Universeller zweiter Faktor (U2F): Geschichte, Entwicklung, Vorteile

Aktualisiert: 16. September 2024 Lesezeit: ~

Kurzfassung

Universal 2. Faktor (U2F) ist ein offener Authentifizierungsstandard, der die Sicherheit erhöht, indem er von Benutzern verlangt, ihre Identität sowohl mit einem Passwort als auch mit einem physischen kryptografischen Schlüssel zu bestätigen. U2F wurde 2014 durch eine Partnerschaft zwischen Google, Yubico und NXP Semiconductors im Rahmen der Fast Identity Online (FIDO) Alliance entwickelt und funktioniert, indem eine verschlüsselte Herausforderung an einen Hardwareschlüssel gesendet wird, der in einen Universal Serial Bus (USB)-Anschluss eingesteckt ist. Schlüssel können nicht geklont werden, benötigen keine Treiber und bieten eine hohe Phishing-Resistenz – was U2F zu einem praktischen Upgrade gegenüber reinen Passwörtern sowohl für Verbraucher:innen als auch für Unternehmensumgebungen macht.

Warum reicht ein Passwort allein nicht aus, um Ihre Accounts zu schützen?

Wie können Sie Ihr Unternehmen schützen, wenn Passwörter einfach nicht ausreichen? Welche sekundäre Herausforderung können Sie anbieten, die nahezu (aber nicht ganz) immun gegen Hacking ist?

Geben Sie U2F ein.

Das U2F-Protokoll ermöglicht das Senden einer kryptografischen Herausforderung an ein Gerät (typischerweise einen Schlüsselanhänger), das dem Benutzer gehört. Ein Passwort startet den Prozess, aber der digitale Schlüssel ist erforderlich, um Zugriff zu erhalten.

Das FIDO-U2F-Protokoll wurde 2014 entwickelt, und seitdem wurden die Standards weiterentwickelt, verfeinert und aktualisiert. Immer mehr Nutzer:innen gewöhnen sich an die Idee kryptografischer Schlüssel. Einige verlangen diesen Schutz sogar, um die Sicherheit ihrer Daten zu gewährleisten.

Wie ist U2F entstanden?

Die meisten Verbraucher:innen wissen zumindest etwas über Zwei-Faktor-Authentifizierung. Wie Blogger:innen erklären, muss jedes Mal, wenn eine Bankkarte und eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) verwendet werden, zwei Datensätze genutzt werden, um Zugang zu etwas zu erhalten, das benötigt wird. Universal 2. Faktor funktioniert auf ähnliche Weise und wird von Befürwortern schon lange gefordert.

Im Jahr 2012 tauchten in Branchenblogs Gerüchte über ein Google-Projekt auf, das Schlüsselanhänger verwendete, um Standard-Schlüsselworteingaben zu ersetzen. Expert:innen waren sich nicht sicher, wie die Tools funktionieren würden, aber die Begeisterung wuchs. Blogs mit Titeln wie „Der Plan zur Abschaffung des Passworts“ hielten das Interesse am Leben.

Im Jahr 2014 wurden die Standards vorgeschlagen in einer Partnerschaft zwischen:

  • Google 
  • Yubico
  • NXP Semiconductors

Die Open-Source-Standards fielen schließlich, unter die Leitung der FIDO (Fast Identity Online) Alliance, die bis heute für deren Pflege und Verwaltung zuständig ist.

Funktionsweise von U2F

Stellen Sie sich den Universal 2nd Faktor als ein neues Sicherheits-Gateway vor, das Nutzer:innen passieren müssen, um auf geschützte Ressourcen zuzugreifen. Obwohl diese Benutzer:innen weiterhin Passwörter benötigen, um den Prozess zu starten, müssen sie auch ein physisches Gerät bei sich haben, um Ihre Autorisierungsschritte abzuschließen.

Einfach ausgedrückt sieht ein U2F-Prozess wie folgt aus:

  1. Passwort: Der Benutzer ruft eine Website auf und gibt einen Benutzernamen und ein Passwort ein, die von dieser Website erkannt werden.
  2. Herausforderung: Nachdem der entsprechende Benutzername und das Passwort erkannt wurden, sendet das System eine Herausforderung an einen Schlüssel, den der Benutzer in einen Universal Serial Bus (USB)-Anschluss eingesteckt hat. Die Kommunikation wird während der Übertragung verschlüsselt.
  3. Antwort: Der Schlüssel leuchtet auf oder bestätigt anderweitig, dass die Herausforderung empfangen wurde. Der Benutzer drückt eine Schaltfläche, um die Verbindung abzuschließen.

Was sind die wichtigsten Sicherheitseigenschaften eines U2F-Geräts?

  • Asymmetrische Verschlüsselung (FIDO-spezifiziert)
  • Sensible Daten bleiben jederzeit auf dem Gerät
  • Kommuniziert über das Human Interface Device (HID)-Protokoll über USB
  • Kein Treiber- oder Software-Download erforderlich

Was passiert, wenn ein Schlüssel verloren geht oder nicht verfügbar ist?

Benutzer:innen werden angehalten, jederzeit einen Ersatz-Sicherheitsschlüssel bereitzuhalten. Wenn es verloren geht, ist es für Benutzer:innen sehr schwierig, Zugriff auf geschützte Ressourcen zu erhalten. In der U2F-Umgebung ist die Sicherheit entscheidend und nicht der Benutzerkomfort, weshalb Nutzer:innen nach der Autorisierung einfach vorsichtig mit den Schlüsseln umgehen müssen.

  • Kann nicht geklont werden, da die privaten Informationen auf dem Schlüssel nicht extrahiert werden können
  • Nicht Bluetooth-fähig, daher keine drahtlosen Angriffsvektoren
  • Keine Batterien erforderlich
  • Keine laufende Wartung erforderlich

Für Endnutzer:innen bedeuten Schlüssel hohe Sicherheit bei geringem Aufwand. Für einige Menschen ist es eine perfekte Kombination.

Wie können Organisationen U2F implementieren?

Das Universal 2. Faktor-Protokoll ist offen, sodass jeder Entwickler es nutzen kann. Aber die Rolle eines Anbieters ist entscheidend.

Wie unterstützen Anbieter und Entwickler U2F?

Verbraucher:innen kaufen Schlüssel in der Regel von Drittanbietern, darunter YubiKey, Titan und andere, und Unternehmen müssen sicherstellen, dass die gekauften Schlüssel tatsächlich mit ihren Systemen kommunizieren können. Einige Unternehmen fordern Verbraucher auf, Schlüssel nur von geprüften und vertrauenswürdigen Partnern zu erwerben. Wenn Sie in einem sensiblen Markt wie dem Bankwesen tätig sind, könnte dies eine gute Option sein.

Wie sieht der Einrichtungsprozess für Benutzer:innen aus?

Kund:innen behaupten, dass die Einrichtung eines U2F-Schlüssels abschreckend ist und mehrere Schritte umfasst, wie z. B.:

  1. Anmelden. Benutzer:innen starten den Vorgang, indem sie eine Website ihrer Wahl aufrufen und ihre Benutzernamen und Passwörter eingeben.
  2. Token-Registrierung. Nutzer:innen heben hervor, dass sie einen Schlüssel gekauft haben.
  3. Einstecken und Registrieren. Benutzer stecken den Schlüssel in den Computer, und sie werden möglicherweise aufgefordert, eine SMS-Verifizierung zu verwenden, um zu beginnen.
  4. Wiederkehrend. Die Registrierung muss für jede Website erfolgen, bei der Sie sich mit dem U2F-Token authentifizieren möchten.

Die Programmieranforderungen für Website-Entwickler sind minimal. Teams müssen Registrierungsprozesse entwickeln, damit Benutzer diese Authentifizierungsmethode zu ihren Anmeldungen hinzufügen können. Entwickler:innen berichten oft, dass dies sehr wenig Zeit und technisches Fachwissen erfordert.

Erste Schritte mit U2F

Wir haben mit Yubico zusammengearbeitet, um U2F für alle unsere Kunden bereitzustellen. Wir wissen, dass einfache Passwörter nicht ausreichen, und wir möchten Teil der Lösung sein.

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Häufig gestellte Fragen

Was ist U2F (Universal 2. Faktor) und wie unterscheidet es sich von der Standard-Zwei-Faktor-Authentifizierung?

U2F (Universal 2nd Faktor) ist ein offener Authentifizierungsstandard, der einen physischen kryptografischen Schlüssel verwendet, um die Identität zu verifizieren. Im Gegensatz zur Standard-2FA, die möglicherweise auf Codes des Short Message Service (SMS) oder von Apps generierte Tokens angewiesen ist, verwendet U2F asymmetrische Verschlüsselung und speichert sensible Daten direkt auf dem Hardware-Gerät, was Phishing oder das Abfangen von Daten erheblich erschwert.

Wer hat den U2F-Standard (Universal Zweiter Faktor) entwickelt?

Der U2F-Standard (Universal 2. Faktor) wurde 2014 durch eine Zusammenarbeit zwischen Google, Yubico und NXP Semiconductors entwickelt. Es wurde anschließend übernommen und wird nun von der FIDO (Fast Identity Online) Alliance gepflegt.

Was passiert, wenn ein Benutzer den U2F-Sicherheitsschlüssel (Universal 2nd Factor) verliert?

Der Verlust eines U2F-Schlüssels (Universeller 2. Faktor) macht es sehr schwierig, wieder Zugriff auf geschützte Ressourcen zu erhalten, da im U2F-Modell die Sicherheit Vorrang vor dem Benutzerkomfort hat. Benutzenden wird dringend empfohlen, jederzeit einen Ersatz-Sicherheitsschlüssel registriert und verfügbar zu halten.

Benötigen U2F-Schlüssel (Universal 2. Faktor) spezielle Software oder Treiber, um zu funktionieren?

Nein. U2F-Schlüssel (Universaler Zweiter Faktor) kommunizieren mit dem Host-Computer über das Human Interface Device (HID)-Protokoll über eine Universalserienbus-(USB)-Verbindung, sodass keine zusätzlichen Treiber oder Software-Downloads erforderlich sind.

Kann ein U2F-Schlüssel (Universal 2nd Faktor) aus der Ferne geklont oder kompromittiert werden?

Nein. Die auf einem U2F-Schlüssel (Universal 2. Faktor) gespeicherten privaten Informationen können nicht extrahiert werden, was bedeutet, dass der Schlüssel nicht geklont werden kann. Die meisten Schlüssel sind zudem nicht Bluetooth-fähig, was drahtlose Angriffsvektoren eliminiert und Batterien oder eine laufende Wartung überflüssig macht.

Wie hoch ist der technische Aufwand für Entwickler:innen, um Unterstützung für U2F (Universal 2nd Faktor) hinzuzufügen?

Die Programmieranforderungen sind minimal. Entwickler:innen müssen in erster Linie einen Registrierungsablauf implementieren, damit Benutzer:innen ihre Schlüssel registrieren können. Accounts von Entwickler:innen deuten darauf hin, dass die Implementierung in der Regel sehr wenig Zeit oder spezielles technisches Fachwissen erfordert.

Referenzen

Mehr als Passwörter: 2FA, U2F und Google Advanced Protection. (November 2018). Troy Hunt.

Der Plan zur Abschaffung des Passworts. April 2014. The Verge.

Google-Konten unterstützen jetzt Sicherheitsschlüssel. (Oktober 2014). Krebs on Security.

10 Dinge, die Sie schon immer über FIDO2, WebAuthn und eine passwortlose Welt wissen wollten. (August 2018). Yubico.

U2F: 2-Faktor-Authentifizierung der nächsten Generation. (April 2017). Tripwire.

U2F-Spezifikationen. The FIDO Alliance.

Fido U2F-Sicherheitsschlüssel. Amazon.

Was genau ist U2F? (Juni 2017). Hacker Noon.

Schnelle und pragmatische Anleitung für Entwickler:innen zu U2F. (12. Dezember 2017). Medium.

Google: Sicherheitsschlüssel neutralisieren Phishing bei Mitarbeitenden. (Juli 2018). Krebs on Security.

Spezifikationsübersicht. The FIDO Alliance.

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