无密码身份验证：WebAuthn 与 FIDO2

FIDO2 是 W3C Web Authentication 规范（WebAuthn）与 FIDO Alliance 的客户端到认证器协议 2（CTAP2）的统称。二者共同定义了一个使用公钥密码学、并绑定到依赖方来源的完整无密码认证系统。

FIDO2 支持两类认证器。平台认证器内置于设备中：Apple 设备上的 Touch ID 和 Face ID，以及 Windows 上的 Windows Hello。漫游认证器是外部硬件令牌：YubiKey、Google Titan Key 和 Feitian 密钥。它们都使用公钥密码学，并生成认证声明。

在 WebAuthn 注册期间，认证器会为依赖方生成一对新的非对称密钥。公钥会发送到服务器并存储起来。私钥永远不会离开认证器。认证声明可以证明认证器的类型，以及密钥是在认证器硬件内部生成的。

在 WebAuthn 认证期间，服务器会向客户端发送质询。认证器使用存储的私钥，对质询、依赖方 ID 和客户端数据一起进行签名。服务器使用存储的公钥验证签名。在整个过程中都不会传输共享机密。

WebAuthn 断言中的依赖方 ID 通过密码学方式绑定到请求页面的来源（域）。如果来源与注册时的来源不同，认证器会拒绝为该断言签名。这使 WebAuthn 从设计上具备抗网络钓鱼能力：虚假的钓鱼网站无法完成认证。

可发现凭据（以前称为驻留密钥）存储在认证器本身，并按依赖方 ID 建立索引。这支持真正的无密码流程：用户出示认证器，从设备中存储的凭据里选择自己的账户，然后无需输入用户名或密码即可完成认证。

WebAuthn 区分用户验证（UV）和用户存在性（UP）。用户存在性只要求用户触摸或轻触认证器。用户验证还要求输入 PIN 或完成生物识别检查，以证明特定用户本人在场。高安全性应用应要求在认证时使用 UV。

CTAP2 定义了客户端（浏览器或 OS）与外部漫游认证器之间通过 USB、NFC 或 BLE 进行通信的协议。它规定了创建凭据、生成断言和管理认证器所需的命令。CTAP2.1 增加了凭据管理和始终使用 UV 等功能。

通行密钥是可发现的 WebAuthn 凭据，会通过平台供应商的加密云服务在用户的各台设备之间同步（Apple 使用 iCloud 钥匙串，Google 使用密码管理器，Windows 使用 Windows Hello for Business）。通行密钥通过跨设备可用性提供无密码认证，将安全性与用户对密码所期待的便利性结合起来。

典型的通行密钥认证流程如下：用户访问网站并点击“使用通行密钥登录”。浏览器会显示该网站可用的通行密钥。用户通过生物识别（Face ID、Touch ID 或 Windows Hello）完成认证。浏览器为质询签名并发送断言。整个流程只需几秒钟，无需输入密码。

传统密码：容易遭受网络钓鱼、可以重复使用、可从数据库泄露中被破解。OTP 代码（TOTP）：可能在实时攻击中被钓取。SMS 代码：可能遭受 SIM 交换，也可能被钓取。WebAuthn/通行密钥：通过来源绑定抵抗网络钓鱼，没有可供窃取的服务器端机密，每个网站都独一无二，私钥受到硬件保护。WebAuthn 是当今可用的、得到广泛部署的最强认证机制。

与密码或 TOTP 代码不同，WebAuthn 的哪项属性使其从根本上能够抵抗网络钓鱼攻击？

FIDO2 将 WebAuthn（W3C）与 CTAP2（FIDO Alliance）结合起来，提供抗网络钓鱼的无密码认证。平台认证器（Touch ID、Face ID）和漫游认证器（YubiKey）使用绑定到依赖方来源的公钥密码学。通行密钥在此基础上增加了跨设备同步功能。WebAuthn 提供了当今可广泛使用的最强认证安全性。