[发明专利]一种低端受限设备的MQTT连接方法、系统、终端及服务器

摘要

一种低端受限设备的MQTT连接方法和系统，包括：终端和服务器共享密钥，所述服务器记录终端的密钥和加解密算法；所述终端连接所述服务器，将MQTT CONNECT消息发送给所述服务器，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；所述终端向订阅的主题发布消息，消息负载使用所述加解密算法进行加密；所述终端接收所述服务器发送的订阅的主题的消息后，根据所述加解密算法进行解密，然后再根据明文的消息负载进行业务处理。由于采用与终端计算能力匹配的加解密算法，如：DES、3DES、AES等或是私有加密算法，在兼容MQTT协议的情况下，通过改造MQTT服务器端，在无法采用TLS的情况下，使受限设备接入MQTT也可具备一定的安全性，从而扩展了设备设计制造时的选择范围。 1

主权项

1.一种低端受限设备的MQTT连接方法，其特征在于，包括：

终端和服务器共享密钥，所述服务器记录终端的密钥和与终端计算能力匹配加解密算法，终端计算能力；

所述终端连接所述服务器，将MQTT CONNECT消息发送给所述服务器，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；

所述终端向订阅的主题发布消息，消息负载使用所述加解密算法进行加密；

所述终端接收所述服务器发送的订阅的主题的消息后，根据所述加解密算法进行解密，然后再根据明文的消息负载进行业务处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端连接所述服务器，将MQTT CONNECT消息发送给所述服务器，具体包括：

生成MQTT CONNECT消息的Username字段：

deviceId+’；’+t imestamp，其中，+代表字符串连接操作，deviceId为终端设备的唯一标识符，t imestamp为当前时间戳整数形式；

生成MQTT CONNECT消息的Password字段：

hex(md5(username+deviceSecret))，其中，username是上一步骤生成的值，deviceSecret是和服务端共享的设备密钥；

将所述Username字段和Password字段填入MQTT CONNECT消息，所述终端向所述服务器发送连接请求。

3.一种低端受限设备的MQTT连接方法，其特征在于，包括：

终端和服务器共享密钥，所述服务器记录终端的密钥和与终端计算能力匹配的加解密算法；

所述服务器接收所述终端发送的MQTT CONNECT消息后，对所述终端的合法性进行验证，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；

所述服务器收到所述终端通过主题发布的消息时，根据所述解密算法，对收到的消息负载进行解密，然后再对明文消息负载进行后续处理；

所述服务器根据主题订阅情况，对需要转发到终端的消息，根据所述加密算法对其消息负载加密，再将加密的消息负载发送给所述终端。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述服务器接收所述终端发送的MQTT CONNECT消息后，对所述终端的合法性进行验证，具体包括：

从MQTT CONNECT消息的Username字段提取deviceId部分；

根据提取的deviceId，从数据库中获取对应终端的deviceSecret以及其加解密算法；

利用从数据库中得到的deviceSecret计算Password，与从MQTT CONNECT消息中提取的Password进行比对，如果相同，则验证通过。否则验证不通过，断开连接；

如果验证通过，则在MQTT连接的会话上下文中保存终端信息，所述终端信息包括deviceSecret和加解密算法。

5.一种低端受限设备的MQTT连接方法，其特征在于，包括：

终端和服务器共享密钥，所述服务器记录终端的密钥和与终端计算能力匹配的加解密算法；

所述终端连接所述服务器，将MQTT CONNECT消息发送给所述服务器，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；

所述服务器接收所述终端发送的CONNECT消息后，对所述终端的合法性进行验证；

所述终端向订阅的主题发布消息，消息负载使用所述加解密算法进行加密；

所述服务器收到所述终端通过主题发布的消息时，根据所述解密算法，对收到的消息负载进行解密，然后再对明文消息负载进行后续处理；

所述服务器根据主题订阅情况，对需要转发到终端的消息，根据所述加密算法对其消息负载加密，再将加密的消息负载发送给所述终端；

所述终端接收所述服务器发送的订阅的主题的消息后，根据所述加解密算法进行解密，然后再根据明文的消息负载进行业务处理。

6.一种终端，其特征在于，包括：

密钥设置模块，用于使终端和服务器共享密钥；

连接模块，用于连接所述服务器，将MQTT CONNECT消息发送给所述服务器，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；

发布消息模块，用于向订阅的主题发布消息，消息负载使用所述加解密算法进行加密；

第一处理模块，用于接收所述服务器发送的订阅的主题的消息后，根据所述加解密算法进行解密，然后再根据明文的消息负载进行业务处理。

7.一种服务器，其特征在于，包括：

存储模块，用于记录终端的密钥和与终端计算能力匹配的加解密算法；

验证模块，用于在接收终端发送的MQTT CONNECT消息后，对所述终端的合法性进行验证，所述MQTT CONNECT消息参数经所述密钥签名；

第二处理模块，所述服务器收到所述终端通过主题发布的消息时，根据所述解密算法，对收到的消息负载进行解密，然后再对明文消息负载进行后续处理；

消息转发模块，用于根据主题订阅情况，对需要转发到终端的消息，根据所述加密算法对其消息负载加密，再将加密的消息负载发送给所述终端。

8.一种低端受限设备的MQTT连接系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的终端和如权利要求7所述的服务器。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1‑5任意一项所述的方法。