使用 C++ 和 OpenSSL 实现 TOTP答案

【问题标题】：TOTP implementation using C++ and OpenSSL使用 C++ 和 OpenSSL 实现 TOTP
【发布时间】：2022-08-19 01:58:25
【问题描述】：

我正在尝试使用 OpenSSL 在 C++ 中实现 TOTP。我知道有大量现有的实现；但是，我想自己实现它。

目前。我有以下代码：

bool verifyTOTP(char* code, char* key, int codeLen, int keyLen) {
    if (codeLen != 6 || keylen != 20) {
        return false;
    }
    unsigned long long intCounter = floor(time(NULL)/30);
    char md[20];
    unsigned int mdLen;
    HMAC(EVP_sha1(), key, keylen, (const unsigned char*)&intCounter, sizeof(intCounter), (unsigned char*)&md, &mdLen);
    OPENSSL_cleanse(key, keylen);
    int offset = md[19] & 0x0f;
    int bin_code = (md[offset] & 0x7f) << 24
        | (md[offset+1] & 0xff) << 16
        | (md[offset+2] & 0xff) << 8
        | (md[offset+3] & 0xff);
    bin_code = bin_code % 1000000;
    char correctCode[7];
    snprintf((char*)&correctCode, 7,\"%06d\", bin_code);
    int compR = compHash(&correctCode, code, 6); // Compares the two char arrays in a way that avoids timing attacks. Returns 0 on success.
    delete[] key;
    delete[] code;
    if (compR == 0) {
        return true;
    }
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
    return false;
}

此代码没有给出任何错误，但未能生成正确的 TOTP，因此在验证正确的 TOTP 时它返回 false。

例如，当运行下面它应该返回true：

char* newKey = new char[20];
char* key = \"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\";
memcpy(newKey, key, 20);
verifyTOTP(newKey, code, 6, 20);

其中code 是来自TOTP Generator 的令牌（使用生成器时请确保将密钥设置为MFQWCYLBMFQWCYLBMFQWCYLBMFQWCYLB）。

谁能发现我哪里出错了？我查看了其他人如何实现它，但找不到问题所在。

非常感谢您的关注和参与。

您可以编辑它以给出一个正确的 TOTP 示例，该示例应该返回 true，但不返回 true？
另外，compHash 是什么？这似乎很关键。
@NicholasM 我添加了示例！ compHash 只是比较两个数组以确保它们具有相同的内容。实际上，它与== 相同，不同之处在于compHash 在定时攻击方面更安全。
您的时钟是否与令牌生成器网站合理同步？
请注意，delete[] key 在您的示例中具有未定义的行为，因为key 没有分配给new

标签： c++ openssl totp

【解决方案1】：

将 Unix 时间戳除以 30 后，需要确保 intCounter 是大端：

unsigned long long endianness = 0xdeadbeef;
if ((*(const uint8_t *)&endianness) == 0xef) {
  intCounter = ((intCounter & 0x00000000ffffffff) << 32) | ((intCounter & 0xffffffff00000000) >> 32);
  intCounter = ((intCounter & 0x0000ffff0000ffff) << 16) | ((intCounter & 0xffff0000ffff0000) >> 16);
  intCounter = ((intCounter & 0x00ff00ff00ff00ff) <<  8) | ((intCounter & 0xff00ff00ff00ff00) >>  8);
};

信用：我在this GitHub Gist 中找到了解决方案。

【讨论】：