Web Authentication API: En omfattende guide til implementering af login uden adgangskode

I nutidens digitale landskab er sikkerhed altafgørende. Traditionelle adgangskodebaserede godkendelsesmetoder er i stigende grad sårbare over for angreb som phishing, brute-force-forsøg og credential stuffing. Web Authentication API (WebAuthn), også kendt som FIDO2 Client to Authenticator Protocol (CTAP), tilbyder et moderne, sikkert og brugervenligt alternativ: login uden adgangskode. Denne omfattende guide vil gennemgå principperne bag WebAuthn, dets fordele, og hvordan du effektivt implementerer det i dine webapplikationer.

Hvad er Web Authentication API (WebAuthn)?

Web Authentication API (WebAuthn) er en webstandard, der gør det muligt for websites og applikationer at anvende stærke godkendelsesmetoder som biometri (fingeraftryk, ansigtsgenkendelse), hardware-sikkerhedsnøgler (YubiKey, Titan Security Key) og platform-autentifikatorer (Windows Hello, Touch ID på macOS) til brugergodkendelse. Det er en kernekomponent i FIDO2-projektet, en åben godkendelsesstandard, der sigter mod at erstatte adgangskoder med mere sikre og bekvemme alternativer.

WebAuthn fungerer efter principperne for public key-kryptografi. I stedet for at gemme adgangskoder på serveren, er det baseret på et kryptografisk nøglepar: en privat nøgle, der opbevares sikkert på brugerens enhed, og en offentlig nøgle, der er registreret hos websitet eller applikationen. Når en bruger forsøger at logge ind, godkender de sig lokalt ved hjælp af deres biometriske sensor eller sikkerhedsnøgle, hvilket låser den private nøgle op og giver browseren mulighed for at generere en signeret assertion, der beviser deres identitet over for serveren, uden nogensinde at overføre selve den private nøgle. Denne tilgang reducerer risikoen for adgangskoderelaterede angreb betydeligt.

Fordele ved at implementere WebAuthn

• Forbedret sikkerhed: WebAuthn fjerner adgangskoder, hvilket gør din applikation immun over for adgangskodebaserede angreb som phishing, brute-force-angreb og credential stuffing. Brugen af private nøgler, som aldrig forlader brugerens enhed, tilføjer et ekstra lag af sikkerhed.
• Forbedret brugeroplevelse: Login uden adgangskode forenkler godkendelsesprocessen. Brugere kan logge ind hurtigt og nemt ved hjælp af biometri eller en sikkerhedsnøgle, hvilket fjerner behovet for at huske og indtaste komplekse adgangskoder. Denne strømlinede oplevelse kan føre til øget brugertilfredshed og engagement.
• Modstandsdygtighed over for phishing: WebAuthn-autentifikatorer er bundet til oprindelsen (domænet) af websitet eller applikationen. Dette forhindrer angribere i at bruge stjålne legitimationsoplysninger på svigagtige websites, hvilket gør WebAuthn yderst modstandsdygtig over for phishing-angreb.
• Kompatibilitet på tværs af platforme: WebAuthn understøttes af alle større browsere og operativsystemer, hvilket sikrer en ensartet godkendelsesoplevelse på tværs af forskellige enheder og platforme. Denne brede kompatibilitet gør det til en levedygtig løsning for en lang række webapplikationer.
• Overholdelse og standardisering: Som en webstandard hjælper WebAuthn organisationer med at overholde sikkerhedsregulativer og branchestandarder. Dens standardisering sikrer interoperabilitet mellem forskellige autentifikatorer og platforme.
• Reduceret supportomkostninger: Ved at eliminere adgangskoder kan WebAuthn betydeligt reducere supportomkostninger forbundet med nulstilling af adgangskoder, kontogendannelse og sikkerhedsbrud.

Nøglebegreber i WebAuthn

For at implementere WebAuthn effektivt er det afgørende at forstå følgende nøglebegreber:

• Relying Party (RP): Dette er websitet eller applikationen, der bruger WebAuthn til godkendelse. RP er ansvarlig for at igangsætte godkendelsesprocessen og verificere brugerens identitet.
• Autentifikator: En autentifikator er en hardware- eller softwarekomponent, der genererer og opbevarer kryptografiske nøgler og udfører godkendelsesoperationer. Eksempler inkluderer sikkerhedsnøgler, fingeraftrykslæsere og ansigtsgenkendelsessystemer.
• Public Key Credential: Dette er et par kryptografiske nøgler (offentlig og privat), der er forbundet med en bruger og en autentifikator. Den offentlige nøgle gemmes på Relying Partys server, mens den private nøgle opbevares sikkert på brugerens autentifikator.
• Attestation: Attestation er den proces, hvorved en autentifikator leverer kryptografisk signerede oplysninger om sin type og kapacitet til Relying Party. Dette giver RP mulighed for at verificere autentifikatoren ægthed og troværdighed.
• Assertion: En assertion er en kryptografisk signeret erklæring genereret af autentifikatoren, der beviser brugerens identitet over for Relying Party. Assertionen er baseret på den private nøgle, der er forbundet med brugerens public key credential.
• Brugerverifikation: Dette refererer til den metode, som autentifikatoren bruger til at verificere brugerens tilstedeværelse og samtykke, før godkendelsesoperationer udføres. Eksempler inkluderer fingeraftryksscanning, indtastning af PIN-kode og ansigtsgenkendelse.
• Brugertilstedeværelse: Dette betyder simpelthen, at brugeren er fysisk til stede og interagerer med autentifikatoren (f.eks. ved at trykke på en sikkerhedsnøgle).

Implementering af WebAuthn: En trin-for-trin guide

Implementering af WebAuthn involverer et par vigtige trin. Her er en generel oversigt over processen:

1. Registrering (Oprettelse af credential)

Dette er processen med at registrere en ny autentifikator hos Relying Party.

1. Brugeren igangsætter registrering: Brugeren igangsætter registreringsprocessen på websitet eller applikationen.
2. Relying Party genererer en udfordring: Relying Party genererer en unik, kryptografisk sikker udfordring (tilfældige data) og sender den til brugerens browser. Denne udfordring hjælper med at forhindre replay-angreb. RP giver også oplysninger som Relying Party ID (RP ID), som typisk er websitets domænenavn.
3. Browseren kontakter autentifikatoren: Browseren bruger WebAuthn API til at kontakte autentifikatoren. Browseren specificerer RP ID, bruger-ID og udfordringen.
4. Autentifikatoren genererer et nøglepar: Autentifikatoren genererer et nyt offentligt/privat nøglepar. Den private nøgle opbevares sikkert på selve autentifikatoren.
5. Autentifikatoren signerer data: Autentifikatoren signerer udfordringen (og muligvis andre data) ved hjælp af den private nøgle. Den genererer også en attestation-erklæring, som giver oplysninger om selve autentifikatoren.
6. Browseren returnerer data til Relying Party: Browseren returnerer den offentlige nøgle, signaturen og attestation-erklæringen til Relying Party.
7. Relying Party verificerer data: Relying Party verificerer signaturen ved hjælp af den offentlige nøgle og verificerer attestation-erklæringen for at sikre, at autentifikatoren er troværdig.
8. Relying Party gemmer den offentlige nøgle: Relying Party gemmer den offentlige nøgle, der er forbundet med brugerens konto.

Eksempel (Konceptuelt):

Forestil dig, at en bruger, Alice, vil registrere sin YubiKey på eksempel.dk. Serveren genererer en tilfældig streng som "A7x92BcDeF" og sender den til Alices browser. Browseren beder derefter YubiKey om at generere et nøglepar og signere strengen. YubiKey gør dette og returnerer den offentlige nøgle, den signerede streng og nogle oplysninger om sig selv. Serveren verificerer derefter, at signaturen er gyldig, og at YubiKey er en ægte enhed, før den gemmer den offentlige nøgle, der er knyttet til Alices konto.

2. Godkendelse (Credential Assertion)

Dette er processen med at verificere brugerens identitet ved hjælp af den registrerede autentifikator.

1. Brugeren igangsætter login: Brugeren igangsætter login-processen på websitet eller applikationen.
2. Relying Party genererer en udfordring: Relying Party genererer en unik udfordring og sender den til brugerens browser.
3. Browseren kontakter autentifikatoren: Browseren bruger WebAuthn API til at kontakte den autentifikator, der er knyttet til brugerens konto.
4. Autentifikatoren signerer udfordringen: Autentifikatoren beder brugeren om verifikation (f.eks. fingeraftryk, PIN-kode) og signerer derefter udfordringen ved hjælp af den private nøgle.
5. Browseren returnerer data til Relying Party: Browseren returnerer signaturen til Relying Party.
6. Relying Party verificerer signaturen: Relying Party verificerer signaturen ved hjælp af den gemte offentlige nøgle. Hvis signaturen er gyldig, godkendes brugeren.

Eksempel (Konceptuelt):

Alice vender tilbage til eksempel.dk for at logge ind. Serveren genererer en anden tilfældig streng som "G1h34IjKlM" og sender den til Alices browser. Browseren beder Alice om at røre ved sin YubiKey. YubiKey, efter at have verificeret Alices tilstedeværelse, signerer den nye streng. Signaturen sendes tilbage til serveren, som verificerer den ved hjælp af den offentlige nøgle, den gemte under registreringen. Hvis signaturen stemmer, er Alice logget ind.

Kodeeksempel (Forenklet JavaScript - Server-side er påkrævet)

Dette er et forenklet eksempel og kræver server-side logik til at generere udfordringer, verificere signaturer og administrere brugerkonti. Det er beregnet til at illustrere de grundlæggende trin, der er involveret.

// Registrering (Forenklet)
async function register() {
  try {
    const options = await fetch('/registration/options').then(res => res.json()); // Hent indstillinger fra server
    const credential = await navigator.credentials.create(options);

    const response = await fetch('/registration/complete', {
      method: 'POST',
      headers: {
        'Content-Type': 'application/json'
      },
      body: JSON.stringify({
        credential: {
          id: credential.id,
          rawId: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.rawId))),
          type: credential.type,
          response: {
            attestationObject: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.attestationObject))),
            clientDataJSON: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.clientDataJSON))),
          }
        }
      })
    });

    const result = await response.json();
    if (result.success) {
      alert('Registrering lykkedes!');
    } else {
      alert('Registrering mislykkedes: ' + result.error);
    }
  } catch (error) {
    console.error('Fejl under registrering:', error);
    alert('Registrering mislykkedes: ' + error.message);
  }
}

// Godkendelse (Forenklet)
async function authenticate() {
  try {
    const options = await fetch('/authentication/options').then(res => res.json()); // Hent indstillinger fra server
    const credential = await navigator.credentials.get(options);

    const response = await fetch('/authentication/complete', {
      method: 'POST',
      headers: {
        'Content-Type': 'application/json'
      },
      body: JSON.stringify({
        credential: {
          id: credential.id,
          rawId: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.rawId))),
          type: credential.type,
          response: {
            authenticatorData: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.authenticatorData))),
            clientDataJSON: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.clientDataJSON))),
            signature: btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.signature))),
            userHandle: credential.response.userHandle ? btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(credential.response.userHandle))) : null
          }
        }
      })
    });

    const result = await response.json();
    if (result.success) {
      alert('Godkendelse lykkedes!');
    } else {
      alert('Godkendelse mislykkedes: ' + result.error);
    }
  } catch (error) {
    console.error('Fejl under godkendelse:', error);
    alert('Godkendelse mislykkedes: ' + error.message);
  }
}

Vigtige bemærkninger:

• Server-side logik: JavaScript-koden er stærkt afhængig af server-side komponenter til at generere udfordringer, verificere signaturer og administrere brugerkonti. Du skal implementere disse komponenter ved hjælp af et server-side sprog som Node.js, Python, Java eller PHP.
• Fejlhåndtering: Koden inkluderer grundlæggende fejlhåndtering, men du bør implementere mere robust fejlhåndtering i et produktionsmiljø.
• Sikkerhedshensyn: Håndter altid kryptografiske operationer og følsomme data sikkert på server-siden. Følg bedste praksis for sikkerhed for at beskytte mod sårbarheder som replay-angreb og cross-site scripting (XSS)-angreb.
• Base64-kodning: `btoa()`-funktionen bruges til at kode binære data som Base64-strenge til transmission til serveren.

Valg af den rigtige autentifikator

WebAuthn understøtter forskellige typer autentifikatorer, hver med sine egne styrker og svagheder. Når du vælger en autentifikator til din applikation, skal du overveje følgende faktorer:

• Sikkerhedsniveau: Nogle autentifikatorer tilbyder højere sikkerhedsniveauer end andre. For eksempel anses hardware-sikkerhedsnøgler generelt for at være mere sikre end softwarebaserede autentifikatorer.
• Brugeroplevelse: Brugeroplevelsen kan variere betydeligt afhængigt af autentifikatoren. Biometriske autentifikatorer tilbyder en problemfri og bekvem oplevelse, mens sikkerhedsnøgler kan kræve, at brugerne bærer en ekstra enhed.
• Omkostninger: Omkostningerne ved autentifikatorer kan også variere. Hardware-sikkerhedsnøgler kan være relativt dyre, mens softwarebaserede autentifikatorer ofte er gratis.
• Platformskompatibilitet: Sørg for, at den autentifikator, du vælger, er kompatibel med de platforme og enheder, som din målgruppe bruger.

Her er nogle almindelige typer af autentifikatorer:

• Hardware-sikkerhedsnøgler: Disse er fysiske enheder, såsom YubiKeys og Titan Security Keys, der tilsluttes en computer eller mobilenhed via USB eller NFC. De tilbyder et højt sikkerhedsniveau og er modstandsdygtige over for phishing-angreb. De er et populært valg til højsikkerhedsapplikationer og virksomhedsmiljøer.
• Platform-autentifikatorer: Disse er indbyggede autentifikatorer, der er integreret i operativsystemer og enheder. Eksempler inkluderer Windows Hello (fingeraftryk, ansigtsgenkendelse) og Touch ID på macOS. De tilbyder en bekvem og sikker godkendelsesoplevelse.
• Mobile autentifikatorer: Nogle mobilapps kan fungere som WebAuthn-autentifikatorer. Disse bruger ofte biometrisk godkendelse (fingeraftryk eller ansigtsgenkendelse) og er bekvemme for brugere, der primært tilgår din tjeneste på mobile enheder.

Bedste praksis for implementering af WebAuthn

For at sikre en sikker og brugervenlig WebAuthn-implementering skal du følge disse bedste praksisser:

• Brug et anerkendt bibliotek: Overvej at bruge et velvedligeholdt og anerkendt WebAuthn-bibliotek eller SDK for at forenkle implementeringsprocessen og undgå almindelige faldgruber. Der findes biblioteker til forskellige server-side sprog, såsom Node.js, Python og Java.
• Implementer robust fejlhåndtering: Håndter fejl elegant og giv informative fejlmeddelelser til brugerne. Log fejl til fejlfindingsformål.
• Beskyt mod replay-angreb: Brug unikke, kryptografisk sikre udfordringer for at forhindre replay-angreb.
• Valider attestation-erklæringer: Verificer attestation-erklæringer for at sikre autentifikatorers ægthed og troværdighed.
• Opbevar offentlige nøgler sikkert: Opbevar offentlige nøgler sikkert på serveren og beskyt dem mod uautoriseret adgang.
• Uddan brugerne: Giv klare og præcise instruktioner til brugerne om, hvordan de registrerer og bruger WebAuthn-autentifikatorer.
• Tilbyd backup-muligheder: Giv alternative godkendelsesmetoder (f.eks. gendannelseskoder, sikkerhedsspørgsmål), hvis brugeren mister adgangen til deres primære autentifikator. Dette er afgørende for at opretholde tilgængelighed og forhindre kontolåsninger. Overvej at tilbyde engangskoder sendt via SMS eller e-mail som en backup-mulighed, men vær opmærksom på sikkerhedsbegrænsningerne ved disse metoder sammenlignet med WebAuthn.
• Gennemgå og opdater regelmæssigt: Hold dig opdateret med de nyeste WebAuthn-specifikationer og bedste sikkerhedspraksisser. Gennemgå og opdater jævnligt din implementering for at imødegå eventuelle sårbarheder eller forbedre sikkerheden.
• Overvej tilgængelighed: Sørg for, at din WebAuthn-implementering er tilgængelig for brugere med handicap. Tilbyd alternative inputmetoder og sørg for, at godkendelsesprocessen er kompatibel med hjælpeteknologier.

WebAuthn i en global kontekst

Når du implementerer WebAuthn for et globalt publikum, skal du overveje følgende:

• Sprogstøtte: Sørg for, at dit website eller din applikation understøtter flere sprog, og at WebAuthn-godkendelsesprocessen er lokaliseret til forskellige regioner.
• Kulturelle overvejelser: Vær opmærksom på kulturelle forskelle i godkendelsespræferencer og sikkerhedsopfattelser. Nogle kulturer kan være mere komfortable med visse typer autentifikatorer end andre.
• Regionale regulativer: Vær opmærksom på eventuelle regionale regulativer eller overholdelseskrav relateret til godkendelse og datasikkerhed.
• Tilgængelighed af autentifikatorer: Overvej tilgængeligheden af forskellige typer autentifikatorer i forskellige regioner. Nogle autentifikatorer er muligvis ikke let tilgængelige eller understøttede i visse lande. For eksempel, mens sikkerhedsnøgler er bredt tilgængelige i Nordamerika og Europa, kan deres tilgængelighed være begrænset i nogle udviklingslande.
• Betalingsmetoder: Hvis du sælger hardware-sikkerhedsnøgler, skal du sikre dig, at du tilbyder betalingsmetoder, der er bredt accepteret i forskellige regioner.

Fremtiden for godkendelse uden adgangskode

WebAuthn vinder hurtigt indpas som et sikkert og brugervenligt alternativ til adgangskoder. I takt med at flere browsere og platforme understøtter WebAuthn, er godkendelse uden adgangskode på vej til at blive den nye standard for online sikkerhed. Organisationer, der tager WebAuthn til sig, kan forbedre deres sikkerhedsposition, forbedre brugeroplevelsen og reducere supportomkostningerne.

FIDO Alliance fortsætter med at udvikle og promovere WebAuthn og andre FIDO-standarder, hvilket driver innovation og forbedrer interoperabilitet. Fremtidige fremskridt kan omfatte:

• Forbedret brugeroplevelse: Yderligere strømlining af godkendelsesprocessen og gøre den endnu mere problemfri for brugerne.
• Forbedret sikkerhed: Udvikling af nye sikkerhedsforanstaltninger til at beskytte mod nye trusler.
• Bredere anvendelse: Udvidelse af WebAuthn-understøttelse til flere enheder og platforme, herunder IoT-enheder og mobilapplikationer.
• Integration med decentraliseret identitet: Udforskning af integrationen af WebAuthn med decentraliserede identitetsløsninger for at give brugerne mere kontrol over deres personlige data og online identiteter.

Konklusion

Web Authentication API (WebAuthn) tilbyder en kraftfuld og sikker løsning til implementering af login uden adgangskode. Ved at udnytte public key-kryptografi og moderne godkendelsesmetoder fjerner WebAuthn adgangskoder, reducerer risikoen for adgangskoderelaterede angreb og forbedrer brugeroplevelsen. Implementering af WebAuthn kan være et betydeligt skridt mod at forbedre sikkerheden på dit website eller din applikation og give en mere bekvem og sikker godkendelsesoplevelse for dine brugere. Efterhånden som trusselslandskabet fortsætter med at udvikle sig, er det at omfavne godkendelse uden adgangskode med WebAuthn en afgørende investering i fremtiden for online sikkerhed.