認証・ID管理

TOTP（Time-based One-Time Password）とーとぷ

ワンタイムパスワード二要素認証多要素認証認証アプリHMACRFC 6238

TOTPって何？ Google Authenticatorで出てくる6桁の数字と関係ある？

簡単に言うとこんな感じ！

そう、まさにそれだよ！TOTPは「今この瞬間だけ使える6桁のパスワード」を自動生成する仕組みなんだ。30秒ごとに番号が変わるから、盗み見されても即使えなくなる。銀行の「ワンタイムパスワード」と同じ発想で、スマホアプリが時刻をもとに計算してくれるってこと！

TOTPとは

TOTP（Time-based One-Time Password） とは、「現在時刻」と「あらかじめ共有した秘密鍵」を組み合わせて、短時間だけ有効な使い捨てパスワードを生成する認証方式です。Google AuthenticatorやMicrosoft Authenticatorなどの 認証アプリ が採用しており、ログイン時にIDとパスワードに加えて入力する6桁の数字がまさにTOTPです。

TOTPが生まれた背景には、パスワード単体の脆弱性 があります。固定パスワードは一度漏れたら何度でも悪用されますが、TOTPは30秒ごとに新しいコードが生成されるため、たとえ盗み見されても次の30秒後には無効になります。これにより 二要素認証（2FA） の「知っていること（パスワード）＋持っていること（認証アプリ）」という二重の壁を実現できます。

ビジネスの現場では、社内システムやクラウドサービスへのログイン強化策として急速に普及しています。設定はQRコードをスキャンするだけで完了するため、ハードウェアトークン に比べてコストがかからず、スマートフォンさえあれば運用できる手軽さも大きな魅力です。

TOTPの仕組みと構造

TOTPは3つの要素を組み合わせて動作します。

要素	内容	具体例
秘密鍵（シークレット）	サーバーとアプリが共有する文字列	QRコードに埋め込まれる
現在時刻（Unixタイム）	1970年1月1日からの経過秒数	30秒単位に丸める
HMAC-SHA1	秘密鍵と時刻から数値を計算するアルゴリズム	結果の一部を6桁に切り出す

生成の流れは次のとおりです。

① QRコードをスキャン → 秘密鍵をアプリに保存
② アプリが「現在時刻 ÷ 30秒」の値（タイムステップ）を計算
③ 秘密鍵 + タイムステップ を HMAC-SHA1 で計算
④ 計算結果を切り詰めて6桁の数字を生成
⑤ サーバーも同じ計算をして、一致したら認証成功！

覚え方：「時計とカギで金庫を開ける」

TOTPを覚えるなら 「時計（Time）とカギ（秘密鍵）」 を思い浮かべてください。銀行の金庫は「カギ＋時限スイッチ」で開きます。TOTPも同じで、正しいカギ（秘密鍵）と正しい時間（現在時刻）が揃わないと扉が開きません。

有効期間と時刻ずれの許容

項目	標準値	補足
コード有効期間	30秒	RFC 6238 の規定
許容する時刻ずれ	±1ステップ（±30秒）	スマホの時刻同期ずれに対応
コード桁数	6桁（推奨）	8桁にも拡張可能
アルゴリズム	HMAC-SHA1	SHA-256/512 も利用可能

歴史と背景

1980年代：ワンタイムパスワード（OTP）の概念が登場。S/KEY方式（カウンターベース）が先行して開発される
2005年頃：OATH（Open Authentication）コンソーシアムが設立。OTPの標準化を推進
2011年：HOTP（HMAC-based OTP） がRFC 4226として標準化。カウンターベースのOTPが公式規格に
2011年：HOTPを時刻ベースに発展させた TOTP が RFC 6238 として標準化
2012年頃：Google Authenticatorがオープンソース化。TOTP対応アプリが一気に普及
2020年代：クラウドサービスのセキュリティ強化ニーズが高まり、TOTPを使った2FAが事実上の標準に。GitHub・AWS・Slackなど主要サービスが対応
現在：パスキー（FIDO2）の台頭でTOTP以外の選択肢も増えつつあるが、シンプルさから依然広く採用される

HOTPとTOTPの違い、そして関連技術の比較

TOTPはHOTPを進化させた規格です。両者の違いと他のOTP方式との比較を整理します。

TOTPの弱点とフィッシング対策

TOTPは強力ですが、フィッシングサイト には注意が必要です。偽サイトに誘導されてコードを入力してしまうと、30秒以内に悪用されるリスクがあります。この弱点を克服するのがFIDO2/パスキーです。

脅威	TOTP	FIDO2/パスキー
パスワード漏洩	✅ 防げる	✅ 防げる
SIMスワップ	✅ 防げる（SMS OTPより安全）	✅ 防げる
フィッシング	⚠️ 30秒以内に悪用される可能性	✅ ドメイン検証で防げる
導入コスト	✅ 低い（アプリのみ）	⚠️ 対応デバイスが必要

規格・RFC番号	内容
RFC 6238	TOTPの標準仕様。時刻ベースのOTP生成アルゴリズムを定義
RFC 4226	HOTPの標準仕様。TOTPの基礎となるカウンターベースOTP
RFC 2104	HMAC（Hash-based Message Authentication Code）の定義。TOTPの計算に使用
RFC 6287	OCRA（OATHチャレンジレスポンス）アルゴリズム。OTPの拡張仕様