序
本文主要讲述一下如何使用aerogear-otp生成otp，以及相关源码分析
otp分类
全称是one time password，通常用来支持双因素认证。主要可以分两类
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HMAC-Based One-time Password (HOTP) 在规范中
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Time-based One-time Password (TOTP) 在规范中
这里主要讲TOTP
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客户端 其常见的手机客户端有Google Authenticator APP以及阿里云的身份宝。由于google的软件在国内被墙，因此可以使用阿里云的
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服务端 服务端的话，google官方有c的代码，java的话很多第三方都有实现，这里选择jboss提供的aerogear-otp-java，其maven如下
复制代码 org.jboss.aerogear aerogear-otp-java 1.0.0
步骤
主要的步骤如下：
绑定密钥
- 服务端为每个账户生成一个secret并保存下来
- 服务端提供该密钥的二维码扫描功能，方便客户端扫描绑定账号
- 用户手机安装Google Authenticator APP或阿里云的身份宝，扫描二维码绑定该账号的secret
使用otp验证
绑定secret之后，就可以使用one time password进行验证了。
实例
生成客户端密钥的二维码
String secret = Base32.random();Totp totp = new Totp(secret);String uri = totp.uri(account);复制代码
将这个uri作为二维码的信息，即可。
/** * Prover - To be used only on the client side * Retrieves the encoded URI to generated the QRCode required by Google Authenticator * * @param name Account name * @return Encoded URI */ public String uri(String name) { try { return String.format("otpauth://totp/%s?secret=%s", URLEncoder.encode(name, "UTF-8"), secret); } catch (UnsupportedEncodingException e) { throw new IllegalArgumentException(e.getMessage(), e); } }复制代码 它的格式otpauth://totp/%s?secret=%s，Google Authenticator APP或阿里云的身份宝均支持这种格式的识别。
校验
boolean isValid = totp.verify(code);复制代码
其源码如下
/** * Verifier - To be used only on the server side * * Taken from Google Authenticator with small modifications from * {@see PasscodeGenerator.java} * * Verify a timeout code. The timeout code will be valid for a time * determined by the interval period and the number of adjacent intervals * checked. * * @param otp Timeout code * @return True if the timeout code is valid * * Author: sweis@google.com (Steve Weis) */ public boolean verify(String otp) { long code = Long.parseLong(otp); long currentInterval = clock.getCurrentInterval(); int pastResponse = Math.max(DELAY_WINDOW, 0); for (int i = pastResponse; i >= 0; --i) { int candidate = generate(this.secret, currentInterval - i); if (candidate == code) { return true; } } return false; }复制代码 这里有个DELAY_WINDOW参数，是为了防止手机客户端与服务器端的时差引入的。默认值是1，即允许那个code在手机端过期30秒之内到服务端验证还有效。
- clock aerogear-otp-java-1.0.0-sources.jar!/org/jboss/aerogear/security/otp/api/Clock.java
public class Clock { private final int interval; private Calendar calendar; public Clock() { interval = 30; } public Clock(int interval) { this.interval = interval; } public long getCurrentInterval() { calendar = GregorianCalendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("UTC")); long currentTimeSeconds = calendar.getTimeInMillis() / 1000; return currentTimeSeconds / interval; }}复制代码 这个interval默认是30，当然你也可以改为1分钟那就是60. 另外这里先把毫秒转为秒，然后再除去interval，由于是使用/，因此是直接取整数部分，因而上面的DELAY_WINDOW的值=N，其实相当于允许过去的N个interval的code还能校验成功
code生成源码
aerogear-otp-java-1.0.0-sources.jar!/org/jboss/aerogear/security/otp/Totp.java
private int generate(String secret, long interval) { return hash(secret, interval); } private int hash(String secret, long interval) { byte[] hash = new byte[0]; try { //Base32 encoding is just a requirement for google authenticator. We can remove it on the next releases. hash = new Hmac(Hash.SHA1, Base32.decode(secret), interval).digest(); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvalidKeyException e) { e.printStackTrace(); } catch (Base32.DecodingException e) { e.printStackTrace(); } return bytesToInt(hash); } private int bytesToInt(byte[] hash) { // put selected bytes into result int int offset = hash[hash.length - 1] & 0xf; int binary = ((hash[offset] & 0x7f) << 24) | ((hash[offset + 1] & 0xff) << 16) | ((hash[offset + 2] & 0xff) << 8) | (hash[offset + 3] & 0xff); return binary % Digits.SIX.getValue(); } /** * Retrieves the current OTP * * @return OTP */ public String now() { return leftPadding(hash(secret, clock.getCurrentInterval())); } private String leftPadding(int otp) { return String.format("%06d", otp); }复制代码 小结
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interval 默认值为30，在Clock里头可以通过构造器修改interval。不过由于Google Authenticator APP或阿里云的身份宝均为30秒更换一次，因此这个参数可以按默认的来。
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DELAY_WINDOW aerogear-otp-java本身不提供DELAY_WINDOW的修改，不过你可以继承Totp，自己扩展一下。