TOTP란?

2024. 12. 3. 00:45ㆍ카테고리 없음

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TOTP (Time-based One-Time Password)

**TOTP (Time-based One-Time Password)**는 일회용 비밀번호의 한 종류로, 시간에 기반한 동적 인증을 제공하는 방식입니다. 일반적으로 두 가지 요소를 결합하여 생성된 비밀번호입니다: **비밀 키 (Secret Key)**와 시간 (Time). TOTP는 주로 2단계 인증(2FA) 또는 **다중 요소 인증(MFA)**에 사용되어, 계정 보안을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다.

TOTP는 **OTP (One-Time Password)**의 일종으로, 시간에 의존하는 특징을 가지고 있습니다. 즉, 주기적으로 변하는 암호를 사용자가 로그인할 때마다 제공받게 되어, 비밀번호와는 다른 추가적인 보안 계층을 제공할 수 있습니다.

TOTP의 동작 원리

TOTP는 특정 시간 간격을 기준으로 서버와 클라이언트(사용자 장치) 간에 동일한 값을 생성하여, 이를 인증에 사용하는 방식입니다. 이 시스템은 HMAC (Hash-based Message Authentication Code) 알고리즘과 현재 시간을 결합하여, 일회용 비밀번호를 생성합니다. 기본적으로 TOTP는 다음과 같은 방식으로 작동합니다:

  1. 비밀 키와 시간 기반 입력
    • TOTP 시스템은 비밀 키를 생성하여 사용자에게 전달합니다. 이 키는 클라이언트 장치와 서버 간에 안전하게 공유되며, 주로 QR 코드로 제공되거나 문자열 형태로 제공됩니다.
    • 시간은 보통 **UTC (협정 세계시)**를 기준으로 30초 단위로 나누어 사용됩니다. 이는 일반적으로 30초마다 새로운 TOTP 코드를 생성한다는 의미입니다.
  2. HMAC SHA-1 알고리즘
    • TOTP는 HMAC SHA-1 해시 알고리즘을 사용하여, 비밀 키와 시간 스탬프를 결합하여 암호를 생성합니다.
    • HMAC는 Hash-based Message Authentication Code의 약자로, 비밀 키와 메시지를 결합하여 고유한 일회용 코드를 생성합니다.
  3. TOTP 코드 생성
    • TOTP는 비밀 키와 시간 정보를 결합하여 일회용 비밀번호를 생성합니다. 서버와 클라이언트는 동일한 비밀 키와 동일한 시간 기준을 사용하여 동일한 코드를 생성할 수 있습니다. 이 일회용 비밀번호는 30초마다 갱신됩니다.
  4. 코드 검증
    • 사용자가 로그인할 때, 클라이언트는 TOTP 코드(30초마다 변경되는)를 제공하고, 서버는 동일한 비밀 키와 시간을 기반으로 생성된 코드를 검증합니다. 서버에서 생성된 코드와 사용자가 입력한 코드가 일치하면 로그인 절차가 완료됩니다.

TOTP의 특징

  1. 시간에 의존한 비밀번호
    • TOTP는 시간 기반으로 일회용 비밀번호를 생성합니다. 이로 인해, 각 코드가 유효한 시간이 정해져 있으며, 일정 시간이 지나면 더 이상 유효하지 않게 됩니다. 이는 재사용할 수 없는 동적 인증을 제공합니다.
  2. 단기 유효성
    • TOTP는 일회성 비밀번호로, 일반적으로 30초마다 새로운 코드가 생성됩니다. 이 짧은 유효 기간 덕분에 공격자가 비밀번호를 도용하여 재사용할 확률이 낮습니다.
  3. 오프라인 인증 가능
    • TOTP는 클라이언트 장치와 서버 간에 동기화된 시간에 기반하여 생성된 코드를 사용하므로, 네트워크 연결 없이도 동작할 수 있습니다. 이는 인터넷 연결이 불안정한 환경에서 유용하게 사용될 수 있습니다.
  4. 높은 보안성
    • TOTP는 HMAC SHA-1 알고리즘을 사용하여 암호화되며, 비밀번호 유출이나 중간자 공격에 강력한 보안을 제공합니다. 또한, TOTP 코드 자체는 짧은 시간 안에 유효성이 만료되므로 공격자가 코드를 사용할 확률을 낮춥니다.
  5. 쉽고 간편한 설정
    • TOTP를 활성화하려면 사용자는 QR 코드 또는 비밀 키를 통해 자신이 사용하는 장치에 **TOTP 앱 (예: Google Authenticator, Authy, Microsoft Authenticator 등)**을 설치하고 설정합니다. 설정은 간단하며, 대개 몇 분 안에 완료됩니다.

TOTP의 장점

  1. 보안 강화
    • TOTP는 기존의 비밀번호 기반 인증에 추가적인 보안을 제공하여 **2단계 인증(2FA)**을 구현할 수 있습니다. 사용자는 비밀번호뿐만 아니라, TOTP 코드라는 두 번째 인증 요소를 제공해야 하므로, 계정 보안이 크게 강화됩니다.
  2. 편리한 사용
    • 모바일 기기에서 사용자가 인증을 수행할 수 있으며, QR 코드를 통해 쉽게 설정할 수 있습니다. 사용자는 자신의 스마트폰만 있으면 TOTP 코드를 생성할 수 있습니다.
  3. 오프라인 사용 가능
    • 인터넷 연결이 없는 환경에서도 TOTP 앱을 통해 코드를 생성할 수 있어, 항상 온라인 상태여야 하는 다른 인증 방식과 차별화됩니다.
  4. 다양한 서비스 지원
    • TOTP는 많은 웹사이트와 애플리케이션에서 2단계 인증 수단으로 제공되며, 이를 통해 사용자는 다양한 서비스에서 동일한 인증 방법을 사용할 수 있습니다.

TOTP의 단점

  1. 시간 동기화 문제
    • TOTP는 시간에 의존하므로, 클라이언트 장치와 서버 간의 시간이 정확하게 동기화되어 있어야 합니다. 클라이언트 장치의 시간이 정확하지 않으면 인증이 실패할 수 있습니다.
  2. 30초 유효 기간
    • TOTP 코드의 유효 기간이 매우 짧기 때문에, 사용자가 시간 내에 코드를 입력하지 않으면 다시 새로 코드를 생성해야 합니다. 이 점은 다소 불편할 수 있습니다.
  3. 클라이언트 장치 손실/고장
    • 만약 사용자의 스마트폰이나 클라이언트 장치가 분실되거나 고장나면, TOTP 코드를 생성할 수 없게 됩니다. 이 경우 백업 코드나 다른 인증 방법을 마련해 놓는 것이 중요합니다.

TOTP의 활용 사례

  1. 2단계 인증 (2FA)
    • TOTP는 가장 많이 사용되는 2단계 인증 방식 중 하나입니다. 많은 웹사이트와 애플리케이션(예: 구글, 페이스북, 은행 앱 등)에서 TOTP 기반의 2FA를 제공합니다.
  2. 보안 강화
    • 암호화된 계정 보호 및 금융 서비스에서 사용자가 중요한 작업을 할 때 TOTP를 요구함으로써, 계정 도용이나 피싱 공격으로부터 보호할 수 있습니다.
  3. 앱 인증
    • 모바일 애플리케이션에서 사용자는 TOTP를 통해 자신의 계정에 로그인하거나, 민감한 작업을 승인하는 등의 절차에 활용할 수 있습니다.

TOTP와 다른 OTP 방식 비교

  1. HOTP (HMAC-based One-Time Password)
    • HOTP는 이벤트 기반 OTP 시스템으로, 사용자가 인증 요청을 할 때마다 일회용 비밀번호가 생성됩니다. 반면, TOTP는 시간 기반이므로, 시간에 맞춰 주기적으로 코드를 생성합니다.
    • HOTP는 사용자 행동에 따라 비밀번호가 생성되며, 로그인 시도 등 이벤트가 발생할 때마다 새로운 OTP가 발급됩니다.
  2. SMS 기반 OTP
    • SMS OTP는 핸드폰 문자를 통해 전달되는 일회용 비밀번호입니다. 그러나 SMS OTP는 중간자 공격이나 스푸핑 공격에 취약할 수 있습니다. 반면, TOTP는 앱을 통해 생성되고, 온라인 해킹의 위험을 낮출 수 있습니다.

 

TOTP(Time-based One-Time Password)는 시간 기반으로 생성되는 일회용 비밀번호로, **2단계 인증(2FA)**에서 보안을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. TOTP는 HMAC SHA-1 알고리즘을 사용하여 시간과 비밀 키를 결합하여 동적으로 비밀번호를 생성합니다. 이 시스템은 안전성과 편리함을 제공하며, 모바일 앱을 통해 손쉽게 사용할 수 있습니다. TOTP는 비밀번호 외에도 생체 인증이나 하드웨어 보안 키와 같은 다른 인증 수단을 결합하여, 고급 보안을 필요로 하는 많은 온라인 서비스에서 널리 활용됩니다.

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