本文是IEEE Journal Watch系列的一部分，與IEEE Xplore合作發(fā)布。

大多數(shù)人對反復(fù)輸入密碼卻被鎖定賬戶的經(jīng)歷都不陌生，這往往引發(fā)一個惡性循環(huán)——不斷設(shè)置新密碼，又很快將其遺忘。密碼管理器雖然可以幫助解決這一問題，但一旦保存的密碼遭到泄露，同樣面臨風(fēng)險。

不過，有一種不同的解決方案，無需將密碼保存在服務(wù)器上，只需要用戶記住一個容易記憶、甚至可以寫在紙上的主密碼。

在一項近期研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)用戶愿意多完成一個額外步驟來使用這種方式登錄賬戶，并普遍認為其比傳統(tǒng)手動輸入密碼更安全、更易用。相關(guān)成果已于2月27日發(fā)表在《IEEE Internet Computing》期刊上。

跨平臺多賬戶密碼管理的難題

要記住多個賬戶的不同密碼，對大多數(shù)人來說是一大挑戰(zhàn)。密碼管理器通過將加密密碼存儲在安全的在線"保險庫"中，省去了記憶每個密碼的麻煩。然而，這些保險庫同樣可能被黑客攻破——攻擊者可以入侵保險庫所在的服務(wù)器，或通過入侵用戶自己的設(shè)備來竊取密碼。

為了克服上述挑戰(zhàn)，一支研究團隊開發(fā)了一款不存儲密碼的密碼管理工具——HIPPO（Hidden-Password Online Password，隱藏密碼在線密碼系統(tǒng)），其以瀏覽器擴展插件的形式運行。

HIPPO的工作原理

用戶只需記住或?qū)懴乱粋€主密碼。每當(dāng)訪問需要登錄的網(wǎng)站時，輸入主密碼后，HIPPO便會即時生成該網(wǎng)站專屬的密碼。

具體流程如下：HIPPO瀏覽器擴展首先對主密碼應(yīng)用一種名為"遺忘偽隨機函數(shù)"（Oblivious Pseudorandom Function）的密碼學(xué)算法，生成一個特定于該網(wǎng)站的"掩碼"密碼，并將其發(fā)送至HIPPO服務(wù)器。服務(wù)器隨后使用自身的秘密密鑰進行處理，再將結(jié)果返回給瀏覽器。瀏覽器移除臨時掩碼后，利用最終結(jié)果即時生成該網(wǎng)站專屬密碼。

"可以把它想象成一臺計算器，每次訪問網(wǎng)站時都能即時計算出完全相同的復(fù)雜密碼，從而無需將其保存在任何地方，"沙特阿拉伯賈贊大學(xué)計算機科學(xué)助理教授、HIPPO聯(lián)合創(chuàng)始人Mohammed Jubur表示。"主密鑰和派生的網(wǎng)站密碼既不會存儲在本地，也不會存儲在遠程服務(wù)器上——即時生成的密碼會直接自動填入目標(biāo)網(wǎng)站的登錄框。"

用戶測試結(jié)果

在研究中，Jubur及其同事邀請了25名志愿者對HIPPO進行評估，并與傳統(tǒng)手動輸入密碼的方式進行比較。參與者需要用一張紙上給出的密碼完成賬戶注冊，然后分別用傳統(tǒng)方式和HIPPO各登錄10次，并對感知安全性、易用性等維度進行評分。

結(jié)果顯示，用戶對兩種方式的可用性評分均為"良好"。但Jubur指出："參與者認為HIPPO在安全性和可信度方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的僅憑密碼登錄方式。"

在感知安全性方面，HIPPO平均得分為4.04分（滿分5分），而傳統(tǒng)手動輸入密碼僅獲得3.09分。在信任度方面，HIPPO同樣以4.00分領(lǐng)先于傳統(tǒng)方式的3.30分。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了一個出乎意料的結(jié)果：盡管HIPPO需要額外的激活步驟（例如按下F2鍵或輸入"@@"等前綴來觸發(fā)密碼生成模式），用戶仍然反映HIPPO更易于使用。

"我們最初預(yù)期HIPPO的易用性只是與傳統(tǒng)方式相當(dāng)，"HIPPO聯(lián)合創(chuàng)始人、德克薩斯A&M大學(xué)計算機科學(xué)與工程系教授兼全球網(wǎng)絡(luò)研究所（GCRI）副所長Nitesh Saxena解釋道。"然而，參與者發(fā)現(xiàn)反復(fù)輸入復(fù)雜隨機密碼所帶來的認知負擔(dān)非常繁重，以至于即便是需要額外步驟的工具，也能夠改善他們的使用體驗。"

研究人員指出，此次研究規(guī)模較小，且僅為單次實驗，因此還需要開展更長周期的后續(xù)研究，以進一步評估HIPPO的實際表現(xiàn)。

Jubur補充道，團隊未來計劃評估更多長期使用場景，例如測量HIPPO的操作完成時間、錯誤率以及賬戶鎖定風(fēng)險。

"我們還計劃評估當(dāng)用戶需要更換主密碼時的用戶體驗，以及由此帶來的賬戶鎖定風(fēng)險——因為一旦更換主密碼，用戶就必須更新所有關(guān)聯(lián)網(wǎng)站的登錄憑證，"他說道。

Q&A

Q1：HIPPO是什么？它是如何保護密碼安全的？

A：HIPPO（Hidden-Password Online Password）是一種以瀏覽器擴展形式運行的密碼管理工具。用戶只需記住一個主密碼，每次登錄網(wǎng)站時，HIPPO會通過密碼學(xué)算法即時生成該網(wǎng)站專屬密碼，并自動填入登錄框。整個過程中，主密碼和生成的網(wǎng)站密碼都不會被存儲在本地或服務(wù)器上，從根本上消除了密碼泄露的風(fēng)險。

Q2：HIPPO和傳統(tǒng)密碼管理器有什么區(qū)別？

A：傳統(tǒng)密碼管理器將加密密碼存儲在在線"保險庫"中，存在服務(wù)器被黑客攻擊或用戶設(shè)備被入侵導(dǎo)致密碼泄露的風(fēng)險。而HIPPO完全不存儲密碼，每次登錄時都通過算法即時推導(dǎo)生成專屬密碼，服務(wù)器本身也無法獲知完整密碼，安全性更高。

Q3：HIPPO使用起來方便嗎？普通用戶能接受嗎？

A：根據(jù)研究中25名志愿者的測試結(jié)果，盡管HIPPO需要額外的激活步驟（如按F2鍵或輸入特定前綴），用戶的易用性評分仍高于傳統(tǒng)手動輸入密碼方式。研究人員認為，反復(fù)輸入復(fù)雜密碼的認知負擔(dān)遠大于多一個激活步驟，因此HIPPO反而讓用戶感覺更輕松。