關(guān)于“將軍令”工作原理與算法思想的研究

摘要：“將軍令”是每隔1min產(chǎn)生一個全新的、不能重復使用的密碼(6位)，用來保護網(wǎng)易通行證(游戲賬號)、直銷商賬號的密碼。文章根據(jù)作者的研究，闡述了幾種可行的“將軍令”的工作原理與算法思想。

關(guān)鍵詞：將軍令；動態(tài)密碼；原理；算法

中圖分類號：TN32

文獻標識碼：A

文章編號：1000-8136(2009)29-0125-02

“將軍令”是廣州網(wǎng)易互動娛樂有限公司自主研發(fā)的、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的高科技身份認證產(chǎn)品，專門用來保護網(wǎng)易通行證(游戲賬號)、直銷商賬號的密碼?！皩④娏睢笔敲扛?min(60s)產(chǎn)生一個全新的、不能重復使用的密碼(6位)，俗稱“動態(tài)密碼”。采用“將軍令”后，網(wǎng)易以“賬號+密碼+動態(tài)密碼”的形式對游戲ID進行保護，大大提高了賬號的安全性。對于將軍令的工作原理，很多人提出自己的設(shè)想，筆者也就自己的研究，進行如下闡述。

“將軍令”的實際工作流程很簡單：即用戶端(“將軍令”本身)產(chǎn)生一個動態(tài)密碼，然后將這個動態(tài)密碼和服務(wù)器端進行匹配。由于用戶端在出廠之后，同服務(wù)器端就再沒有物理上直接的聯(lián)系，因而，如何與服務(wù)器端保持邏輯上的同步是最大的問題，即如何保證用戶端產(chǎn)生的動態(tài)密碼與服務(wù)器端驗證的動態(tài)密碼是一個密碼。

1 第一種設(shè)想

在“將軍令”內(nèi)置微型芯片，里面保存大量“以6位數(shù)字為一組”的預(yù)定數(shù)組(6位數(shù)字動態(tài)碼)，每60s自動讀取下一組新數(shù)組，數(shù)組的排列順序無規(guī)律并無一相同，但全部已經(jīng)預(yù)先存放好，利用循環(huán)模式，當讀完最后一組數(shù)后便從頭再開始讀取第一組數(shù)組。主機服務(wù)器端也同樣預(yù)先存放好同樣的數(shù)組列，啟用“將軍令”時以序列號來識別該取用哪一條數(shù)組列。這種方法是一種最易實現(xiàn)的方法，但這也是一種最易被破解的方法，安全性較低。

2 第二種設(shè)想

這種設(shè)想是利用算法來實現(xiàn)動態(tài)密碼的產(chǎn)生。

算法思想1：用戶端在出廠時就植入一個算法，這個算法同樣會被保存在服務(wù)器端。這個算法不一定要很復雜，比如f(x)=aX+b，X最好是一些獨特的，各個“將軍令”都不重復的數(shù)字，比如“將軍令”的序列號等。a可以是一個固定的數(shù)字，而b可以是一個動態(tài)變化的數(shù)字，如第1次產(chǎn)生動態(tài)密碼，b就為“1”；第2次產(chǎn)生動態(tài)密碼，b就為“2”……

算法思想2：用戶端產(chǎn)生的動態(tài)密碼是一個與時間有關(guān)的動態(tài)密碼，即密碼M與時間T之間存在著關(guān)系：M=rand(TX)，rand()為隨機函數(shù)，TX為隨機函數(shù)的種子，x為另一因素，比如“將軍令”的序列號等。

這里，x是一個服務(wù)器端已知的變量，出廠時就已經(jīng)設(shè)定了，最大的可能是“將軍令”的序列號所對應(yīng)的一個因子，在生產(chǎn)“將軍令”寫入初始數(shù)據(jù)的時候，同時被植入用戶端和服務(wù)器端，由于每個“將軍令”的序列號是唯一的，因而，拿不到“將軍令”就無法知道x，也就無法知道動態(tài)密碼M。

顯然，只有因子X是不夠的，M=rand(x)是可以產(chǎn)生一個密碼M，但這個密碼M顯然無法動態(tài)變化，也就失去了意義，因而時間因子T也同樣不可缺少。但是，引入時間因子T之后，又將產(chǎn)生一個問題：就是用戶端和服務(wù)器端時間同步的問題。

時間同步的同題，筆者認為可以這樣解決：服務(wù)器端固定T₀，引入因子△t，服務(wù)器端植入△t，△t為用戶端時鐘同服務(wù)器端時鐘之差，即△t=T₃-T₁這樣，用戶端的密碼M=rand(T₃X)，服務(wù)器端密碼M=rand((T₁+△t)X)。對于成千上萬的用戶端在服務(wù)器端只要記錄了△t就可以了。這個△t，可以在“將軍令”生產(chǎn)的時候植入服務(wù)器端予以記錄。開通“將軍令”后，在提交序列號和動態(tài)密碼的時候，服務(wù)器端動態(tài)的調(diào)整△t，服務(wù)器端計算M=rand[(T₂+△t)X]，并且在△t的基礎(chǔ)上，計算出……，△t-5*60，△t-4*60，△t-3*60，△t-2*60，△t-1*60，△t，△t+1*60，△t+2*60，△t+3*60，△t+4*60，△t+5*60，……這個數(shù)列。具體數(shù)列長度根據(jù)需要來定，由于是產(chǎn)生隨機6位數(shù)的函數(shù)，在這個數(shù)列中是不會出現(xiàn)重復的M的。這樣，就可以計算出△t附近前后相差n分鐘所產(chǎn)生的密碼M，只需要比對提交的動態(tài)密碼與數(shù)列中的哪個值對應(yīng)，就可以動態(tài)的調(diào)整△t。假設(shè)，動態(tài)密碼與△t-2*60對應(yīng)的密碼相同，就可以調(diào)整△t=△t-2*60。這樣，解決了用戶端從出廠到開通使用所產(chǎn)生的時間誤差。這個n，根據(jù)實際需要制定。

在使用“將軍令”的時候，采用同樣的方法可以同步。在確定了At后，服務(wù)器端在每次驗證的時候，只要算出M1=rand[(TI+△t-y)x]，M=rand[(TI+At)X]，M2=rand[(T)+△t+y)x]，就可以算出At附近y秒的時間的密碼M，就是允許“將軍令”有y秒的時間誤差。利用上面的算法來實現(xiàn)動態(tài)密碼的產(chǎn)生顯然要比第一種方法的安全性要高很多。

3 第三種設(shè)想

這種設(shè)想利用一個相對復雜的映射來實現(xiàn)動態(tài)密碼的產(chǎn)生。

它可能是根據(jù)：年，月，日，時，分，秒。這樣的話，可以把“將軍令”看成是一個計算器，計算出用戶所需要的數(shù)字，然后與服務(wù)器通過同樣方法對計算出來的數(shù)字進行比對。

假設(shè)：“將軍令”出現(xiàn)的6位數(shù)字，我們分別設(shè)為a，b，c，d，e，f，將軍令的序列號為x。

a=年*x

b=月*2X

c=日*3X

d=時*4X

e=分*5X

f=秒*6X

但是，如果通過這個映射來計算出動態(tài)密碼的話，同樣也會有時間同步的問題需要解決，這就可以參照上面的算法思想進行處理。

4 結(jié)束語

以上3種方案就是筆者認為比較可行的方案，但通過研究“將軍令”內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，將軍令是不允許更換電池的，一般使用時間在30個月左右。不允許更換電池。可能就是為了在最大程度上保持時間的同步。因此，綜合來看，筆者認為設(shè)想二的第二個算法思想是最切實可行的一種方案。