基于散列消息验证码的一次性密码算法
Template:NoteTA Template:Expert Template:RoughTranslation 基于HMAC的一次性密码算法（Template:Lang-en，HOTP）是一种基于散列消息验证码（HMAC）的一次性密码（OTP）算法，同时也是开放验证提案的基础（OATH）。
HOTP在2005年由IETF发布在RFC 4226标准文档中，定义了算法的同时附带有一例基于Java的实现。自此之后，世界上许多公司接纳了HOTP算法，它也成为了可以自由使用的开源标准。
算法
HOTP算法在验证时使用对称生成的人类可读密码（算法中也称为“运算值”），每个密码仅在一次验证中有效。这种一次性属性直接来自于计数器数值的单次使用。
任何有意愿使用HOTP的一方都必须定义一系列对于验证器而言已明确的参数，无论是否这些参数是否可以被验证器接受，都可能包含：
- 加密散列算法，记为H（默认为SHA-1）
- 服务器分发的密钥，记为K，可以是任意长度的字符串，但必须保密。
- HOTPTemplate:Thinsp运算值长度，记为d，（数值从6至10均可，默认为6，建议为6至8）
HOTPTemplate:Thinsp验证中的双方都会运算最终数值，验证器会将本地运算结果与被验证方提供的结果进行比对。
由于验证双方都分别各自自增计数器数值，验证器的计数器可能落后于被验证方，因此定义用于重新同步的协议是意义的。RFCTemplate:Spaces4226标准中给出了相关建议，但并不做强制要求。为解决可能的不同步，验证器会使用当前计数器值起尝试用连续多个值（称为窗口）进行运算，如果验证成功，则验证器将对应的计数器值更新为当前值，无需被验证方做任何操作。窗口大小由参数指定。Template:R
上述建议是出于避免HOTPTemplate:Thinsp数值验证过程中出现卡死，但是同时也使得数值相对偏小，暴力破解攻击也因此变得容易。有一个建议是在验证失败几次之后就锁定验证过程，或者每次验证失败时都（以线性方式）延长下次操作时间。
专有的硬件密钥通常会提供六位验证码，也就是d的默认值。密钥截留最长长度为31位，由于公式中 ≈ 9.3，也就是d的最大值取10，因此第十位数值可能的取值也就更少，为0、1或者2（也就对应多出的0.3这个小数数值）。
双重重定向验证
在验证之后，验证器可以通过运算得出下一个HOTPTemplate:Thinsp数值来执行验算，得出返回的数值之后，接受验证的一方将计算HOTPTemplate:Thinsp数值进行验证。值得注意的是，这一过程中的计数器数值需要保证同步。
HOTPTemplate:Thinsp运算值
HOTPTemplate:Thinsp运算值设计上是人类可读的，它是一个位数为d的十进制数字（开头的0不可忽略）：
- HOTPTemplate:Thinsp运算值 = HOTP(K, C) mod 10d
上述公式也说明运算值是最小位数为d的十进制数值。
HOTP本质上是散列消息验证码（HMAC）的计数器截留，计数器数值记为C（服务器分发密钥记为K，散列函数记为H）。
- HOTP(K, C) = truncate(HMACTemplate:Sub(K, C))
截取首先是位于最小的四位MAC数值当中，截得之后用于作为回调数值，记为i。
- truncate(MAC) = extract31(MAC, MAC[(19 × 8) + 4:(19 × 8) + 7] × 8)
引索数值i用于从MAC当中选中31位数，起始点为i + 1。
- extract31(MAC, i) = MAC[i + 1:i + (4 × 8) − 1]
注意，取得的31位数长度仅有单位值的4字节，可以容纳于4字节短语意味着没有标记位。这是出于避免负数的模数运算，但是这也有许多不同的定义与实现。[1]
密钥
已有许多供应商（参考下面的列举）提供软件以及硬件密钥。实现开放验证提案的HOTP硬件密钥实现往往比使用专有算法的同类产品便宜许多。[2] 截止至2010年，这些硬件密钥的价格已经很低。[3] 有些产品也可以同时用于生成强密码。[4]
软件密钥在（几乎）所有主要移动平台或智能手机均有提供（如J2ME,[5] Android,[6][7] iPhone,[8] BlackBerry,[9] Maemo,[10] macOS,[11] 以及Windows Mobile[9]）。
接纳程度
尽管许多计算机媒体在2004-05年持负面态度，[12][13][14]自从IETF在2005年十二月将HOTP接纳为RFC 4226标准之后，许多提供商开始生产兼容HOTP的密钥，甚至是基于此的整套验证解决方案。
2010年Template:Le（高德纳咨询公司的下辖部门）发表文章，表示“高德纳咨询公司预期基于硬件的一次性密码Template:Le的市场会有一定程度的增长，对于智能手机来说，一次性密码将会成为默认硬件平台的一部分”。[2]
另请参阅
参考资料
外部链接
- RFC4226: HOTP: An HMAC-Based One-Time Password Algorithm Template:Wayback
- [rfc:6287 RFC 6287: OCRA: An HMAC-Based OATH Challenge-Response Algorithm]
- Initiative For Open Authentication Template:Wayback
- Step by step Python implementation in a Jupyter Notebook Template:Wayback