Node中F2A原理及功能实现总结

导语：之前做过一个小项目，其中用到了F2A（双因素认证）进行登录以及其他的用户身份认证，现在就这个功能的原理以及实现做一个总结。

目录

• F2A原理
• 实现方法
• 实战演练

F2A原理

F2A就是双因素认证的缩写，一种采用时间同步技术的系统，采用了基于时间、事件和密钥三变量而产生的一次性密码来代替传统的静态密码。

大家都知道一般网站验证用户身份都是采用单因素认证，比如：用户名+密码，还有的是手机号+短信验证码。

但是用户+密码的容易被黑客爆破，脱库，撞库进行获取；而短信验证码也容易被伪基站，钓鱼网站，WIFI等手段获取到，从而泄漏用户隐私信息。

今天介绍的这个F2A就是在使用了上述提到的方法外，再另外加一层防护网，对用户登录进行二次验证，验证码是基于用户密钥独立生成的，随机生存的6位数。

而且是在独立的APP专门设备上面存放，只有你自己可以查看，而且这个验证码是60秒切换一次，每次都不一样，加大了黑客破解的时间难度。

实现方法

继续打开上次的demo文件夹，然后创建一个f2a文件夹，写入一个文件index.js。

这次要实现的功能包括以下几点：

• 生成二维码功能；
• 生成F2A密钥
• 验证F2A密码

生成二维码功能

这个功能比较简单，安装一个qrcode就可以了。

$ npm install qrcode --save

const express = require('express');
const app = express();
const qrcode = require('qrcode');

app.get('/f2a/qrcode', (req, res) => {
    let url = req.query.url;
    if (!url) {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "url不能为空！"
            }
        });
    }
    qrcode.toDataURL(url, (err, data) => {
        return res.send('<img src="' + data + '">');
    })
})

打开游览器，随便输入一个网址参数，来测试一下。

这里使用百度一下：http://localhost:3000/f2a/qrcode?url=https://www.baidu.com/。

这里是预览截图：

生成F2A密钥

接下来就是今天的主角登场，F2A双因素。

先来下载一个依赖包，安装一下引入文件。

$ npm install speakeasy --save

获取F2A

这里主要使用generateSecret来创建F2A密钥信息；

const express = require('express');
const app = express();
const speakeasy = require('speakeasy');

app.get('/f2a', (req, res) => {
    let secret = speakeasy.generateSecret({length: 20});
    return res.json({
        code: 200,
        msg: 'get_succ',
        data: {
            info: '获取成功',
            secret: secret.base32,
            url: secret.otpauth_url,
        }
    });
})

其中secret就是你的个人密钥，url就是你的F2A设备要扫描的地址。

接下来在游览器看一下效果。

验证F2A密码

这里主要使用totp.verify方法来验证六位数字是否为正确。

app.post('/f2a', (req, res) => {
    let token = req.body.code;
    let secret = req.body.secret;
    if (!token) {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "验证码不能为空！"
            }
        });
    }
    if (!(/^d{6}$/.test(token))) {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "验证码格式不正确！"
            }
        });
    }
    if (!secret) {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "密钥不能为空！"
            }
        });
    }
    let verifyInfo = {
        secret,
        encoding: 'base32',
        token,
    }

    let verify = speakeasy.totp.verify(verifyInfo);
    if (verify) {
        return res.json({
            code: 200,
            msg: 'get_succ',
            data: {
                info: "验证成功！"
            }
        });
    } else {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "验证失败！"
            }
        });
    }

})

其实这个依赖包还有个生成随机六位数的方法。

app.get('/code', (req, res) => {
    let secret = req.query.secret;
    if (!secret) {
        return res.json({
            code: 101,
            msg: 'get_fail',
            data: {
                info: "密钥不能为空！"
            }
        });
    }

    var token = speakeasy.totp({
        secret,
        encoding: 'base32'
    });

    return res.json({
        code: 200,
        msg: 'get_succ',
        data: {
            info: "获取成功！",
            code: token,
        }
    });

})

打开http://localhost:3000/f2a/code?secret=F44T62DGOJJT66TLH5WGWVBQJ47XUZJO,会出现一个六位数，这个就是生成的，大约有60秒有限期。

这个code里面的六位数其实和F2A应用的六位数是等效的，一样的，你也可以使用这个方法做一个类似的小程序，扫码绑定，显示六位数，这也是可以的。

实战演练

现在F2A的功能基本上是实现了，但是想要体验一下，你必须准备好F2A应用才可以。

这里推荐三个比较常用F2A应用：

• authy

• 微信小程序:二次验证码

有了应用后，

绑定F2A

先打开那个网址，由于是get请求，直接在游览器打开，获取到密钥和地址。

现在已经出来了，

• 密钥是secret的值：F44T62DGOJJT66TLH5WGWVBQJ47XUZJO,
• 地址是url的值：otpauth://totp/SecretKey?secret=F44T62DGOJJT66TLH5WGWVBQJ47XUZJO

接下来有两种方法绑定：

• 直接在F2A应用输入secret里面；
• 扫描二维码更方便（省去输入环节）；

接下来采用第二种方法。

在游览器打开http://localhost:3000/f2a/qrcode?url=otpauth://totp/SecretKey?secret=F44T62DGOJJT66TLH5WGWVBQJ47XUZJO，看到一个二维码，使用F2A应用扫描后，成功绑定。

F2A验证

这次使用postman进行验证，打开postman软件，输入url以及参数。

点击发送按钮，可以如下图，验证成功。

以上就是使用node实现F2A功能的一个基本的使用方法总结。