [WebAuthn](https://webauthn.guide):

- [How FIDO2 and WebAuthn Stop Account Takeovers](https://youtu.be/aMo4ZlWznao) <small>(YouTube)</small>

与任何MFA方法相比， FIDO2和WebAuthn都具有更加卓越的安全性和隐私性。

Typically, for web services it is used with WebAuthn which is a part of the [W3C recommendations](https://en.wikipedia.org/wiki/World_Wide_Web_Consortium#W3C_recommendation_(REC)). 它使用公钥身份验证，比Yubico OTP和TOTP方法中使用的共享密文更安全，因为它包括身份验证期间的来源名称（通常是域名）。 提供认证是为了保护您免受网络钓鱼攻击，因为它可以帮助您确定您使用的是真实的服务，而不是伪造的副本。

与Yubico OTP不同， WebAuthn不使用任何公共ID ，因此密钥 **不能** 在不同的网站之间被识别。 它也不使用任何第三方云服务器进行认证。 所有的通信都是在钥匙和你正在登录的网站之间完成的。 FIDO还有会在使用时递增的计数器，以防止会话复用和密钥克隆。

如果一个网站或服务支持WebAuthn的认证，强烈建议你使用它而不是任何其他形式的MFA。

## 一般建议

我们提出以下一般性建议：

### 我应该选择哪种方法？

当配置你的MFA方法时，请记住，它的安全程度只相当于你所用的最弱的那种方法。 这意味着您必须仅使用最佳的MFA方法。 例如，如果你已经在使用TOTP，你应该禁用电子邮件和短信MFA。 如果你已经在用FIDO2/WebAuthn，就不应该再在你的账户上同时使用Yubico OTP或TOTP。

### 备份

你应该始终为你的MFA方法准备备份。 硬件安全钥匙可能会丢失、被盗或仅仅是随着时间的推移停止工作。 建议你准备一对而不是仅一个硬件安全钥匙，它们要对你的账户有相同的访问权限。

When using TOTP with an authenticator app, be sure to back up your recovery keys or the app itself, or copy the "shared secrets" to another instance of the app on a different phone or to an encrypted container (e.g. [VeraCrypt](../encryption.md#veracrypt-disk)).

### 初始设置

购买安全密钥时，请务必更改默认凭据，为密钥设置密码保护，并在密钥支持时启用触摸确认。 像YubiKey这样的产品有多个接口，每个接口都有独立的证书，所以你应该去检查每个接口，并为它们全都设置保护。

### 电子邮件和短信

如果你必须使用电子邮件进行MFA，请确保电子邮件账户本身有适当的MFA方法来保护。

如果您使用短信MFA ，请使用那些不允许未经授权的电话号码切换的运营商，或使用提供类似安全性的专用VoIP号码，以避免 [SIM交换攻击](https://en.wikipedia.org/wiki/SIM_swap_scam)。

[我们推荐的MFA工具](../multi-factor-authentication.md ""){.md-button}

## MFA适用的更多场合

Beyond just securing your website logins, multifactor authentication can be used to secure your local logins, SSH keys or even password databases as well.

### mac系统

macOS [原生支持](https://support.apple.com/guide/deployment/intro-to-smart-card-integration-depd0b888248/web) 使用智能卡（PIV）进行认证。 If you have a smart card or a hardware security key that supports the PIV interface such as the YubiKey, we recommend that you follow your smart card or hardware security vendor's documentation and set up second factor authentication for your macOS computer.

Yubico have a guide [Using Your YubiKey as a Smart Card in macOS](https://support.yubico.com/hc/articles/360016649059) which can help you set up your YubiKey on macOS.

After your smart card/security key is set up, we recommend running this command in the Terminal:

```text
sudo defaults write /Library/Preferences/com.apple.loginwindow DisableFDEAutoLogin -bool YES
```

该命令将阻止对手在计算机启动时绕过MFA。

### Linux系统

<div class="admonition warning" markdown>
<p class="admonition-title">警告</p>

如果你的系统的主机名改变了（如由于DHCP的原因），你将无法登录。 在遵循本指南之前，为您的计算机设置正确的主机名至关重要。

</div>

Linux上的 `pam_u2f` 模块可以在大多数流行的Linux发行版上为登录提供双因素认证。 如果你有一个支持U2F的硬件安全密钥，你可以为你的登录设置MFA认证。 Yubico has a guide [Ubuntu Linux Login Guide - U2F](https://support.yubico.com/s/article/Ubuntu-Linux-login-guide-U2F) which should work on any distribution. 然而，软件包管理器的命令--如 `apt-get`--和软件包名称可能不同。 本指南 **不** 适用于Qubes OS。

### Qubes操作系统

Qubes OS支持使用YubiKeys进行质询-响应身份验证。 If you have a YubiKey with Challenge-Response authentication support, take a look at the Qubes OS [YubiKey documentation](https://qubes-os.org/doc/yubikey) if you want to set up MFA on Qubes OS.

### SSH

#### 硬件安全密钥

可以用多种不同的流行的硬件安全密钥验证方法来设置SSH MFA。 We recommend that you check out Yubico's [documentation](https://developers.yubico.com/SSH) on how to set this up.

#### TOTP

SSH MFA也可以使用TOTP进行设置。 DigitalOcean has provided a tutorial [How To Set Up Multi-Factor Authentication for SSH on Ubuntu 20.04](https://digitalocean.com/community/tutorials/how-to-set-up-multi-factor-authentication-for-ssh-on-ubuntu-20-04). 无论哪个发行版，大多数东西都应该是一样的，但是软件包管理器命令--例如 `apt-get`--和软件包名称可能不同。

### KeePass (和KeePassXC)

KeePass and KeePassXC databases can be secured using HOTP or Challenge-Response as a second-factor of authentication. Yubico has provided a document for KeePass [Using Your YubiKey with KeePass](https://support.yubico.com/hc/articles/360013779759-Using-Your-YubiKey-with-KeePass) and there is also one on the [KeePassXC](https://keepassxc.org/docs/#faq-yubikey-2fa) website.
