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Yubico公司生产的一种安全密钥，可用于多种身份认证、二次认证、公钥加密场景。

<<TableOfContents>>

= 功能接口 =

YubiKey总共有三种功能接口：FIDO、OTP和CCID。一个YubiKey 5系（比如YubiKey 5 NFC等）同时支持三种接口，而Yubico Security Key只支持FIDO接口。

 * FIDO：FIDO2，U2F
 * CCID：OpenPGP, PIV, OATH
 * OTP：Static Password, Yubico OTP, Challenge-Response, Legacy OATH-HOTP

功能接口不同于物理接口。不同型号的YubiKey可能会有三种不同的物理接口：

 * USB
 * NFC
 * Lightning。

通过YubiKey Manager -> Interfaces 可以设置各个接口和功能的开启状态（OTP接口下的四种功能只能一起关闭或者打开）。

== FIDO ==

系统将YubiKey的FIDO接口识别为一个HID设备。YubiKey通过该接口来支持FIDO联盟的[[https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%9A%E7%94%A8%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E5%9B%A0%E7%B4%A0|U2F协议]]以及更新版的[[https://zh.wikipedia.org/wiki/FIDO2|FIDO2协议]]，提供网站登录的二次验证（2FA）以及无密码登录功能。该二次验证方式比传统的TOTP更加安全（防止MITM）、更加方便（只需轻触无需输入）。

支持该功能的网站包括Google、Twitter、Facebook、Github等等（完整列表详见 [[https://www.yubico.com/ca/works-with-yubikey/catalog/?series=1&sort=popular|1]] 以及 [[https://www.buybitcoinworldwide.com/dongle-auth/#|2]] ）。该功能也需要设备和浏览器的支持，最新版本的各种浏览器以及Android（无谷歌框架的安卓系统无法支持）、iOS系统（13+）均支持该功能。

=== FIDO2 ===

这是使用最方便的一种模式。

 1. 第一次使用可以在 YubiKey Manager -> Applications -> FIDO2 中设置FIDO2 PIN。
 1. 在支持该功能的网站中找到二次验证或者无密码登录设置，选择添加YubiKey
 1. 登录时在看到浏览器提示后轻触YubiKey，然后输入FIDO2 PIN。

=== U2F ===

U2F和FIDO2的使用方法几乎一致，只是不支持PIN和无密码登录。
 
== CCID ==

系统会将YubiKey的CCID接口识别为一个智能卡读卡器，不同的YubiKey功能会被识别为读卡器上不同的智能卡。YubiKey通过该接口支持PIV、OpenPGP以及OATH三种功能。

=== OATH ===

OATH是一种生成二次验证码的标准，包括TOTP和HOTP两种验证码。通过这个接口使用OATH功能可以存储32组密钥，与此相对的，通过OTP接口使用OATH-HOTP只能存储一组密钥。

 * TOTP: 此模式即Google Authenticator等二次验证应用所使用的算法，此算法依赖当前时间，而YubiKey没有内建时钟，所以依赖YubiKey所连接的设备的时间。
 * HOTP: 此模式和TOTP类似，但不依赖时间而是依赖计数器来生成验证码。每生成一次验证码，内部计数器加1。

以上两种验证码，都可以通过Yubico Authenticator应用来输入密钥及生成二次验证码。

=== PIV ===

PIV模块可用于存储非对称加密密钥，并可进行登录、验证、加密解密等操作。

PIV模块共有四个可以直接存储的槽可以储存四个证书。此外还有20个槽用于存储历史证书，以方便解密过去的密文。

 * 9a 插槽：PIV 验证。验证智能卡和持卡人（比如用于操作系统登录、ssh、WiFi、OpenVPN、curl、Android code、Mac code、屏幕自动解锁）。通常 PIN 只会请求一次，在后续操作中可能会被重复使用。
 * 9c 插槽：电子签名。签名对象（Android code 签名、Mac code 签名、储存中间 CA 私钥签名）。一般来说，每次操作都需要验证 PIN。
 * 9d 插槽：钥匙管理。以保密为目的加密对象时，通常 PIN 只需要请求一次，在后续操作中可以重复使用。
 * 9e 插槽：安全卡验证。当需要物理手段进行验证时（比如门锁），通常情况不需要验证 PIN。

基于PIV可以实现SSH登录、操作系统登录、全盘加密等。

==== 初始化 ====

第一次使用PIV功能，需要设置PIN。
 * 打开YubiKey Manager -> Applications -> PIV，点击Configure PINs
 * 分别设置PIN，PUK和Management Key。默认的PIN、PUK和Management Key分别为：123456，12345678和010203040506070801020304050607080102030405060708。

==== MacOS登录 ====

打开 YubiKey Manager -> Applications -> PIV，点击Setup for macOS可以完成配对。配对完成后下次登录，只需要输入PIV PIN而无需输入系统密码。
行号 3: 行号 76:
 * 第三方说明书 https://github.com/iamtwz/yubikey-handbook-chinese/
 * Yubikey原理、开箱、使用介绍 https://www.bilibili.com/video/av16371482
 * USB令牌登录是啥？ https://www.bilibili.com/video/av24152863
 * 如何创建OpenPGP密钥并将其移动到Yubikey https://www.bilibili.com/video/av71115681
行号 8: 行号 77:
== iOS ==
对iOS支持比较有限		 === OpenPGP ===
行号 11: 行号 79:
 * 可以装Yubico Authenticator代替google authenticator生成TOTP
 * 可以装Google Smart Lock支持google账户登录
== OTP ==

这是从最初版本的YubiKey继承下来的传统接口，系统会将该接口识别为一个键盘设备，支持静态密码、Yubico OTP、HMAC-SHA1 Challenge-Response以及传统的OATH-HOTP（新的OATH通过CCID接口实现）四种功能。

OTP接口有两个槽，分别对应轻触和长按YubiKey。每个槽都可以配制成四个功能中的任意一个。

注意：如非必要，尽量使用前面两种模式而不是这种模式。

=== 静态密码 ===

通过YubiKey Manager可以设置静态密码。

使用时轻触或者长按YubiKey即可在当前光标处输入提前设置的密码。

注意事项：
 * 首先，这是非常不安全的模式，任何人获得你的YubiKey都可以得到你设置的密码。
 * 其次，由于键盘布局的问题，这种模式能完全正常使用的字符是有限制。详见 [[https://resources.yubico.com/53ZDUYE6/as/9hccqgx9bwwqq96mhkk8jb4h/Static_Password_Function.pdf]]

=== Yubico OTP ===

=== HMAC-SHA1 Challenge-Response ===

=== OATH-HOTP ===

= 参考资料 =

 * 官方使用向导 [[https://www.yubico.com/setup/]]
 * https://docs.yubico.com/hardware/yubikey/yk-5/tech-manual/index.html
 * 不同型号特性比较 [[https://www.yubico.com/products/compare-products-series/]]
 * 官方手册 [[https://support.yubico.com/support/solutions/articles/15000014219-yubikey-5-series-technical-manual]]
 * 固件5.2.3 [[https://www.yubico.com/blog/whats-new-in-yubikey-firmware-5-2-3/]]
 * YubiKey Handbook [[https://ruimarinho.gitbooks.io/yubikey-handbook/content/]]
 * YubiKey Guide [[https://github.com/drduh/YubiKey-Guide]]
 * [[https://wiki.archlinux.org/title/YubiKey#OTP_slot_implementation]]

Yubico公司生产的一种安全密钥，可用于多种身份认证、二次认证、公钥加密场景。

目录

  1. 功能接口
    1. FIDO
      1. FIDO2
      2. U2F
    2. CCID
      1. OATH
      2. PIV
        1. 初始化
        2. MacOS登录
      3. OpenPGP
    3. OTP
      1. 静态密码
      2. Yubico OTP
      3. HMAC-SHA1 Challenge-Response
      4. OATH-HOTP
  2. 参考资料

功能接口

YubiKey总共有三种功能接口：FIDO、OTP和CCID。一个YubiKey 5系（比如YubiKey 5 NFC等）同时支持三种接口，而Yubico Security Key只支持FIDO接口。

  • FIDO：FIDO2，U2F
  • CCID：OpenPGP, PIV, OATH
  • OTP：Static Password, Yubico OTP, Challenge-Response, Legacy OATH-HOTP

功能接口不同于物理接口。不同型号的YubiKey可能会有三种不同的物理接口：

  • USB
  • NFC
  • Lightning。

通过YubiKey Manager -> Interfaces 可以设置各个接口和功能的开启状态（OTP接口下的四种功能只能一起关闭或者打开）。

1. FIDO

系统将YubiKey的FIDO接口识别为一个HID设备。YubiKey通过该接口来支持FIDO联盟的U2F协议以及更新版的FIDO2协议，提供网站登录的二次验证（2FA）以及无密码登录功能。该二次验证方式比传统的TOTP更加安全（防止MITM）、更加方便（只需轻触无需输入）。

支持该功能的网站包括Google、Twitter、Facebook、Github等等（完整列表详见 1 以及 2 ）。该功能也需要设备和浏览器的支持，最新版本的各种浏览器以及Android（无谷歌框架的安卓系统无法支持）、iOS系统（13+）均支持该功能。

1.1. FIDO2

这是使用最方便的一种模式。

  1. 第一次使用可以在 YubiKey Manager -> Applications -> FIDO2 中设置FIDO2 PIN。

  2. 在支持该功能的网站中找到二次验证或者无密码登录设置，选择添加YubiKey

  3. 登录时在看到浏览器提示后轻触YubiKey，然后输入FIDO2 PIN。

1.2. U2F

U2F和FIDO2的使用方法几乎一致，只是不支持PIN和无密码登录。

2. CCID

系统会将YubiKey的CCID接口识别为一个智能卡读卡器，不同的YubiKey功能会被识别为读卡器上不同的智能卡。YubiKey通过该接口支持PIV、OpenPGP以及OATH三种功能。

2.1. OATH

OATH是一种生成二次验证码的标准，包括TOTP和HOTP两种验证码。通过这个接口使用OATH功能可以存储32组密钥，与此相对的，通过OTP接口使用OATH-HOTP只能存储一组密钥。

  • TOTP: 此模式即Google Authenticator等二次验证应用所使用的算法，此算法依赖当前时间，而YubiKey没有内建时钟，所以依赖YubiKey所连接的设备的时间。

  • HOTP: 此模式和TOTP类似，但不依赖时间而是依赖计数器来生成验证码。每生成一次验证码，内部计数器加1。

以上两种验证码，都可以通过Yubico Authenticator应用来输入密钥及生成二次验证码。

2.2. PIV

PIV模块可用于存储非对称加密密钥，并可进行登录、验证、加密解密等操作。

PIV模块共有四个可以直接存储的槽可以储存四个证书。此外还有20个槽用于存储历史证书，以方便解密过去的密文。

  • 9a 插槽：PIV 验证。验证智能卡和持卡人（比如用于操作系统登录、ssh、WiFi、OpenVPN、curl、Android code、Mac code、屏幕自动解锁）。通常 PIN 只会请求一次，在后续操作中可能会被重复使用。

  • 9c 插槽：电子签名。签名对象（Android code 签名、Mac code 签名、储存中间 CA 私钥签名）。一般来说，每次操作都需要验证 PIN。
  • 9d 插槽：钥匙管理。以保密为目的加密对象时，通常 PIN 只需要请求一次，在后续操作中可以重复使用。
  • 9e 插槽：安全卡验证。当需要物理手段进行验证时（比如门锁），通常情况不需要验证 PIN。

基于PIV可以实现SSH登录、操作系统登录、全盘加密等。

2.2.1. 初始化

第一次使用PIV功能，需要设置PIN。

  • 打开YubiKey Manager -> Applications -> PIV，点击Configure PINs

  • 分别设置PIN，PUK和Management Key。默认的PIN、PUK和Management Key分别为：123456，12345678和010203040506070801020304050607080102030405060708。

2.2.2. MacOS登录

打开 YubiKey Manager -> Applications -> PIV，点击Setup for macOS可以完成配对。配对完成后下次登录，只需要输入PIV PIN而无需输入系统密码。

2.3. OpenPGP

3. OTP

这是从最初版本的YubiKey继承下来的传统接口，系统会将该接口识别为一个键盘设备，支持静态密码、Yubico OTP、HMAC-SHA1 Challenge-Response以及传统的OATH-HOTP（新的OATH通过CCID接口实现）四种功能。

OTP接口有两个槽，分别对应轻触和长按YubiKey。每个槽都可以配制成四个功能中的任意一个。

注意：如非必要，尽量使用前面两种模式而不是这种模式。

3.1. 静态密码

通过YubiKey Manager可以设置静态密码。

使用时轻触或者长按YubiKey即可在当前光标处输入提前设置的密码。

注意事项：

3.2. Yubico OTP

3.3. HMAC-SHA1 Challenge-Response

3.4. OATH-HOTP

参考资料

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