API Web Authentication : Un guide complet pour l'implémentation de la connexion sans mot de passe

Dans le paysage numérique actuel, la sécurité est primordiale. Les méthodes d'authentification traditionnelles basées sur des mots de passe sont de plus en plus vulnérables aux attaques telles que le hameçonnage (phishing), les tentatives de force brute et le bourrage d'identifiants (credential stuffing). L'API Web Authentication (WebAuthn), également connue sous le nom de FIDO2 Client to Authenticator Protocol (CTAP), offre une alternative moderne, sécurisée et conviviale : la connexion sans mot de passe. Ce guide complet vous présentera les principes de WebAuthn, ses avantages et la manière de l'implémenter efficacement dans vos applications web.

Qu'est-ce que l'API Web Authentication (WebAuthn) ?

L'API Web Authentication (WebAuthn) est un standard du web qui permet aux sites et applications d'utiliser des méthodes d'authentification forte comme la biométrie (empreinte digitale, reconnaissance faciale), les clés de sécurité matérielles (YubiKey, Titan Security Key) et les authentificateurs de plateforme (Windows Hello, Touch ID sur macOS) pour l'authentification des utilisateurs. C'est un composant essentiel du projet FIDO2, un standard d'authentification ouvert qui vise à remplacer les mots de passe par des alternatives plus sûres et pratiques.

WebAuthn fonctionne sur les principes de la cryptographie à clé publique. Au lieu de stocker des mots de passe sur le serveur, il s'appuie sur une paire de clés cryptographiques : une clé privée stockée en toute sécurité sur l'appareil de l'utilisateur et une clé publique enregistrée auprès du site web ou de l'application. Lorsqu'un utilisateur essaie de se connecter, il s'authentifie localement à l'aide de son capteur biométrique ou de sa clé de sécurité, ce qui déverrouille la clé privée et permet au navigateur de générer une assertion signée qui prouve son identité au serveur sans jamais transmettre la clé privée elle-même. Cette approche réduit considérablement le risque d'attaques liées aux mots de passe.

Avantages de l'implémentation de WebAuthn

• Sécurité renforcée : WebAuthn élimine les mots de passe, rendant votre application insensible aux attaques basées sur les mots de passe comme le hameçonnage, les attaques par force brute et le bourrage d'identifiants. L'utilisation de clés privées, qui ne quittent jamais l'appareil de l'utilisateur, ajoute une couche de sécurité supplémentaire.
• Expérience utilisateur améliorée : La connexion sans mot de passe simplifie le processus d'authentification. Les utilisateurs peuvent se connecter rapidement et facilement en utilisant la biométrie ou une clé de sécurité, éliminant le besoin de se souvenir et de taper des mots de passe complexes. Cette expérience optimisée peut conduire à une satisfaction et un engagement accrus des utilisateurs.
• Résistance au hameçonnage : Les authentificateurs WebAuthn sont liés à l'origine (domaine) du site web ou de l'application. Cela empêche les attaquants d'utiliser des identifiants volés sur des sites web frauduleux, rendant WebAuthn très résistant aux attaques de hameçonnage.
• Compatibilité multiplateforme : WebAuthn est pris en charge par tous les principaux navigateurs et systèmes d'exploitation, garantissant une expérience d'authentification cohérente sur différents appareils et plateformes. Cette large compatibilité en fait une solution viable pour une vaste gamme d'applications web.
• Conformité et standardisation : En tant que standard du web, WebAuthn aide les organisations à se conformer aux réglementations de sécurité et aux meilleures pratiques de l'industrie. Sa standardisation assure l'interopérabilité entre différents authentificateurs et plateformes.
• Réduction des coûts de support : En éliminant les mots de passe, WebAuthn peut réduire considérablement les coûts de support associés aux réinitialisations de mot de passe, à la récupération de compte et aux failles de sécurité.

Concepts clés de WebAuthn

Comprendre les concepts clés suivants est crucial pour implémenter WebAuthn efficacement :

• Partie de confiance (Relying Party - RP) : C'est le site web ou l'application qui utilise WebAuthn pour l'authentification. La RP est responsable de l'initiation du processus d'authentification et de la vérification de l'identité de l'utilisateur.
• Authentificateur : Un authentificateur est un composant matériel ou logiciel qui génère et stocke des clés cryptographiques et effectue des opérations d'authentification. Les exemples incluent les clés de sécurité, les lecteurs d'empreintes digitales et les systèmes de reconnaissance faciale.
• Identifiant à clé publique : C'est une paire de clés cryptographiques (publique et privée) associée à un utilisateur et à un authentificateur. La clé publique est stockée sur le serveur de la partie de confiance, tandis que la clé privée est stockée en toute sécurité sur l'authentificateur de l'utilisateur.
• Attestation : L'attestation est le processus par lequel un authentificateur fournit des informations signées cryptographiquement sur son type et ses capacités à la partie de confiance. Cela permet à la RP de vérifier l'authenticité et la fiabilité de l'authentificateur.
• Assertion : Une assertion est une déclaration signée cryptographiquement générée par l'authentificateur qui prouve l'identité de l'utilisateur à la partie de confiance. L'assertion est basée sur la clé privée associée à l'identifiant à clé publique de l'utilisateur.
• Vérification de l'utilisateur : Cela fait référence à la méthode utilisée par l'authentificateur pour vérifier la présence et le consentement de l'utilisateur avant d'effectuer des opérations d'authentification. Les exemples incluent la lecture d'empreintes digitales, la saisie d'un PIN et la reconnaissance faciale.
• Présence de l'utilisateur : Cela signifie simplement que l'utilisateur est physiquement présent et interagit avec l'authentificateur (par exemple, en touchant une clé de sécurité).

Implémenter WebAuthn : Un guide étape par étape

L'implémentation de WebAuthn comporte quelques étapes clés. Voici un aperçu général du processus :

1. Enregistrement (Création d'identifiants)

C'est le processus d'enregistrement d'un nouvel authentificateur auprès de la partie de confiance.

1. L'utilisateur initie l'enregistrement : L'utilisateur initie le processus d'enregistrement sur le site web ou l'application.
2. La partie de confiance génère un défi : La partie de confiance génère un défi unique et cryptographiquement sécurisé (données aléatoires) et l'envoie au navigateur de l'utilisateur. Ce défi aide à prévenir les attaques par rejeu. La RP fournit également des informations comme l'ID de la partie de confiance (RP ID), qui est généralement le nom de domaine du site web.
3. Le navigateur contacte l'authentificateur : Le navigateur utilise l'API WebAuthn pour contacter l'authentificateur. Le navigateur spécifie l'ID de la RP, l'ID de l'utilisateur et le défi.
4. L'authentificateur génère une paire de clés : L'authentificateur génère une nouvelle paire de clés publique/privée. La clé privée est stockée en toute sécurité sur l'authentificateur lui-même.
5. L'authentificateur signe les données : L'authentificateur signe le défi (et éventuellement d'autres données) en utilisant la clé privée. Il génère également une déclaration d'attestation, qui fournit des informations sur l'authentificateur lui-même.
6. Le navigateur renvoie les données à la partie de confiance : Le navigateur renvoie la clé publique, la signature et la déclaration d'attestation à la partie de confiance.
7. La partie de confiance vérifie les données : La partie de confiance vérifie la signature à l'aide de la clé publique et vérifie la déclaration d'attestation pour s'assurer que l'authentificateur est digne de confiance.
8. La partie de confiance stocke la clé publique : La partie de confiance stocke la clé publique associée au compte de l'utilisateur.

Exemple (Conceptuel) :

Imaginez qu'une utilisatrice, Alice, veuille enregistrer sa YubiKey sur example.com. Le serveur génère une chaîne aléatoire comme "A7x92BcDeF" et l'envoie au navigateur d'Alice. Le navigateur demande alors à la YubiKey de générer une paire de clés et de signer la chaîne. La YubiKey le fait et renvoie la clé publique, la chaîne signée et quelques informations sur elle-même. Le serveur vérifie alors que la signature est valide et que la YubiKey est un appareil authentique avant de stocker la clé publique associée au compte d'Alice.

2. Authentification (Assertion d'identifiants)

C'est le processus de vérification de l'identité de l'utilisateur à l'aide de l'authentificateur enregistré.

1. L'utilisateur initie la connexion : L'utilisateur initie le processus de connexion sur le site web ou l'application.
2. La partie de confiance génère un défi : La partie de confiance génère un défi unique et l'envoie au navigateur de l'utilisateur.
3. Le navigateur contacte l'authentificateur : Le navigateur utilise l'API WebAuthn pour contacter l'authentificateur associé au compte de l'utilisateur.
4. L'authentificateur signe le défi : L'authentificateur demande à l'utilisateur de se vérifier (par ex., empreinte digitale, PIN) puis signe le défi en utilisant la clé privée.
5. Le navigateur renvoie les données à la partie de confiance : Le navigateur renvoie la signature à la partie de confiance.
6. La partie de confiance vérifie la signature : La partie de confiance vérifie la signature en utilisant la clé publique stockée. Si la signature est valide, l'utilisateur est authentifié.

Exemple (Conceptuel) :

Alice retourne sur example.com pour se connecter. Le serveur génère une autre chaîne aléatoire comme "G1h34IjKlM" et l'envoie au navigateur d'Alice. Le navigateur demande à Alice de toucher sa YubiKey. La YubiKey, après avoir vérifié la présence d'Alice, signe la nouvelle chaîne. La signature est renvoyée au serveur, qui la vérifie en utilisant la clé publique qu'il a stockée lors de l'enregistrement. Si la signature correspond, Alice est connectée.

Exemple de code (JavaScript simplifié - Côté serveur requis)

Ceci est un exemple simplifié et nécessite une logique côté serveur pour générer les défis, vérifier les signatures et gérer les comptes utilisateurs. Il est destiné à illustrer les étapes de base impliquées.

// Enregistrement (Simplifié)
async function register() {
  try {
    const options = await fetch('/registration/options').then(res => res.json()); // Obtenir les options du serveur
    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('Enregistrement réussi !');
    } else {
      alert('Échec de l'enregistrement : ' + result.error);
    }
  } catch (error) {
    console.error('Erreur lors de l'enregistrement :', error);
    alert('Échec de l'enregistrement : ' + error.message);
  }
}

// Authentification (Simplifiée)
async function authenticate() {
  try {
    const options = await fetch('/authentication/options').then(res => res.json()); // Obtenir les options du serveur
    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('Authentification réussie !');
    } else {
      alert('Échec de l'authentification : ' + result.error);
    }
  } catch (error) {
    console.error('Erreur lors de l'authentification :', error);
    alert('Échec de l'authentification : ' + error.message);
  }
}

Remarques importantes :

• Logique côté serveur : Le code JavaScript dépend fortement de composants côté serveur pour générer les défis, vérifier les signatures et gérer les comptes utilisateurs. Vous devrez implémenter ces composants en utilisant un langage côté serveur comme Node.js, Python, Java ou PHP.
• Gestion des erreurs : Le code inclut une gestion basique des erreurs, mais vous devriez implémenter une gestion des erreurs plus robuste dans un environnement de production.
• Considérations de sécurité : Gérez toujours les opérations cryptographiques et les données sensibles de manière sécurisée côté serveur. Suivez les meilleures pratiques de sécurité pour vous protéger contre les vulnérabilités comme les attaques par rejeu et les attaques de cross-site scripting (XSS).
• Encodage Base64 : La fonction `btoa()` est utilisée pour encoder les données binaires en chaînes Base64 pour la transmission au serveur.

Choisir le bon authentificateur

WebAuthn prend en charge divers types d'authentificateurs, chacun avec ses propres forces et faiblesses. Lorsque vous choisissez un authentificateur pour votre application, considérez les facteurs suivants :

• Niveau de sécurité : Certains authentificateurs offrent des niveaux de sécurité plus élevés que d'autres. Par exemple, les clés de sécurité matérielles sont généralement considérées comme plus sûres que les authentificateurs logiciels.
• Expérience utilisateur : L'expérience utilisateur peut varier considérablement en fonction de l'authentificateur. Les authentificateurs biométriques offrent une expérience transparente et pratique, tandis que les clés de sécurité peuvent obliger les utilisateurs à transporter un appareil supplémentaire.
• Coût : Le coût des authentificateurs peut également varier. Les clés de sécurité matérielles peuvent être relativement chères, tandis que les authentificateurs logiciels sont souvent gratuits.
• Compatibilité de la plateforme : Assurez-vous que l'authentificateur que vous choisissez est compatible avec les plateformes et les appareils utilisés par votre public cible.

Voici quelques types courants d'authentificateurs :

• Clés de sécurité matérielles : Ce sont des appareils physiques, tels que les YubiKeys et les Titan Security Keys, qui se connectent à un ordinateur ou un appareil mobile via USB ou NFC. Elles offrent un haut niveau de sécurité et sont résistantes aux attaques de hameçonnage. Elles sont un choix populaire pour les applications à haute sécurité et les environnements d'entreprise.
• Authentificateurs de plateforme : Ce sont des authentificateurs intégrés dans les systèmes d'exploitation et les appareils. Les exemples incluent Windows Hello (empreinte digitale, reconnaissance faciale) et Touch ID sur macOS. Ils offrent une expérience d'authentification pratique et sécurisée.
• Authentificateurs mobiles : Certaines applications mobiles peuvent agir comme des authentificateurs WebAuthn. Celles-ci utilisent souvent l'authentification biométrique (empreinte digitale ou reconnaissance faciale) et sont pratiques pour les utilisateurs qui accèdent principalement à votre service sur des appareils mobiles.

Bonnes pratiques pour l'implémentation de WebAuthn

Pour garantir une implémentation WebAuthn sécurisée et conviviale, suivez ces bonnes pratiques :

• Utilisez une bibliothèque réputée : Envisagez d'utiliser une bibliothèque ou un SDK WebAuthn bien entretenu et réputé pour simplifier le processus d'implémentation et éviter les pièges courants. Il existe des bibliothèques disponibles pour divers langages côté serveur, tels que Node.js, Python et Java.
• Implémentez une gestion d'erreurs robuste : Gérez les erreurs avec élégance et fournissez des messages d'erreur informatifs aux utilisateurs. Enregistrez les erreurs à des fins de débogage.
• Protégez-vous contre les attaques par rejeu : Utilisez des défis uniques et cryptographiquement sécurisés pour empêcher les attaques par rejeu.
• Validez les déclarations d'attestation : Vérifiez les déclarations d'attestation pour garantir l'authenticité et la fiabilité des authentificateurs.
• Stockez les clés publiques de manière sécurisée : Stockez les clés publiques en toute sécurité sur le serveur et protégez-les contre tout accès non autorisé.
• Éduquez les utilisateurs : Fournissez des instructions claires et concises aux utilisateurs sur la manière d'enregistrer et d'utiliser les authentificateurs WebAuthn.
• Proposez des options de secours : Fournissez des méthodes d'authentification alternatives (par exemple, des codes de récupération, des questions de sécurité) au cas où l'utilisateur perdrait l'accès à son authentificateur principal. C'est crucial pour maintenir l'accessibilité et éviter les blocages de compte. Envisagez de proposer des codes à usage unique envoyés par SMS ou par e-mail comme option de secours, mais soyez conscient des limitations de sécurité de ces méthodes par rapport à WebAuthn.
• Révisez et mettez à jour régulièrement : Restez à jour avec les dernières spécifications WebAuthn et les meilleures pratiques de sécurité. Révisez et mettez à jour régulièrement votre implémentation pour corriger toute vulnérabilité ou améliorer la sécurité.
• Prenez en compte l'accessibilité : Assurez-vous que votre implémentation WebAuthn est accessible aux utilisateurs handicapés. Fournissez des méthodes de saisie alternatives et assurez-vous que le processus d'authentification est compatible avec les technologies d'assistance.

WebAuthn dans un contexte mondial

Lors de l'implémentation de WebAuthn pour un public mondial, considérez ce qui suit :

• Support linguistique : Assurez-vous que votre site web ou application prend en charge plusieurs langues et que le processus d'authentification WebAuthn est localisé pour différentes régions.
• Considérations culturelles : Soyez attentif aux différences culturelles dans les préférences d'authentification et les perceptions de la sécurité. Certaines cultures peuvent être plus à l'aise avec certains types d'authentificateurs que d'autres.
• Réglementations régionales : Soyez conscient de toute réglementation régionale ou exigence de conformité liée à l'authentification et à la sécurité des données.
• Disponibilité des authentificateurs : Considérez la disponibilité des différents types d'authentificateurs dans différentes régions. Certains authentificateurs peuvent ne pas être facilement disponibles ou pris en charge dans certains pays. Par exemple, alors que les clés de sécurité sont largement disponibles en Amérique du Nord et en Europe, leur disponibilité peut être limitée dans certains pays en développement.
• Méthodes de paiement : Si vous vendez des clés de sécurité matérielles, assurez-vous de proposer des méthodes de paiement largement acceptées dans différentes régions.

L'avenir de l'authentification sans mot de passe

WebAuthn gagne rapidement en adoption en tant qu'alternative sécurisée et conviviale aux mots de passe. À mesure que de plus en plus de navigateurs et de plateformes prennent en charge WebAuthn, l'authentification sans mot de passe est en passe de devenir le nouveau standard pour la sécurité en ligne. Les organisations qui adoptent WebAuthn peuvent renforcer leur posture de sécurité, améliorer l'expérience utilisateur et réduire les coûts de support.

L'Alliance FIDO continue de développer et de promouvoir WebAuthn et d'autres standards FIDO, stimulant l'innovation et améliorant l'interopérabilité. Les avancées futures pourraient inclure :

• Expérience utilisateur améliorée : Simplifier davantage le processus d'authentification et le rendre encore plus transparent pour les utilisateurs.
• Sécurité renforcée : Développer de nouvelles mesures de sécurité pour se protéger contre les menaces émergentes.
• Adoption plus large : Étendre la prise en charge de WebAuthn à davantage d'appareils et de plateformes, y compris les appareils IoT et les applications mobiles.
• Intégration avec l'identité décentralisée : Explorer l'intégration de WebAuthn avec des solutions d'identité décentralisée pour donner aux utilisateurs plus de contrôle sur leurs données personnelles et leurs identités en ligne.

Conclusion

L'API Web Authentication (WebAuthn) offre une solution puissante et sécurisée pour l'implémentation de la connexion sans mot de passe. En s'appuyant sur la cryptographie à clé publique et les méthodes d'authentification modernes, WebAuthn élimine les mots de passe, réduit le risque d'attaques liées aux mots de passe et améliore l'expérience utilisateur. L'implémentation de WebAuthn peut être une étape importante vers le renforcement de la sécurité de votre site web ou application et la fourniture d'une expérience d'authentification plus pratique et sécurisée pour vos utilisateurs. Alors que le paysage des menaces continue d'évoluer, adopter l'authentification sans mot de passe avec WebAuthn est un investissement crucial dans l'avenir de la sécurité en ligne.