fix(auth): Einmalkennwoerter nicht zweimal annehmen

Ein TOTP-Code blieb rund 90 Sekunden gueltig und liess sich darin beliebig
oft verwenden. RFC 6238 verlangt in Abschnitt 5.2 ausdruecklich das
Gegenteil: derselbe Code darf kein zweites Mal angenommen werden.

Ohne diese Sperre kann ein abgefangener Code - ueber die Schulter gesehen,
von einer weiterleitenden Phishing-Seite, von Schadsoftware vom Bildschirm
gelesen - die restliche Gueltigkeitsdauer ueber wiederverwendet werden.

verifyTotp gibt dafuer jetzt ueber matchTotp das Zeitfenster zurueck, das
gepasst hat; angenommen wird nur, was neuer ist als das zuletzt eingeloeste.
Der Vergleich bleibt dabei in konstanter Zeit - es wird weiterhin nicht
fruehzeitig abgebrochen.

Auch die Aktivierung verbrennt ihr Fenster: der Code, der eben
scharfgeschaltet hat, soll nicht Sekunden spaeter noch zum Anmelden taugen.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>

prisma/migrations/20260727000000_totp_replay/migration.sql

@@ -0,0 +1,2 @@
+-- AlterTable
+ALTER TABLE "User" ADD COLUMN     "totpLastCounter" INTEGER;

prisma/schema.prisma

@@ -128,6 +128,10 @@ model User {
   /// sperrt sich aus, wer die Einrichtung abbricht.
   totpSecretCipher String?
   totpEnabledAt    DateTime?
+  /// Zuletzt eingeloestes Zeitfenster. RFC 6238 verlangt, denselben Code
+  /// kein zweites Mal anzunehmen – ohne diesen Merker liesse sich ein
+  /// abgefangener Code die restliche Gueltigkeit ueber wiederverwenden.
+  totpLastCounter  Int?
 
   sessions    Session[]
   credentials Credential[]

src/app/api/account/totp/route.ts

@@ -4,7 +4,7 @@ import { z } from "zod";
 import { requireUserApi } from "@/lib/auth/guard";
 import { verifyPassword } from "@/lib/auth/password";
 import { countUnusedRecoveryCodes, issueRecoveryCodes } from "@/lib/auth/recovery";
-import { generateTotpSecret, groupSecret, otpauthUri, verifyTotp } from "@/lib/auth/totp";
+import { generateTotpSecret, groupSecret, matchTotp, otpauthUri } from "@/lib/auth/totp";
 import { APP_NAME } from "@/lib/config";
 import { encryptSecret, tryDecryptSecret } from "@/lib/crypto";
 import { prisma } from "@/lib/db";
@@ -109,7 +109,8 @@ export async function PUT(request: Request) {
     return jsonError("Es liegt kein Schluessel vor. Bitte die Einrichtung neu starten.", 409);
   }
 
-  if (!verifyTotp(secret, parsed.data.code)) {
+  const fenster = matchTotp(secret, parsed.data.code);
+  if (fenster === null) {
     return jsonError(
       "Der Code stimmt nicht. Geht die Uhr des Geraets richtig?",
       401,
@@ -118,7 +119,9 @@ export async function PUT(request: Request) {
 
   await prisma.user.update({
     where: { id: auth.user.id },
-    data: { totpEnabledAt: new Date() },
+    // Das Fenster gleich mitverbrennen: der Code, der eben aktiviert hat,
+    // soll nicht Sekunden spaeter noch zum Anmelden taugen.
+    data: { totpEnabledAt: new Date(), totpLastCounter: fenster },
   });
 
   return NextResponse.json({
@@ -157,7 +160,7 @@ export async function DELETE(request: Request) {
   await prisma.$transaction([
     prisma.user.update({
       where: { id: auth.user.id },
-      data: { totpSecretCipher: null, totpEnabledAt: null },
+      data: { totpSecretCipher: null, totpEnabledAt: null, totpLastCounter: null },
     }),
     prisma.recoveryCode.deleteMany({ where: { userId: auth.user.id } }),
     prisma.pendingLogin.deleteMany({ where: { userId: auth.user.id } }),

src/app/api/auth/mfa/route.ts

@@ -8,8 +8,9 @@ import {
 } from "@/lib/auth/mfa";
 import { redeemRecoveryCode } from "@/lib/auth/recovery";
 import { createSession, setSessionCookie } from "@/lib/auth/session";
-import { verifyTotp } from "@/lib/auth/totp";
+import { matchTotp } from "@/lib/auth/totp";
 import { noteSuccessfulLogin } from "@/lib/auth/users";
+import { prisma } from "@/lib/db";
 import { LIMITS, rateLimit } from "@/lib/security/rateLimit";
 import { clientIp, jsonError, readJsonBody, tooManyRequests } from "@/lib/security/request";
 
@@ -63,9 +64,19 @@ export async function POST(request: Request) {
   // Wiederherstellungscode. Beide Wege zu probieren waere unnoetig – die
   // Formate ueberschneiden sich nicht.
   const istZiffern = /^[\d\s]+$/.test(eingabe);
-  const erfolg = istZiffern
-    ? Boolean(pending.user.totpSecret) && verifyTotp(pending.user.totpSecret!, eingabe)
-    : await redeemRecoveryCode(pending.user.id, eingabe);
+
+  // Bei den Ziffern zaehlt zusaetzlich, dass das Zeitfenster neuer ist als
+  // das zuletzt eingeloeste. Sonst liesse sich ein abgefangener Code die
+  // restliche Gueltigkeitsdauer ueber wiederverwenden – RFC 6238, 5.2.
+  const fenster =
+    istZiffern && pending.user.totpSecret
+      ? matchTotp(pending.user.totpSecret, eingabe)
+      : null;
+  const frisch =
+    fenster !== null &&
+    (pending.user.totpLastCounter === null || fenster > pending.user.totpLastCounter);
+
+  const erfolg = istZiffern ? frisch : await redeemRecoveryCode(pending.user.id, eingabe);
 
   if (!erfolg) {
     const weiterMoeglich = await noteMfaFailure(pending.id);
@@ -83,6 +94,14 @@ export async function POST(request: Request) {
   await discardPendingLogin(pending.id);
   await noteSuccessfulLogin(pending.user.id);
 
+  // Das eingeloeste Fenster merken, damit derselbe Code verbrannt ist.
+  if (fenster !== null) {
+    await prisma.user.update({
+      where: { id: pending.user.id },
+      data: { totpLastCounter: fenster },
+    });
+  }
+
   const session = await createSession(pending.user.id, {
     userAgent: request.headers.get("user-agent"),
     ip,

src/lib/auth/mfa.ts

@@ -75,6 +75,8 @@ export interface PendingLoginState {
     isActive: boolean;
     /** Entschluesselter TOTP-Schluessel; null, wenn er nicht lesbar ist. */
     totpSecret: string | null;
+    /** Zuletzt eingeloestes Zeitfenster – gegen die Wiederverwendung. */
+    totpLastCounter: number | null;
   };
 }
 
@@ -104,6 +106,7 @@ export async function readPendingLogin(): Promise<PendingLoginState | null> {
       role: pending.user.role,
       isActive: pending.user.isActive,
       totpSecret: tryDecryptSecret(pending.user.totpSecretCipher),
+      totpLastCounter: pending.user.totpLastCounter,
     },
   };
 }

src/lib/auth/totp.test.ts

@@ -6,6 +6,7 @@ import {
   counterFor,
   generateTotpSecret,
   groupSecret,
+  matchTotp,
   otpauthUri,
   totpCode,
   verifyTotp,
@@ -124,3 +125,33 @@ describe("Einrichtung", () => {
     expect(groupSecret("ABCDEFGH")).toBe("ABCD EFGH");
   });
 });
+
+describe("matchTotp", () => {
+  const SECRET = base32Encode(Buffer.from("12345678901234567890", "utf8"));
+  const JETZT = new Date(1111111109_000);
+
+  /**
+   * Der Zaehler ist noetig, um einen verbrauchten Code zu entwerten. RFC 6238
+   * verlangt das in Abschnitt 5.2 ausdruecklich – sonst laesst sich ein
+   * abgefangener Code die restliche Gueltigkeitsdauer ueber wiederverwenden.
+   */
+  it("gibt das Zeitfenster zurueck, das gepasst hat", () => {
+    expect(matchTotp(SECRET, "081804", JETZT)).toBe(37037036);
+  });
+
+  it("nennt bei den Nachbarfenstern deren eigene Nummer", () => {
+    // Genau daran haengt die Entwertung: der Code aus dem vorigen Fenster
+    // darf den Merker nicht auf einen hoeheren Stand setzen.
+    const naechstes = new Date(JETZT.getTime() + TOTP_PERIOD * 1000);
+    expect(matchTotp(SECRET, "081804", naechstes)).toBe(37037036);
+  });
+
+  it("liefert null bei falschem Code", () => {
+    expect(matchTotp(SECRET, "000000", JETZT)).toBeNull();
+  });
+
+  it("stimmt mit verifyTotp ueberein", () => {
+    expect(matchTotp(SECRET, "081804", JETZT) !== null).toBe(verifyTotp(SECRET, "081804", JETZT));
+    expect(matchTotp(SECRET, "000000", JETZT) !== null).toBe(verifyTotp(SECRET, "000000", JETZT));
+  });
+});

src/lib/auth/totp.ts

@@ -102,26 +102,44 @@ export function counterFor(at: Date = new Date()): number {
 }
 
 /**
- * Prueft einen eingegebenen Code. Vergleicht in konstanter Zeit und probiert
- * die Nachbarfenster mit, damit eine leicht abweichende Uhr nicht stoert.
+ * Prueft einen eingegebenen Code und gibt das Zeitfenster zurueck, das
+ * gepasst hat – oder null.
+ *
+ * Das Fenster wird gebraucht, um einen verbrauchten Code zu entwerten:
+ * RFC 6238 verlangt in Abschnitt 5.2 ausdruecklich, dass derselbe Code kein
+ * zweites Mal angenommen wird. Ohne diese Zahl liesse sich ein abgefangener
+ * Code die restliche Gueltigkeitsdauer ueber wiederverwenden.
+ *
+ * Verglichen wird in konstanter Zeit, und die Nachbarfenster werden
+ * mitprobiert, damit eine leicht abweichende Uhr nicht stoert.
  */
+export function matchTotp(
+  secret: string,
+  code: string,
+  at: Date = new Date(),
+  window: number = TOTP_WINDOW,
+): number | null {
+  const eingabe = code.replace(/\s/g, "");
+  if (!/^\d+$/.test(eingabe) || eingabe.length !== TOTP_DIGITS) return null;
+
+  const jetzt = counterFor(at);
+  let treffer: number | null = null;
+  for (let schritt = -window; schritt <= window; schritt += 1) {
+    // Nicht fruehzeitig abbrechen: sonst haengt die Laufzeit davon ab,
+    // welches Fenster gepasst hat.
+    if (constantEquals(totpCode(secret, jetzt + schritt), eingabe)) treffer = jetzt + schritt;
+  }
+  return treffer;
+}
+
+/** Wie matchTotp, wenn nur interessiert *ob* der Code stimmt. */
 export function verifyTotp(
   secret: string,
   code: string,
   at: Date = new Date(),
   window: number = TOTP_WINDOW,
 ): boolean {
-  const eingabe = code.replace(/\s/g, "");
-  if (!/^\d+$/.test(eingabe) || eingabe.length !== TOTP_DIGITS) return false;
-
-  const jetzt = counterFor(at);
-  let treffer = false;
-  for (let schritt = -window; schritt <= window; schritt += 1) {
-    // Nicht fruehzeitig abbrechen: sonst haengt die Laufzeit davon ab,
-    // welches Fenster gepasst hat.
-    if (constantEquals(totpCode(secret, jetzt + schritt), eingabe)) treffer = true;
-  }
-  return treffer;
+  return matchTotp(secret, code, at, window) !== null;
 }
 
 function constantEquals(a: string, b: string): boolean {