با افزایش حملات فیشینگ، سرقت رمز عبور و نفوذ به حساب‌های کاربری ، تکیه بر پسورد دیگر یک راهکار امن محسوب نمی‌شود. کلید سخت‌افزاری به‌عنوان یکی از امن‌ترین روش‌های احراز هویت، راه‌حلی فیزیکی و مبتنی بر رمزنگاری ارائه می‌دهد که بدون وابستگی به پیامک یا اپلیکیشن، امنیت حساب‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

احراز هویت چیست؟

کلید سخت‌افزاری چیست؟

کلید سخت‌افزاری (Hardware Security Key) یک دستگاه فیزیکی کوچک است که برای احراز هویت کاربران و محافظت از حساب‌های دیجیتال استفاده می‌شود. این کلید با استفاده از رمزنگاری نامتقارن، هویت کاربر را تأیید می‌کند و تنها زمانی اجازه ورود می‌دهد که خود دستگاه به‌صورت فیزیکی در اختیار کاربر قرار داشته باشد.

برخلاف رمز عبور یا کدهای یک‌بارمصرف، کلید سخت‌افزاری، کلید خصوصی را به‌صورت امن در داخل سخت‌افزار ذخیره می‌کند و هرگز آن را در اختیار سیستم یا اینترنت قرار نمی‌دهد. به همین دلیل حتی در صورت آلوده بودن سیستم یا جعلی بودن وب‌سایت، امکان سرقت اطلاعات احراز هویت وجود ندارد.

کلید سخت‌افزاری چگونه کار می‌کند؟

1.تولید جفت کلید رمزنگاری

در اولین مرحله کلید سخت‌افزاری یک جفت کلید رمزنگاری شامل کلید عمومی و کلید خصوصی تولید می‌کند. کلید خصوصی به‌صورت دائمی و امن داخل خود دستگاه ذخیره می‌شود و به هیچ عنوان قابل استخراج یا کپی نیست، در حالی که کلید عمومی برای استفاده در فرآیند احراز هویت ذخیره می‌گردد.

2.ثبت کلید نزد سرویس مقصد

پس از تولید کلید، کلید عمومی به وب‌سایت یا سرویس مورد نظر ارسال و ثبت می‌شود. این فرآیند معمولاً هنگام فعال‌سازی ورود دومرحله‌ای یا احراز هویت بدون رمز عبور انجام می‌شود و سرویس تنها کلید عمومی کاربر را نگهداری می‌کند.

3.ارسال درخواست احراز هویت (Challenge)

هنگام ورود کاربر سرویس یک پیام تصادفی یا همان Challenge به مرورگر یا سیستم کاربر ارسال می‌کند. این پیام به‌تنهایی هیچ اطلاعات حساسی ندارد و هدف آن فقط بررسی در اختیار داشتن کلید سخت‌افزاری است.

4.امضای درخواست با کلید خصوصی

کلید سخت‌افزاری پس از دریافت Challenge و با تأیید فیزیکی کاربر (مانند لمس دکمه کلید)، آن پیام را با استفاده از کلید خصوصی خود امضا می‌کند. از آنجا که کلید خصوصی هرگز از دستگاه خارج نمی‌شود، این فرآیند امنیت بسیار بالایی دارد.

5.ارسال پاسخ به سرویس

پاسخ امضاشده (Response) از طریق مرورگر یا سیستم‌عامل به سرویس ارسال می‌شود. این پاسخ تنها توسط کلید خصوصی صحیح قابل تولید است و جعل آن عملاً غیرممکن است.

6.تأیید نهایی هویت کاربر

سرویس مقصد با استفاده از کلید عمومی ذخیره‌شده، امضای دیجیتال را بررسی می‌کند. اگر امضا معتبر باشد، هویت کاربر تأیید شده و دسترسی به حساب صادر می‌شود، بدون اینکه نیازی به ارسال یا ذخیره رمز عبور باشد.

انواع کلید سخت‌افزاری

کلید سخت‌افزاری FIDO U2F

کلید سخت‌افزاری FIDO U2F (Universal 2nd Factor) یکی از اولین استانداردهای احراز هویت سخت‌افزاری است که برای استفاده به‌عنوان احراز هویت مرحله دوم طراحی شد. این نوع کلید با استفاده از مدل چالش–پاسخ و رمزنگاری نامتقارن، هویت کاربر را بدون نیاز به ارسال رمز عبور تأیید می‌کند و در برابر حملات فیشینگ مقاومت بالایی دارد. با اینکه FIDO U2F هنوز توسط برخی سرویس‌ها پشتیبانی می‌شود امروزه به‌تدریج جای خود را به استاندارد جدیدتر و پیشرفته‌تر FIDO2 داده است.

کلید سخت‌افزاری FIDO2

کلید سخت‌افزاری FIDO2 نسل جدید و استاندارد رسمی احراز هویت بدون رمز عبور است که امکان ورود امن بدون استفاده از پسورد را فراهم می‌کند. این نوع کلید علاوه بر احراز هویت دومرحله‌ای، از ورود کاملاً بدون رمز عبور (Passwordless Login) نیز پشتیبانی می‌کند و به‌صورت گسترده توسط سرویس‌هایی مانند Google، Microsoft و Apple مورد استفاده قرار می‌گیرد. FIDO2 امنیت بسیار بالاتری نسبت به سایر روش‌ها ارائه می‌دهد و به‌عنوان آینده احراز هویت مدرن شناخته می‌شود.

کلید سخت‌افزاری مبتنی بر USB

کلید سخت‌افزاری مبتنی بر USB رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع Hardware Security Key است که از طریق پورت USB-A یا USB-C به کامپیوتر متصل می‌شود. این نوع کلیدها بدون نیاز به باتری کار می‌کنند و به‌دلیل اتصال مستقیم، پایداری و سرعت بالایی دارند. کلیدهای USB انتخابی ایده‌آل برای کاربران دسکتاپ، لپ‌تاپ و محیط‌های سازمانی هستند و معمولاً از استانداردهایی مانند FIDO2 و U2F پشتیبانی می‌کنند.

کلید سخت‌افزاری WebAuthn

WebAuthn (Web Authentication) یک استاندارد وب است که امکان استفاده مستقیم از کلید سخت‌افزاری در مرورگرها را فراهم می‌کند. این فناوری به وب‌سایت‌ها اجازه می‌دهد بدون ذخیره یا پردازش رمز عبور، فرآیند ورود کاربران را انجام دهند و احراز هویت را به کلید سخت‌افزاری بسپارند. WebAuthn بخش کلیدی استاندارد FIDO2 محسوب می‌شود و باعث می‌شود احراز هویت سخت‌افزاری به شکلی ایمن، سریع و یکپارچه در مرورگرهای مدرن انجام شود.

کلید سخت‌افزاری بلوتوثی

کلید سخت‌افزاری بلوتوثی (Bluetooth / BLE Security Key) از فناوری Bluetooth Low Energy برای برقراری ارتباط ایمن با دستگاه‌های اطراف استفاده می‌کند و گزینه‌ای مناسب برای گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌هایی است که به پورت USB دسترسی ندارند. این نوع کلید بدون اتصال فیزیکی کار می‌کند و معمولاً برای کاهش مصرف انرژی به باتری داخلی کم‌مصرف مجهز است.

کلید سخت‌افزاری NFC

کلید سخت‌افزاری NFC (Near Field Communication) نوعی کلید امنیتی بی‌سیم است که بدون اتصال فیزیکی و تنها با نزدیک کردن به دستگاه، فرآیند احراز هویت را انجام می‌دهد. این نوع کلید بیشتر در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها کاربرد دارد و تجربه کاربری بسیار سریع و ساده‌ای را فراهم می‌کند. کلیدهای NFC به‌ویژه برای احراز هویت موبایلی مناسب هستند و همان سطح امنیت کلیدهای فیزیکی دیگر را بدون نیاز به پورت USB ارائه می‌دهند.

کلید سخت‌افزاری OTP

کلید سخت‌افزاری OTP (One‑Time Password) دستگاهی است که رمزهای یک‌بارمصرف تولید می‌کند و برای احراز هویت دومرحله‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع کلید بدون نیاز به اینترنت کار می‌کند و معمولاً بر پایه زمان (TOTP) یا شمارنده (HOTP) رمزهای موقت ایجاد می‌کند. با وجود امنیت بالاتر نسبت به پیامک، کلیدهای OTP در برابر حملات فیشینگ آسیب‌پذیرتر از FIDO2 هستند و به همین دلیل بیشتر در سیستم‌های قدیمی‌تر یا محیط‌های خاص کاربرد دارند.

کلید سخت‌افزاری چندمنظوره

کلید سخت‌افزاری چندمنظوره (Multi‑Protocol Security Key) نوعی کلید پیشرفته است که از چندین استاندارد امنیتی به‌صورت هم‌زمان پشتیبانی می‌کند، از جمله FIDO2، FIDO U2F، OTP و Smart Card. این نوع کلیدها برای کاربران حرفه‌ای، مدیران سیستم و سازمان‌ها بسیار مناسب هستند، زیرا می‌توانند نیازهای مختلف احراز هویت را با یک دستگاه واحد پوشش دهند. انعطاف‌پذیری بالا و کاهش وابستگی به چند ابزار امنیتی، مهم‌ترین مزیت کلیدهای چندمنظوره محسوب می‌شود.

کلید سخت‌افزاری Smart Card

کلید سخت‌افزاری Smart Card یا کارت هوشمند، یک کارت فیزیکی دارای تراشه رمزنگاری است که برای احراز هویت، امضای دیجیتال و کنترل دسترسی در سازمان‌ها استفاده می‌شود. این نوع کلید معمولاً از استانداردهایی مانند PIV (Personal Identity Verification) پشتیبانی می‌کند و برای محیط‌های دولتی، نظامی و سازمانی طراحی شده است. Smart Cardها امنیت بالایی دارند، اما استفاده از آن‌ها نیازمند کارت‌خوان و زیرساخت سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مناسب است.

کلید سخت‌افزاری مبتنی بر HSM

کلید سخت‌افزاری مبتنی بر HSM (Hardware Security Module) یک راهکار امنیتی در سطح سازمان و دیتاسنتر است که برای تولید، ذخیره و مدیریت ایمن کلیدهای رمزنگاری استفاده می‌شود. برخلاف کلیدهای سخت‌افزاری کاربران، HSM برای حفاظت از کلیدهای حیاتی مانند کلیدهای امضای دیجیتال، گواهی‌نامه‌ها و زیرساخت‌های PKI طراحی شده است. این نوع کلید بالاترین سطح امنیت را فراهم می‌کند، اما هزینه بالا و پیچیدگی پیاده‌سازی آن را به گزینه‌ای تخصصی و سازمانی تبدیل کرده است. 

مزایای کلید سخت‌افزاری