1. 引言
身份验证（Authentication）在不同场景中一直是一个关键问题。为了访问某些数字或物理资源，我们需要证明“我们是谁”。因此，人类在不同历史阶段发明了多种方式来完成身份验证。
验证一个人（或其行为）的真实性，通常基于三类特征：我们拥有的东西、我们知道的信息、以及我们的生物特征。这些特征可以为身份的真实性提供有力依据。
但根据访问资源的安全等级不同，有时我们还需要多个验证因素。这时，我们可以结合多个不同类型的验证方式来完成认证流程。
本文将深入探讨两种常见的认证方式：多步骤认证（Multi-Step Authentication） 和 多因素认证（Multi-Factor Authentication, MFA）。我们将从基础概念讲起，逐步分析它们的工作机制，并进行系统性对比。
2. 身份验证基础
首先，我们要区分两个概念：身份识别（Identification） 和 身份验证（Authentication）。
- 身份识别 是唯一标识一个用户或对象的过程。
- 身份验证 则是验证该标识是否真实的过程。
举个简单的例子：登录页面中，用户名是身份识别，而密码则是身份验证的手段。
在数字世界中，无论是人还是系统，都需要进行身份验证。但身份验证的概念并不局限于数字系统。比如，我们可以通过身份证件、实体钥匙来验证一个人的身份；也可以通过签名、风格、老化程度等特征来验证一幅画作的真伪。
总的来说，身份验证主要依赖于以下三类因素：
- 我们拥有的东西（Something we have）：比如密钥、卡片、令牌（token）等。
- 我们知道的信息（Something we know）：如密码、PIN 码等。
- 我们的生物特征（Something we are）：如指纹、面部识别、虹膜扫描等。
在简单的认证流程中，我们通常只使用某一类因素中的一个资源来完成验证。但在更复杂的场景中，我们会结合多个因素或多个资源来提升安全性。
3. 复杂认证机制
正如前面所说，为了提升系统安全性，我们可以使用多个资源、多个因素来完成认证。这类机制主要包括：
- 多步骤认证（Multi-Step Authentication）
- 多因素认证（Multi-Factor Authentication）
3.1 多步骤认证
多步骤认证是指在同一个认证因素中使用多个不同的资源进行验证。
比如，先扫描指纹，再进行面部识别，这两个都是“生物特征”因素的不同资源。如果第一步验证通过，系统才会要求你进行第二步验证。
再比如，一些银行采用“双密码”机制：用户第一次登录时输入主密码，进行敏感操作时再输入另一个简短的数字密码。这两个密码都属于“信息因素”，但属于不同的资源。
下面是一张双密码多步骤认证的示意图：
根据使用的资源数量，我们可以称之为“两步认证”、“三步认证”等。
✅ 优点：增强了单因素认证的安全性
❌ 缺点：仍依赖于单一因素，若该因素被攻破，整体安全性下降
3.2 多因素认证
多因素认证则是结合多个不同类别的认证因素来完成验证。
例如，登录系统时需要同时提供：
- 一个密码（信息因素）
- 一个手机验证码（拥有的东西，如短信或 App 生成的 OTP）
这就是典型的双因素认证（2FA）。
再比如，ATM 取款时通常需要：
- 银行卡（我们拥有的东西）
- 密码（我们知道的信息）
- 指纹或面部识别（我们的生物特征）
这就是一个三因素认证流程。
下面是一张多因素认证的示意图：
✅ 优点：安全性高，多个因素之间相互补充
❌ 缺点：流程复杂，用户体验可能受影响
3.3 多步骤与多因素结合
在实际应用中，我们还可以将多步骤与多因素认证结合使用。
比如，某银行提供一个便携式读卡器，用户需要：
- 插入银行卡（我们拥有的东西，一步）
- 输入主密码（我们知道的信息，一步）
- 输入动态验证码（我们拥有的东西，另一资源，第二步）
这就构成了一个多步骤、多因素的认证流程。
4. 系统性总结
下面是对多步骤认证与多因素认证的核心区别和特点的对比：
| 认证类型 | 多步骤认证 | 多因素认证 |
|---|---|---|
| 使用的认证步骤（同因素） | >1 | >0 |
| 使用的认证因素 | >0 | >1 |
| 示例 | 双密码、多次生物识别 | 银行卡+密码、密码+OTP验证码 |
📌 关键区别：
- 多步骤认证：多个资源，同一因素
- 多因素认证：多个因素，每个因素一个或多个资源
⚠️ 注意：我们可以在一个认证流程中同时使用多步骤和多因素，这种情况下它既是多步骤认证，又是多因素认证。
5. 结论
在数字安全日益严峻的今天，单一因素的认证机制已难以满足高安全需求。多步骤认证和多因素认证为我们提供了更高级别的防护手段。
- 多步骤认证 通过增加同一因素的验证次数来提升安全性；
- 多因素认证 通过组合不同类别的验证因素来实现更强的身份确认。
两者结合使用，能构建出更加安全、灵活的身份验证体系。
📌 总结一句话：
认证步骤越多，验证因素越多样，系统就越难被攻破。
如果你正在设计一个安全系统，建议根据实际需求合理选择认证方式，必要时结合多步骤与多因素认证，以达到最佳防护效果。