[发明专利]一种基于MQTT的智能家电加密控制系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于MQTT的智能家电加密控制系统和方法，该系统包括：设备端、控制端、代理服务器以及云端业务服务器，设备端设置设备发布主题，并订阅用户发布主题，生成密钥，并将密钥加密，加密后的密钥发送给云端业务服务器，利用密钥对设备消息进行加密，将携带有设备发布主题的加密后的设备消息发布到代理服务器；控制端设置用户发布主题，并订阅关注的设备端对应的设备发布主题，从云端业务服务器获取加密后的密钥，并对密钥进行解密，利用密钥加密控制指令，将携带有用户发布主题的加密后的控制指令发布到代理服务器。本发明提供的方案实现了加密基于MQTT传输的发布消息，保证了发布消息的安全性。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种基于MQTT的智能家电加密控制系统和方法。

背景技术

消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport，MQTT)是一个开源的轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，它可以通过很少的代码和带宽与设备连接，给用户主动推送内容，而不是由用户自己去通过各种方法获取自己想要的内容。MQTT的传输格式非常精小，且无应用消息头，可以保证消息传递的可靠性。该技术目前已经应用于无线传感器等计算和存储资源受限的环境当中。

目前，不管是设备端还是控制端发布消息均是公开发布，并未对发布消息进行加密，导致发布消息有被篡改的可能。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于MQTT的智能家电加密控制系统和方法，实现了加密基于MQTT传输的发布消息，保证了发布消息的安全性。

一种基于MQTT的智能家电加密控制系统，包括：设备端、控制端、代理服务器以及云端业务服务器，其中，

所述设备端、所述控制端分别通过MQTT协议与所述代理服务器连接；

所述设备端，用于设置设备发布主题，并订阅用户发布主题，生成密钥，并将所述密钥通过非对称加密算法进行加密，加密后的密钥发送给所述云端业务服务器，利用所述密钥对设备消息进行加密，将携带有所述设备发布主题的加密后的所述设备消息发布到所述代理服务器；

所述云端业务服务器，用于存储所述加密后的密钥；

所述控制端，用于设置用户发布主题，并订阅关注的设备端对应的所述设备发布主题，从所述云端业务服务器获取所述加密后的密钥，并对所述密钥进行解密，利用所述密钥加密控制指令，将携带有所述用户发布主题的加密后的所述控制指令发布到所述代理服务器；

所述代理服务器，用于根据所述设备发布主题，将携带有所述设备发布主题的加密后的所述设备消息发送给对应的所述控制端，根据所述用户发布主题，将携带有所述用户发布主题的加密后的所述控制指令发送给对应的所述设备端。

优选地，

所述设备端，进一步用于预设n×m字符表以及密钥更新时间间隔，从所述n×m字符表的每一行中随机选择k个字符，并将每一行中随机选择出的k个字符输入密钥生成函数，生成一个密钥，在当前密钥存在时长达到所述密钥更新时间间隔时，重新生成一个新的密钥，利用所述新的密钥替换所述当前密钥，并将所述当前密钥存储到预设的密钥回收表中，并对所述新的密钥进行加密，其中，n表征所述字符表的行数，m表征所述字符表的列数；

所述云端业务服务器，进一步用于利用加密后的所述新的密钥替换原来的所述加密后的密钥。

优选地，

所述设备端，用于利用下述加密公式，对所述设备消息进行加密；

加密公式：

C＝E(K，P)

其中，C表征加密后的设备消息；E()表征AES加密函数；K表征所述密钥；P表征所述设备消息。

优选地，