通过OpenSSL保护嵌入式服务器的一次性密码

Question

我正在开发一个应用程序来保护客户机和嵌入式linux服务器之间的通信。我对密码学领域非常陌生，所以在这一阶段，我更多地寻求指导--尤其是在我的方法中涉及到漏洞时。

服务器将不会连接到互联网。我正在寻找一种实现一次性密码身份验证的方法--(可能OTP是通过客户机和服务器之间交换的一些共享秘密生成的)。我不想在服务器上存储静态密钥，所以我在想一些类似使用Diffie-Hellman临时密钥交换的东西，可以用来交换这些密钥或类似的东西。有人能给我一些关于如何解决这个问题的建议吗?或者，如果已经解决了这个问题，那就更好了。我正在考虑使用OpenSSL将服务器组装在一起，而客户机需要更加开放& Java/C++/Platform不可知论。也许有一些类似于此的OpenSSL示例，如果是这样的话，请将它们一起发送。

编辑:所以，自从昨天发布这个问题以来，我一直在做一些实验。我能够验证，我可以成功地创建一个共享秘密，使用一个短暂的Diffie-Hellman密钥交换。我得到了一个使用C++库工作的概念的OpenSSL证明，如下面的代码块所示(我在网上找到了各种片段，很抱歉丢失了链接)。据我所知，这应该足以在客户端和服务器之间获得一次密码。对于后一种解决方案，我考虑链接到宣誓工具包库，以支持HOTP或TOTP算法。

这样做的想法是，一旦交换了共享秘密，服务器就可以使用共享秘密和一些服务器随机数据组成OTP。一旦客户端知道了这个OTP，他们就会提供它来登录和认证。我不知道我是否完全搞错了，如果我的建议是不可能的(或更有可能充满漏洞)。

下面的代码块显示了如何使迪夫-赫尔曼共享秘密是相同的(给定通过DH_生成_参数_例如建立的公共生成器和素数).并使用DHparams_dup API为客户端和服务器克隆DH密钥，通过EVP_PKEY_set1_DH调用替换)

auto dhparams = DH_new();
if ( DH_generate_parameters_ex(dhparams, 512, DH_GENERATOR_5, nullptr) != 0 ) {
    // duplicate the existing parameters for alice
    auto dhparams_alice = DHparams_dup(dhparams);
    // generate Alice's private and public key values
    // should return 1 for success
    auto res = DH_generate_key(dhparams_alice);

    // Use the same generator and bitlength parameters
    auto dhparams_bob = DHparams_dup(dhparams);
    // generate Bob's private and public key values
    // should return 1 for success
    res = DH_generate_key(dhparams_bob);

    auto key_alice = EVP_PKEY_new();
    // should return 1 for success
    res = EVP_PKEY_set1_DH(key_alice, dhparams_alice);

    auto key_bob = EVP_PKEY_new();
    // should return 1 for success
    res = EVP_PKEY_set1_DH(key_bob, dhparams_bob);

    // Compute the shared secret using Alice's private key and Bob's public key.
    // unique pointer, so automatically destroyed.
    size_t keyLen1 = 0;
    auto key1 = dh_derive(key_alice, key_bob, keyLen1);

    // Compute the shared secret using Bob's private key and Alice's public key.
    // unique pointer, so automatically destroyed.
    size_t keyLen2 = 0;
    auto key2 = dh_derive(key_bob, key_alice, keyLen2);
            
    // Prove correctness by showing Alicia and Beth derived the same secret
    if (keyLen1 != keyLen2 || memcmp(key1.get(), key2.get(), keyLen1) != 0) {
        std::cout << "Shared Secret different" << std::endl;                
    }

    EVP_PKEY_free(key_alice);
    EVP_PKEY_free(key_bob);
    DH_free(dhparams_alice);
    DH_free(dhparams_bob);
    DH_free(dhparams);

Answer 1

所以你根本想做双因素授权？(还是我误解了？)

我只需使用TOTP (基于时间的一次密码)，它成为双因素授权的标准。

优势

• 标准化方法
• 兼容或几乎每一种选择
• 很容易使用现有的实现或自己实现。
• 您不需要在线，也不需要连接到服务器。

Disadvantages

• 您必须以一种安全的方式存储客户端的秘密，以确保它不会在数据泄露时泄漏。
• 谁知道这个秘密能在他想要的任何时候产生密码。(但在加密方面，这种情况很常见)