爱意满满的作品展示区。
yuanyuan11

用于密码管理和 TOTP 验证的 Python 库

  •  
  •   yuanyuan11 · 6h 13m ago · 254 views

    之前一直用谷歌验证器和 1Password ,但总感觉太重了,而且总会依赖别人的服务,后来想了想,我的需求其实很简单,最主要就是两步验证 2FA ,没必要搞那么复杂,之前使用 Python 简单写了几个脚本来实现,最近用上了 agent ,想着重构一下做成 pip 包更方便。

    所以就写了 jkey ,一个纯 Python 的密码管理工具,就用我的名字开头字母命名吧,简短一些。AES-256-CBC 加密,所有数据存在本地 ~/.config/jkey/,除了扫二维码需要 opencv ,其他全是纯 Python ,零外部依赖。

    项目地址: https://github.com/imjiaoyuan/jkey

    直接使用 uv 安装:

    uv tool install jkey
    

    首先需要初始化并设置主密码:

    jkey pv init
    

    2FA 模块

    管理 TOTP 两步验证账号。标准 RFC 6238 实现,和谷歌验证器完全兼容,迁移过来的时候直接扫原来的二维码图片就行。

    查看账号和当前验证码:

    # 列出所有账号
    jkey 2fa ls
    
    # 关键词过滤
    jkey 2fa ls github
    
    # 支持大小写不敏感匹配
    jkey 2fa ls GMAIL
    

    从二维码图片导入账号:

    jkey 2fa add ./github.jpg
    

    底层调用 opencv 的 QRCodeDetector 识别二维码,会自动解析 otpauth:// URI 格式。同时会把原始二维码图片加密备份到 ~/.config/jkey/qr/ 目录下。太大的图片会自动缩放到 1000 像素以内再识别。

    删除账号,会同步清理关联的恢复码和二维码备份:

    jkey 2fa rm [email protected]
    

    RC 模块

    很多网站的 2FA 验证都会有恢复码作为 2FA 验证失效时的备用验证方案,通常是 txt 文件,所以也需要这个模块。导入时会自动将文件内容解析为恢复码列表,以文件名作为标识。

    从文件导入恢复码:

    jkey rc add ./github-recovery.txt
    

    列出已导入的恢复码:

    jkey rc ls
    
    # 按账号过滤
    jkey rc ls github
    

    删除某个账号的恢复码:

    jkey rc rm github
    

    PM 模块

    密码管理,包括随机密码生成和密码存储。这个功能其实只是为了补全作为一个密码管理软件所必须的功能吧,可能没多少人会用到,我的密码也都是存在谷歌账号的,手机和 chrome 同步的。

    生成随机密码使用 Python 的 secrets 模块( CSPRNG ):

    # 默认 16 位,包含大小写字母、数字和符号
    jkey pm get
    
    # 生成 32 位密码
    jkey pm get -L 32
    
    # 只要字母和数字
    jkey pm get -L 20 --no-symbols
    
    # 只要小写字母和数字
    jkey pm get -L 20 --no-upper --no-symbols
    

    每个字符集至少保证一个字符,所以不会出现生成了 32 位密码结果全是小写字母的情况。

    存储和查看密码:

    # 存储密码,交互式输入
    jkey pm add github
    
    # 列出所有存储的密码
    jkey pm ls
    
    # 按关键词过滤
    jkey pm ls github
    
    # 删除密码
    jkey pm rm github
    

    密码以明文形式打印到终端,设计上倾向于简单直接,既然你问密码就是要用,那就不搞掩码这种多余的操作了。

    PV 模块

    jkey 将所有数据存放在保险库中,开始使用 jkey 的时候需要初始化创建一个保险库并且设置主密码:

    jkey pv init
    

    会要求输入并确认主密码,然后创建加密数据文件。主密码也可以通过环境变量传入,适合在脚本里用:

    export JKEY_PASS=your-master-password
    jkey pv init
    

    加解锁操作:

    # 解锁保险库
    jkey pv unlock
    
    # 锁定保险库
    jkey pv lock
    

    解锁后的密码会缓存在 .session 文件里(权限 600 ),5 分钟内跨进程不用重复输入密码,和 sudo 的一样。缓存文件是明文存的,如果你介意这个可以删掉,每次手动解锁就行。

    修改主密码:

    jkey pv set-pw
    

    用主密码加密文件:

    # 加密文件,输出为原文件名 + .jkey
    jkey pv encrypt secret.pdf
    
    # 指定输出路径
    jkey pv encrypt secret.pdf -o backup.pdf.jkey
    

    解密.jkey文件:

    jkey pv decrypt secret.pdf.jkey -o secret.pdf
    

    底层加密用的是 AES-256-CBC + HMAC-SHA256 ,文件会先 base64 编码再加密,适合各种二进制文件。

    数据导出,export 命令需要二次确认主密码:

    # 导出 2FA 密钥为 JSON
    jkey pv export totp -o totp.json
    
    # 导出密码为 CSV
    jkey pv export passwords -o passwords.csv
    
    # 导出恢复码为文本文件
    jkey pv export recovery -o recovery.txt
    
    # 导出二维码图片到目录
    jkey pv export qr -o ./qr_images
    
    # 导出全部数据
    jkey pv export all -o ./backup
    

    如果不指定 -o,TOTP 和密码数据会直接打印到终端。

    目录结构

    数据文件统一放在 ~/.config/jkey/,每种数据类型各一个文件,独立加密:

    ~/.config/jkey/
    ├── .session          # 会话缓存( 5 分钟超时)
    ├── totp.jkey         # 加密的 TOTP secrets
    ├── passwords.jkey    # 加密的密码
    ├── recovery.jkey     # 加密的恢复码
    └── qr/               # 加密的二维码图片
        └── <account>.jkey
    

    加密用的是 AES-256-CBC + HMAC-SHA256 。v3 格式把加密密钥和认证密钥分开了,用 PBKDF2-HMAC-SHA256 派生,迭代 60 万次。AES 是我自己用纯 Python 手写的,S 盒、密钥扩展、列混合全部手动实现,没调 OpenSSL 。性能比不上 C 实现,但密码管理这种低频操作完全够用。

    实现细节

    这个项目有个小坑,因为我希望命令尽量短,这样用起来更方便,所以核心的 2FA 模块名以数字开头。项目里有个 2fa/ 目录,Python 的 import 语法不允许 from jkey.2fa.rm import remove_account,因为 2fa 以数字开头,不是合法的标识符。解决方案是用 importlib.import_module('jkey.2fa.rm') 动态导入。

    还有就是密码明文输出的设计取舍。一开始想过加 --mask 参数来掩码显示,但后来觉得这和密码管理器的使用场景不符,你查密码就是为了复制粘贴,掩码了还要多操作一步。所以就保持简单了。

    不足

    纯 Python AES 速度慢是硬伤。加解密大文件的时候能感觉到明显延迟,所以只适合小文件。如果你需要加密几百 MB 的文件,用 openssl 命令行更靠谱。

    另外 opencv 依赖虽然只有一个,但 opencv-python-headless 体积不小(大概 30MB ),就为了扫个二维码。以后可以考虑用 pyzbar 或者纯 Python 的二维码识别方案替换掉它。

    有很多场景的并没有测试,我仅仅在 ArchLinux 上进行了测试,Windows 还没有兼容,后续会补上,希望有用的朋友多提提建议。

    No Comments Yet
    About   ·   Help   ·   Advertise   ·   Blog   ·   API   ·   FAQ   ·   Solana   ·   2667 Online   Highest 6679   ·     Select Language
    创意工作者们的社区
    World is powered by solitude
    VERSION: 3.9.8.5 · 135ms · UTC 14:40 · PVG 22:40 · LAX 07:40 · JFK 10:40
    ♥ Do have faith in what you're doing.