三個主要角色

三個主要角色

1. U2F Relying Party (RP)

三個主要角色

1. U2F Relying Party (RP)
2. U2F Client

三個主要角色

1. U2F Relying Party (RP)
2. U2F Client
3. U2F Authenticator (Device/
                         Token/Dongle)

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

HTTPS

A Web Server

A Web Page

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

HTTPS

A Web Server

A Web Page

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

HTTPS

A Web Server

A Web Page

JavaScript function call
and event callback

(提供 MessagePort API 讓 RP 可以用 JavaScript 程序性地存取 U2F 功能)

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

HTTPS

A Web Server

A Web Page

JavaScript function call
and event callback

U2F Authenticator

實體 Dongle

USB  (or NFC/BLE in the future)

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

RegisterRequest

A Web Server

A Web Page

U2F Authenticator

實體 Dongle

RegisterRequest

RegisterRequest

RegisterRequest = (Challenge, AppID)

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

RegisterResponse

A Web Server

A Web Page

U2F Authenticator

實體 Dongle

RegisterResponse

RegisterResponse

RegisterRequest = (Challenge, AppID)

RegisterResponse = (Challenge, AppID,
        KeyHandle, PublicKey, AttestCert, AttestSig)

為這個 AppID 產生一個新的公鑰密鑰配對，

以 KeyHandle 為索引儲存在安全晶片上。

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

SignRequest

A Web Server

A Web Page

U2F Authenticator

實體 Dongle

SignRequest

SignRequest

SignRequest = (Challenge, AppID, KeyHandle)

U2F Client

Chrome 內建

U2F RP (Server-Side)

U2F RP (Client-Side)

SignResponse

A Web Server

A Web Page

U2F Authenticator

實體 Dongle

SignResponse

SignResponse

SignRequest = (Challenge, AppID, KeyHandle)

SignResponse = (Challenge, AppID, KeyHandle
                               AuthCounter, AuthSig)

使用 KeyHandle 對應到的密鑰做數位簽章。

AuthCounter 是隨著操作而不斷遞增的計數器。

簡化版的網站登入流程 Demo

原始碼在這
https://git.io/concise-udw

引入 U2F 的架構 BEFORE

Username   =>   ScrambledPassphrase

SessionID   =>   Username,  SignInTime

(原本 DB 儲存了這 2 個對應關係)

引入 U2F 的架構 AFTER

Username   =>   ScrambledPassphrase

SessionID   =>   Username,  SignInTime

KeyID   =>   Username,  KeyHandle,  PublicKey

RegChallengeID   =>   RegChallenge

AuthChallengeID   =>   AuthChallenge,  Username

(為了 U2F 需要再增加幾個 tables...
當然，規劃方式有很多種，例如 RegChallenge 和 AuthChallenge
也可以選擇和一個 Session 綁在一起，而不是額外獨立出來看。)

標準文件下載：
https://fidoalliance.org/specifications/download/

建議先看標準文件的「 Overview 」和「 JavaScript API 」。
看完這兩份以後，行有餘力可以再看「 Raw Message Formats 」，
如此一來，應該就可以看懂大部份的實作發生了什麼事情了。

在 Yubico 的開發者網頁上有個各式各樣實作的列表，
其中「 U2F Server Libraries 」列出來的幾個項目可以參考與學習：
https://developers.yubico.com/U2F/Libraries/List_of_libraries.html

參考資源