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网络安全

双重认证详解:哪种 2FA 方式最安全?

发布于 阅读约 5 分钟
挂在钥匙圈上的硬件安全密钥搁在笔记本电脑键盘上,微距拍摄,侧光强烈而富有戏剧感

简而言之

双重认证(2FA)要求您在输入密码后再提供第二种身份证明 [4]。有 2FA 远胜于没有:微软的一项研究发现,它能将账户被盗的风险降低 99.22% [8]。最安全的方式是 FIDO 安全密钥和通行密钥,它们能够抵御网络钓鱼 [1][2]。短信验证码则是最弱的选项 [1]。

要点

  1. 2FA 也称两步验证(2SV)或多因素认证(MFA),它增加了一道只有您本人才能完成的验证 [4]。
  2. 微软研究院的一项研究发现,MFA 总体上将账户被盗风险降低了 99.22%,对于凭据已泄露的账户则降低了 98.56% [8]。
  3. 美国网络安全和基础设施安全局(CISA)对 MFA 由强到弱的排序为:FIDO/WebAuthn 和 PKI,其次是应用验证码或带数字匹配的推送,再次是不带数字匹配的推送,最后是短信或语音验证码 [1]。
  4. 只有基于 FIDO 的方式(如安全密钥和通行密钥)能够抵御网络钓鱼;身份验证器应用生成的验证码仍可能被钓鱼 [2]。
  5. 短信验证码可能通过 SIM 卡劫持或 SS7 网络漏洞被窃取 [1];2021 年,FBI 共收到 1,611 起 SIM 卡劫持投诉,损失超过6800万美元 [6]。
  6. 请保存备用验证码并设置第二种验证方式,以免手机丢失后无法登录 [4]。
本页内容 12 个部分
  1. 什么是双重认证?
  2. 哪种 2FA 方式最安全?
  3. 主要 2FA 方式比较
  4. 为什么短信验证码被认为不安全?
  5. 身份验证器应用和推送提示是如何工作的?
  6. 安全密钥和通行密钥处于什么位置?
  7. 如何安全地设置 2FA?
  8. 2FA 正在发生哪些变化?
  9. 常见错误
  10. 常见问题
  11. 术语表
  12. 来源

什么是双重认证?

双重认证(2FA)是在密码之后增加的第二道验证,用来证明登录的确实是您本人 [4]。英国国家网络安全中心(NCSC)指出,它也被称为两步验证(2SV)或多因素认证(MFA)[4]。第二步使用的是只有您才能接触到的东西,例如您的手机或安全密钥 [4]。

MFA 结合了两种或两种以上不同类型的因素:您知道的东西(密码或 PIN 码)、您拥有的东西(手机或密钥),或您本人的特征(指纹或面容)[1]。即使犯罪分子窃取了您的密码,没有第二个因素也无法登录 [1]。

2FA 真的有效吗?

有效。微软研究院 2023 年对出现可疑活动的 Azure Active Directory 账户进行的一项研究发现,在全部账户中,MFA 将账户被盗的风险降低了 99.22%;对于凭据已经泄露的账户,风险降低了 98.56% [8]。在研究期间,超过 99.99% 启用了 MFA 的账户保持安全 [8]。英国国家网络安全中心表示,任何形式的 2SV 都比没有好,哪怕是短信验证 [4]。

密码攻击的规模说明了其中的原因。微软报告称,2024 年它每秒约观察到 7,000 次密码攻击,是 2023 年的两倍多 [11]。

哪种 2FA 方式最安全?

并非所有 2FA 都同样可靠。美国网络安全机构 CISA 根据抵御常见攻击的能力,将各种方式由强到弱排序如下 [1]:

  1. 抗钓鱼 MFA:FIDO/WebAuthn(安全密钥和通行密钥)以及基于 PKI 的智能卡。CISA 称之为“黄金标准”[1]。
  2. 应用验证码或带数字匹配的推送:由身份验证器应用或硬件令牌生成的一次性验证码,或需要您输入登录界面上所显示数字的推送提示 [1]。
  3. 不带数字匹配的推送:只是简单地询问“是否批准?”,容易遭受推送轰炸 [1]。
  4. 短信或语音验证码:CISA 表示,这类方式只应作为最后的选择 [1]。

CISA 指出,FIDO/WebAuthn 是目前唯一广泛可用的抗钓鱼身份验证方式 [1]。其 2025 年发布的移动安全指南再次强调:身份验证器应用的验证码优于短信,但仍容易被钓鱼,只有 FIDO 身份验证能够抵御网络钓鱼 [2]。英国国家网络安全中心在 2026 年 4 月得出了同样的结论:它评估认为,所有传统 MFA 方式,包括短信验证码、电子邮件验证码、应用验证码和推送批准,本质上都可能被钓鱼 [5]。

什么样的方式才算抗钓鱼?

美国国家标准与技术研究院(NIST)将抗钓鱼能力定义为:登录协议在不依赖用户警惕性的前提下,阻止秘密信息泄露给冒充网站的能力 [3]。凡是需要您读取验证码再手动输入的方式都不符合这一标准,因为您可能把验证码输进假冒网站 [3]。FIDO 方式与真实网站绑定,因此仿冒网站无法使用它们 [5]。

主要 2FA 方式比较

下表根据 CISA 的排序和 NIST 的指南,总结了各种方式对主要攻击的防护能力。CISA 将这些攻击分为四类 [1]:

  • 网络钓鱼:假冒的登录页面骗取您的密码和一次性验证码 [1]。
  • 推送轰炸:攻击者不断向您发送批准请求,直到您点击接受为止 [1]。
  • 利用 SS7 漏洞:电话网络信令系统中的缺陷,使攻击者能够获取通过短信或语音电话发送的验证码 [1]。
  • SIM 卡劫持:犯罪分子说服移动运营商将您的号码转移到他们的 SIM 卡上 [1]。

为什么短信验证码被认为不安全?

短信验证码是最常见的 2FA 形式,英国国家网络安全中心指出,大多数服务都默认使用它 [4]。但它也是最容易被窃取的。

  • 短信没有加密。CISA 指出,任何能够接入电信运营商网络并截获短信的人,都可以读取短信内容 [2]。
  • 号码可能被劫持。在 SIM 卡劫持中,犯罪分子会冒充受害者、贿赂运营商员工或入侵运营商系统,把号码转移到自己的 SIM 卡上 [6]。此后,他们就能收到受害者的短信,包括 2FA 验证码和密码重置消息 [6]。
  • 可能被钓鱼。和所有需要手动输入的验证码一样,短信验证码也可能被输进假冒网站 [3]。

损失是实实在在的。从 2018 年 1 月到 2020 年 12 月,FBI 互联网犯罪投诉中心共收到 320 起 SIM 卡劫持投诉,调整后的损失约为1200万美元;仅 2021 年一年,就收到 1,611 起投诉,损失超过6800万美元 [6]。

NIST 2025 年版指南将短信和语音验证码列为受限身份验证器。使用这类方式的服务必须至少提供一种不受限的替代方式,并应检查近期更换 SIM 卡或携号转网等风险信号 [3]。NIST 还规定,不得使用电子邮件进行带外身份验证 [3]。英国国家网络安全中心对个人用户的要求则较为宽松:如果用于接收验证的邮箱与用于重置密码的邮箱不是同一个账户,它可以作为第二步验证方式之一 [4]。

如果短信是唯一选项,还应该用吗?

应该用。英国国家网络安全中心表示,短信并不是最安全的 2SV 方式,但与仅使用密码相比仍是很大的进步 [4]。CISA 称短信是最后的选择,但可以作为过渡措施 [1]。

桌上的一部手机显示着模糊的短信通知,弹出的 SIM 卡托放在一旁

身份验证器应用和推送提示是如何工作的?

大多数身份验证器应用生成的是基于时间的一次性密码(TOTP),该机制由互联网标准 RFC 6238 定义 [7]。设置应用时,应用与服务之间会共享一个密钥。此后,应用会把这个密钥与当前时间结合,生成一个简短的验证码,每个时间步长更换一次,默认为 30 秒 [7]。由于验证码是在手机上计算出来的,身份验证器应用不需要移动信号 [4]。因此,在移动网络覆盖或短信送达不稳定的地方,它们尤其有用。

身份验证器应用能够抵御 SIM 卡劫持和 SS7 攻击 [1],微软的研究也发现,Microsoft Authenticator 等专用应用的表现优于短信 [8]。它们的弱点在于网络钓鱼:假冒网站可以索取验证码并立即中转使用 [1][2]。

什么是数字匹配?

推送式 2FA 会向您的手机发送一条批准提示。如果没有数字匹配,您只需点一下“接受”,这就为推送轰炸留下了可乘之机。启用数字匹配后,您必须把登录界面上显示的数字输入应用中,从而多了一道防止盲目批准的检查 [1]。CISA 建议,尚无法使用抗钓鱼 MFA 的组织应启用数字匹配 [1]。

双手拿着一部手机,屏幕上是模糊的抽象验证码界面,旁边的笔记本电脑显示着模糊的登录页面

安全密钥和通行密钥处于什么位置?

安全密钥和通行密钥都采用 FIDO 标准和公钥密码学 [10]。安全密钥是一种通过 USB 或 NFC 连接的小型实体设备;通行密钥则可以保存在您的手机或电脑上,通过指纹、面容或 PIN 码解锁 [10]。

对于面临定向攻击高风险的人群,CISA 表示,在条件允许时,硬件 FIDO 安全密钥是最有效的选择,而 FIDO 通行密钥是可接受的替代方案 [2]。英国国家网络安全中心表示,面对现实中出现的所有常见凭据攻击,通行密钥的安全性与传统 MFA 相当甚至更高 [5]。该中心建议,只要服务提供通行密钥,就应将其作为首选 [12]。

通行密钥还可以省去单独的第二步验证。对于 Google 账号,使用通行密钥登录会跳过“2 步验证”环节 [9]。英国国家网络安全中心表示,当设备对用户进行验证时,FIDO2 凭据本身就属于多因素认证 [5]。

如何安全地设置 2FA?

  1. 从电子邮件开始。英国国家网络安全中心建议为重要账户(尤其是电子邮件)开启 2SV,因为一旦收件箱失守,犯罪分子就可能重置您其他账户的密码 [4]。
  2. 选择可用的最强方式。优先使用通行密钥或安全密钥,其次是身份验证器应用,只有在别无选择时才使用短信 [1][2]。
  3. 移除较弱的备用方式。CISA 指出,添加身份验证器应用并不会自动从账户中移除短信验证,这会留下一个薄弱的备用通道。在更强的方式正常工作后,请停用短信验证 [2]。
  4. 保存备用验证码。把一次性备用验证码存放在安全的地方,用过之后再生成新的 [4]。
  5. 添加第二种验证方式。英国国家网络安全中心建议设置一种备用方式,以防主要的第二步验证无法使用 [4]。
  6. 保护好您的手机号码。CISA 建议向移动运营商设置一个账户 PIN 码 [2]。FBI 提醒,切勿把 PIN 码或密码告诉主动来电的陌生人 [6]。
  7. 不要批准不是您发起的请求。意外出现的推送提示可能是推送轰炸攻击 [1]。

留意预警信号。FBI 表示,手机信号或短信服务突然中断可能意味着发生了 SIM 卡劫持。一旦出现这种情况,请立即联系运营商,并更改各账户的密码 [6]。

越过肩膀看到一个人坐在厨房餐桌旁,在纸质笔记本上写着难以辨认的笔记,旁边放着笔记本电脑和手机

2FA 正在发生哪些变化?

官方指南正从验证码转向抗钓鱼的方式。NIST 2025 年版指南要求,达到 AAL2 保证级别的服务至少要提供一种抗钓鱼选项 [3]。NIST 还表示,可能会根据威胁的变化调整电话网络验证码的受限地位 [3]。2026 年 4 月,英国国家网络安全中心表示,凡是支持通行密钥的服务,它都会推荐使用通行密钥;不支持的,则推荐 2SV [5]。

对大多数人而言,截至 2026 年 11 月 3 日,切实可行的做法分为三步:在所有提供 2FA 的地方开启它;尽可能用身份验证器应用取代短信;然后把最重要的账户迁移到通行密钥或安全密钥。每走一步,都能堵上较弱方式所留下的一类攻击 [1][5]。

各种 2FA 方式对常见攻击的防护能力比较(依据 CISA 2022 年 10 月的排序及 NIST SP 800-63B-4(2025 年))
方式网络钓鱼推送轰炸SIM 卡劫持 / SS7官方观点
FIDO 安全密钥或通行密钥可抵御 [1]不适用 [1]不适用 [1]黄金标准 [1]
身份验证器应用验证码(TOTP)易受攻击 [1]不适用不适用 [1]优于短信,但仍可能被钓鱼 [2]
带数字匹配的推送易受攻击 [1]可抵御 [1]不适用 [1]可接受的过渡选项 [1]
不带数字匹配的推送易因用户失误而中招 [1]易受攻击 [1]不适用 [1]较弱的应用选项 [1]
短信或语音验证码易受攻击 [1]不适用易受攻击 [1]最后的选择 [1];被 NIST 列为受限方式 [3]
电子邮件验证码易受攻击 [3]不适用不适用按照 NIST 的规定,不得用于带外验证 [3]

常见错误

  • 添加身份验证器应用后仍保留短信验证

    正确做法: CISA 指出,添加应用并不会移除短信验证,从而留下一个薄弱的备用通道。在更强的方式正常工作后,请停用短信验证 [2]。

  • 没有保存备用验证码

    正确做法: 按照英国国家网络安全中心的建议,把一次性备用验证码存放在安全的地方,并设置第二种验证方式 [4]。

  • 批准不是自己发起的登录请求

    正确做法: 反复出现意外的提示是推送轰炸的迹象 [1]。请拒绝这些请求,并更改密码。

  • 在通过链接打开的页面中输入 2FA 验证码

    正确做法: 应用和短信生成的验证码都可能被假冒网站中转 [1]。请直接访问网站,或使用无法被钓鱼的通行密钥 [5]。

  • 把安全问题当作第二个因素

    正确做法: 英国国家网络安全中心表示,记忆信息和安全问题无法提供与 2SV 同等的保护 [4]。

常见问题

双重认证值得开启吗?

值得。微软的研究人员发现,MFA 将账户被盗的风险降低了 99.22% [8];英国国家网络安全中心也表示,任何形式的 2SV,哪怕是短信验证,都比没有好 [4]。

哪种 2FA 最安全?

基于 FIDO 的方式,即硬件安全密钥和通行密钥。CISA 称抗钓鱼 MFA 是黄金标准 [1],并认为硬件密钥对高风险用户最为有效 [2]。

短信双重认证安全吗?

它比不开启 2FA 要好 [4],但却是常见方式中最弱的一种。短信可能因 SIM 卡劫持和 SS7 攻击而被截获或转移 [1],因此 CISA 称其为最后的选择 [1]。

身份验证器应用比短信更好吗?

是的。它们能够抵御 SIM 卡劫持和 SS7 攻击 [1],在微软的研究中表现也优于短信 [8]。它们无需移动信号即可使用 [4],但生成的验证码仍可能被钓鱼 [2]。

装有身份验证器应用的手机丢了怎么办?

请使用您保存的备用验证码,或您事先设置好的第二种验证方式 [4]。如果两者都没有,就只能走服务方的账户恢复流程。

通行密钥能取代双重认证吗?

通常可以。使用通行密钥登录 Google 账号时会跳过“2 步验证”环节 [9],英国国家网络安全中心也将带有用户验证的通行密钥视为多因素认证 [5]。

术语表

双重认证(2FA)
在输入密码之后还需要第二道验证的登录方式;也称 2SV 或 MFA [4]。
TOTP(基于时间的一次性密码)
根据共享密钥和当前时间生成的验证码,由 RFC 6238 定义 [7]。
SIM 卡劫持
一种欺诈手段:犯罪分子让移动运营商把受害者的号码转移到他们控制的 SIM 卡上 [6]。
SS7(7 号信令系统)
电话网络使用的信令协议,其缺陷可能导致短信和语音验证码外泄 [1]。
推送轰炸
不断向用户发送登录批准提示,直到对方接受为止;也称推送疲劳攻击 [1]。
数字匹配
推送式 2FA 的一项功能,要求用户在批准前把登录界面上显示的数字输入应用中 [1]。
抗钓鱼 MFA
无法通过假冒网站中转的身份验证方式;实际上指 FIDO/WebAuthn 或 PKI [1]。

来源

  1. Implementing Phishing-Resistant MFA (fact sheet) US Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA)
  2. Mobile Communications Best Practice Guidance, version 2.0 US Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) · 2025-11-24
  3. NIST SP 800-63B-4: Digital Identity Guidelines, Authentication and Authenticator Management US National Institute of Standards and Technology (NIST)
  4. Setting up 2-Step Verification (2SV) UK National Cyber Security Centre (NCSC) · 2018-08-07
  5. Passkeys are more secure than traditional ways to log in UK National Cyber Security Centre (Dave Chismon) · 2026-04-23
  6. Criminals Increasing SIM Swap Schemes to Steal Millions of Dollars from US Public (Alert I-020822-PSA) FBI Internet Crime Complaint Center (IC3) · 2022-02-08
  7. RFC 6238: TOTP: Time-Based One-Time Password Algorithm Internet Engineering Task Force (IETF)
  8. How effective is multifactor authentication at deterring cyberattacks? Microsoft (Meyer, Romero, Bertoli, Burt, Weinert, Lavista Ferres), arXiv · 2023-05-01
  9. Sign in with a passkey instead of a password Google Account Help
  10. Passkeys: passwordless authentication FIDO Alliance
  11. Pushing passkeys forward: Microsoft's latest updates for simpler, safer sign-ins Microsoft Security Blog · 2025-05-01
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