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关于物联网:设备用私有CA签发的X509证书接入IoT物联网平台实践类

jiezi

1. 创立产品和注册设施

1.1 创立产品(用公有 CA 认证)

  • 登录 IoT 物联网平台 控制台。
  • 在左侧导航栏，抉择 设施治理 > 产品。
  • 在产品治理页，单击 创立产品。
  • 抉择直连设施，认证形式抉择 X.509 证书, 应用公有 CA 证书勾选 是。

产品创立实现后，如下图：

注册设施

基于已创立的空气净化器产品，增加设施，输出设施 deviceName。

注册实现后，设施处于 未激活 状态，其中X.509 证书为空。

制作设施证书

咱们应用曾经在 IoT 物联网平台注册的公有 CA 证书，来签发设施证书。
openssl 的操作指令如下，其中 CN 能够填写 deviceName。

# 生成 pem 的公有 key
openssl genrsa -out device-1.key 2048
# 生成设施证书 CSR
openssl req -new -key device-1.key -out device-1.csr -newkey -subj \
"/C=CN/ST=Shanghai/L=Shanghai/O=IoT/OU=iot/CN=dn3023842"
# -set_serial 指定序列号

# 用公有 CA 签发设施证书 CRT
openssl x509 -req -in device-1.csr -CA myIoTCARoot.crt -CAkey myIoTCARoot.key -CAcreateserial -out device-1.crt -days 3650 -sha512
# 查看设施证书 SN
openssl x509 -noout -text -in device-1.crt

证书生成后，咱们能够查看设施证书的 SN 码。

绑定设施证书

绑定设施与设施证书

IoT 物联网平台须要用户上传设施 ProductKey,DeviceName 和设施证书 SN 的映射关系的 csv 文件，内容格局如下：

ProductKey,DeviceName,CertSN
a15GiUoOzAL,dn032836,dd3dc180a02768d7

IoT 物联网平台控制台证书详情页面，上传 CSV 文件，实现绑定。

绑定胜利后，咱们能够点击查看绑定后果：

设施激活

  • 咱们以 Java 设施为例，介绍设施以公有证书接入过程。Java 原生代码只能应用 PKCS#8 格局，咱们须要用 OpenSSL 来进行转换，命令如下：
# 转换格局 PKCS#8
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in device-1.key -out device-1_pkcs8.key -nocrypt

应用 TLS 形式（securemode=2）将设施接入物联网平台，需应用物联网平台根证书。

请下载根证书，而后将根证书搁置到 resource 目录下。

  • 应用 iot_root.crt、设施证书、设施证书私钥来结构 SSLSocketFactory 实例。
protected SSLSocketFactory createSSLSocket() throws Exception {

        // 物联网平台根证书，能够从官网文档中下载 https://help.aliyun.com/document_detail/73742.html
        // 设施 X.509 证书，能够从控制台设施信息中下载。// 用来验证 IoT 平台的 CA 证书
        InputStream in = IotMqttClientWithAuthByX509.class.getResourceAsStream("/iot_root.crt");
        CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        Certificate ca = cf.generateCertificate(in);
        in.close();
        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
        keyStore.load(null, null);
        keyStore.setCertificateEntry("ca", ca);
        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        tmf.init(keyStore);

        // 传入设施证书、证书证书私钥
        InputStream certIn = IotMqttClientWithAuthByX509.class.getResourceAsStream(certPath);
        CertificateFactory certCf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        Certificate certCa = certCf.generateCertificate(certIn);
        certIn.close();
        KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
        ks.load(null, null);
        ks.setCertificateEntry("certificate", certCa);
        
        PrivateKey privateKey = getPrivateKey(privateKeyPath);
        ks.setKeyEntry("private-key", privateKey, privateKeyPassword.toCharArray(), new Certificate[] { certCa});
        KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        kmf.init(ks, privateKeyPassword.toCharArray());
        
        // 结构 socketFactory
        SSLContext context = SSLContext.getInstance("TLSV1.2");
        context.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);
        SSLSocketFactory socketFactory = context.getSocketFactory();
        return socketFactory;
    }
  • 设施发动 MQTT 的 CONNECT，此时 username 和 password 无需设置
// 接入域名
String broker = "ssl://x509.itls." + regionId + ".aliyuncs.com:1883";
// MQTT 的 clientId
String mqttClientId = System.currentTimeMillis()+"|securemode=2|";
MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
mqttClient = new MqttClient(serverURL, mqttClientId, persistence);
MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
connOpts.setMqttVersion(4);// MQTT 3.1.1
// 应用 TLS，须要下载根证书 root.crt，mqttClientId 中设置 securemode=2。connOpts.setSocketFactory(createSSLSocket()); 
connOpts.setCleanSession(false); 
connOpts.setAutomaticReconnect(true); 
connOpts.setKeepAliveInterval(300);
// 设置 connect 回调
mqttClient.setCallback(new MqttCallback() {

    @Override
    public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {

        // 只解决 X.509 认证返回信息
        if ("/ext/auth/identity/response".equals(topic)) {JSONObject json = JSONObject.parseObject(new String(message.getPayload(), StandardCharsets.UTF_8));
            // 获取到设施的 productKey 和 deviceName
            String productKey = json.getString("productKey");
            String deviceName = json.getString("deviceName");
        } else {// 解决其余上行音讯，强烈建议另起线程解决，免得回调梗塞。}
    }

    @Override
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) { }

    @Override
    public void connectionLost(Throwable cause) {}});

mqttClient.connect(connOpts);

设施启动，联网后，咱们能够在 IoT 物联网平台控制台查看设施以后状态为在线，X.509 证书栏为绑定设施证书的序列号，如下图。

【往期回顾】

1. 自建 MQTT 集群迁徙阿里云 IoT 平台
2.IoT 时代：WiFi 配网技术分析
3. 微信小程序和 IoT 智能家居实际
4.IoT 云端通用数据解析脚本实际

物联网平台产品介绍详情：https://www.aliyun.com/produc… 

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