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Go中使用Google Authenticator

ai 2025/7/5 15:42:34

现在为了安全Google二次验证使用越来越平凡了，所以我们自己做的一些产品中，也会用到Google Authenticator。

介绍

Google Authenticator采用的算法是TOTP（Time-Based One-Time Password基于时间的一次性密码），其核心内容包括以下三点：

一个共享密钥（一个比特序列）；
当前时间输入；
一个签署函数。

1. 共享密钥

由服务器生成一个16位纯字母的字符串，用于在手机端上建立账户，可以手动输入，也可以生成二位维在手机上扫描
令牌的二维码的内容是一个URL：

otpauth://totp/账号名?secret=xxxxxxxxxxxxxxxx&issuer=组织名

2. 时间

服务器和手机端使用各自的时间，只要时间都是准确的，不无需与服务器做任何通信。每30秒切换一次，所以时间用的当前时间戳/30。是但为了避免时间上的误差，服务器验证的时候可以取当前一次和后面一次，一共三次判断。

3. 签署函数

签署所使用的方法是HMAC-SHA1（哈希运算消息认证码），以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要作为输出。用共享密钥做为secret，时间戳/30做为输入值来生成20字节的SHA1值，

4. 生成6位数密码

先把SHA1的最后4个比特数用来做索引，然后用另外的4个字节进行索引。然后将它转化为标准的32bit无符号整数，最后再进行7位数(1百万)取整，就可得到6位数字了

实现

1. 手机客户端直接下载Google Authenticator

2. 服务器验证代码如下：

import ("crypto/hmac""crypto/sha1""encoding/base32""strings""time""util/log"
)func toBytes(value int64) []byte {var result []bytemask := int64(0xFF)shifts := [8]uint16{56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 0}for _, shift := range shifts {result = append(result, byte((value>>shift)&mask))}return result
}func toUint32(bytes []byte) uint32 {return (uint32(bytes[0]) << 24) + (uint32(bytes[1]) << 16) +(uint32(bytes[2]) << 8) + uint32(bytes[3])
}func oneTimePassword(key []byte, value []byte) uint32 {// sign the value using HMAC-SHA1hmacSha1 := hmac.New(sha1.New, key)hmacSha1.Write(value)hash := hmacSha1.Sum(nil)// We're going to use a subset of the generated hash.// Using the last nibble (half-byte) to choose the index to start from.// This number is always appropriate as it's maximum decimal 15, the hash will// have the maximum index 19 (20 bytes of SHA1) and we need 4 bytes.offset := hash[len(hash)-1] & 0x0F// get a 32-bit (4-byte) chunk from the hash starting at offsethashParts := hash[offset : offset+4]// ignore the most significant bit as per RFC 4226hashParts[0] = hashParts[0] & 0x7Fnumber := toUint32(hashParts)// size to 6 digits// one million is the first number with 7 digits so the remainder// of the division will always return < 7 digitspwd := number % 1000000return pwd
}// getCode 获取验证码
func getCode(secretKey string, epochSeconds int64) (code int32) {secretKeyUpper := strings.ToUpper(secretKey)key, err := base32.StdEncoding.DecodeString(secretKeyUpper)if err != nil {log.Error(err)return}// generate a one-time password using the time at 30-second intervalscode = int32(oneTimePassword(key, toBytes(epochSeconds/30)))return
}// 验证,传入验证key和code代码，返回验证是否成功
func CheckCode(secretKey string, code int32) bool {// 当前google值epochSeconds := time.Now().Unix()if getCode(secretKey, epochSeconds ) == code {return true}// 前30秒google值if getCode(secretKey, epochSeconds -30) == code {return true}// 后30秒google值if getCode(secretKey, epochSeconds +30) == code {return true}return false
}