[发明专利]一种基于TLS+MQTT协议的物联网双认证方法和系统

说明书

本发明提出了一种基于TLS+MQTT协议的物联网双认证方法和系统，本发明针对物联网场景下，采用基于TLS+MQTT协议的双认证方式保证物联网终端身份可信。当物联网终端与物联网云平台建立TLS连接时，互相认证对方身份实现双向身份认证，认证通过后TLS网关同步物联网终端认证信息到MQTT Broker，MQTT Broker在MQTT协议层基于终端标识再次对物联网终端进行身份认证，从而实现增强的双认证方法。因此，本发明通过联动机制实现两种协议认证结果的同步，从而保障物联网云平台对物联网终端设备的身份增强认证，并保证数据传输安全可靠。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于TLS+MQTT协议的物联网双认证方法和系统。

背景技术

随着技术的发展，越来越多的物联网设备接入互联网，实现了互联网从人向物的延伸。而物联网发展面临的一系列问题中，安全问题首当其冲，如何保证设备接入的安全性也成为了物联网云平台不可回避的问题。由物联网云平台为物联网终端颁发数字证书，采用一机一证的方式，用于解决对物联网终端设备的身份认证。物联网设备使用其数字证书通过TLS（Transport Layer Security）协议接入物联网云平台，保证双向身份认证和数据通信安全。

目前业界通常采用MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）协议承载物联网终端数据接入物联网云平台。MQTT协议支持客户端标识、用户名和密码等认证方式，对认证通过的设备进行授权。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种基于TLS+MQTT协议的物联网双认证方法和系统，通过联动机制实现两种协议认证结果的同步，从而保障物联网云平台对物联网终端设备的身份增强认证，并保证数据传输安全可靠。

本发明第一方面提出一种基于TLS+MQTT协议的物联网双认证方法，所述方法包括：

步骤1，物联网云平台的TLS网关向PKI系统申请签发数字证书；

步骤2，物联网终端向物联网云平台的PKI系统申请签发数字证书；

步骤3，物联网终端向物联网云平台发起TLS安全连接请求，经过负载均衡分发连接请求到TLS网关；

步骤4，TLS网关收到连接请求进行处理，并回复响应数据；

步骤5，物联网终端进行回应，将其数字证书包含在回应数据中，发送到TLS网关；

步骤6，TLS网关对物联网终端的数字证书进行验证，如不通过则立即断开与物联网终端的连接，如通过则向物联网终端回复数据包，双方完成TLS协商；

步骤7，TLS网关将认证通过的终端数字证书中的终端标识，以及物联网终端认证成功的状态信息，同步提供给MQTT Broker；

步骤8，MQTT Broker收到TLS网关同步的物联网终端标识，将终端标识添加到接入白名单中；

步骤9，物联网终端在TLS安全通道中传输MQTT连接请求并发送到TLS网关，TLS网关解密还原后将MQTT连接请求转发给MQTT Broker；

步骤10，MQTT Broker取MQTT连接请求中的终端标识，通过查找终端标识白名单对接入的终端进行身份认证，认证通过给终端返回MQTT连接回执；

步骤11，物联网终端收到MQTT连接回执，接下来进行MQTT业务数据报文的上报。

基于上述，步骤1中，所述TLS网关的TLS安全连接采用TLS1.0、TLS1.2、TLS1.3中的任意一种协议版本完成TLS流程，并支持RSA、AES、SHA国际算法和SM1、SM2、SM3、SM4国密算法。