IoT Platform:Menghubungkan perangkat gateway MQTT menggunakan verifikasi dua arah berbasis sertifikat X.509

Prasyarat

• Instans Exclusive Enterprise Edition telah dibeli. Dalam contoh ini, instans Exclusive Enterprise Edition dibeli di wilayah China (Shanghai). Untuk informasi selengkapnya, lihat Purchase an Enterprise Edition instance.

• Sertifikat yang diperlukan untuk verifikasi dua arah telah disiapkan.

  Dalam contoh ini, digunakan file sertifikat berikut: file sertifikat root root-ca.crt, file kunci privat sisi server server.key, file sertifikat sisi server server.crt, file kunci privat sisi perangkat client.key, dan file sertifikat perangkat client.crt.

Informasi latar belakang

IoT Platform menyediakan gateway MQTT dan memungkinkan penggunaan sertifikat X.509 serta sertifikat kustom untuk memverifikasi dan menghubungkan perangkat ke IoT Platform guna berkomunikasi. Fitur ini membantu IoT Platform memenuhi kebutuhan berbagai skenario bisnis IoT.

Untuk informasi selengkapnya mengenai verifikasi dan komunikasi antara gateway MQTT dan perangkat, lihat MQTT gateways.

Persiapan

Dalam contoh ini, Java digunakan untuk mengembangkan program. Lingkungan pengembangan Java yang memenuhi persyaratan berikut telah disiapkan:

• Sistem operasi: Windows 10 (64-bit)

• Java Development Kit (JDK): JDK 8

• Lingkungan pengembangan terintegrasi (IDE): IntelliJ IDEA Community Edition

Buat gateway dan tambahkan perangkat

1. Buat gateway MQTT: Pada kotak dialog Add Gateway, atur parameter Server Certificate ke konten file server.crt, parameter Private Key of Server Certificate ke konten file server.key, dan parameter Device Root Certificate ke konten file root-ca.crt. Kemudian, konfigurasikan parameter lainnya sebagai berikut:

   • Atur Protocol ke MQTT

   • Atur Custom Port ke 1883

   • Atur Authentication Type ke One-party Verification

   • Atur Enable Data Parsing ke No

   • Atur Enable Device X.509 Certificate Authentication ke Yes

   • Atur Enable OCSP ke Not Enabled

2. Pada halaman Gateway, salin URL dari kolom Gateway URL. Contoh format Gateway URL adalah iot-{gateway identifier}.igw.iothub.aliyuncs.com, dengan nomor port 1883.

3. Tambahkan perangkat ke produk gateway MQTT. Dalam contoh ini, perangkat dengan parameter MQTT Username diatur ke device01 dan parameter MQTT Password diatur ke hello456 ditambahkan.

Kembangkan program perangkat

1. Unduh paket kode aiot-java-dual-auth-demo dan ekstrak paket tersebut.

2. Buka IntelliJ IDEA dan impor proyek contoh aiot-java-demo dari paket kode tersebut.

   • Tambahkan dependensi Maven ke file pom.xml. Dalam contoh ini, dependensi berikut digunakan:

        <dependency>
           <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
           <artifactId>org.eclipse.paho.mqttv5.client</artifactId>
           <version>1.2.5</version>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
             <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
             <version>1.2.0</version>
         </dependency>
         <dependency>
           <groupId>junit</groupId>
           <artifactId>junit</artifactId>
           <version>3.8.1</version>
           <scope>test</scope>
         </dependency>
     
         <dependency>
           <groupId>org.bouncycastle</groupId>
           <artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>
           <version>1.47</version>
         </dependency>

   • Direktori /src/main/java/com/aliyun/iot proyek berisi file program berikut yang diperlukan untuk verifikasi dua arah:

     • SslUtil.java: membaca sertifikat perangkat.

     • Mqtt5TlsApp.java: menghubungkan perangkat ke IoT Platform.

3. Pada file pom.xml proyek, klik Load Maven Changes untuk mengunduh paket dependensi.

4. Pada direktori /src/main proyek, buat folder bernama resources.

5. Pada direktori /src/main/resources proyek, impor file sertifikat berikut: root-ca.crt yang berisi sertifikat root, client.key yang berisi kunci privat sisi perangkat, dan client.crt yang berisi sertifikat perangkat.

6. Pada file /src/main/java/com/aliyun/iot/SslUtil.java proyek, ubah kunci yang digunakan untuk menghasilkan sertifikat.

   Penting

   Nilai 123456 yang ditentukan untuk fungsi clientKs.setKeyEntry() menunjukkan kunci yang digunakan untuk menghasilkan sertifikat. Ubah nilai tersebut sesuai dengan skenario bisnis Anda.

   ......
         // Ganti 123456 dengan nilai kunci aktual.
         clientKs.setKeyEntry("private-key", key.getPrivate(), "123456".toCharArray(), new java.security.cert.Certificate[]{clientCertificate});
   ......

7. Buka file /src/main/java/com/aliyun/iot/Mqtt5TlsApp.java proyek dan ubah parameter koneksi perangkat.

   ......
           // Parameter koneksi MQTT
           String userName = "device01";
           String password = "hello456";
           String clientId = "test01_client1";
   
           // Path tempat direktori root disimpan.
           String caCertPath = "src/main/resources/root-ca.crt";
           // Path tempat sertifikat perangkat disimpan.
           String clientCertPath= "src/main/resources/client.crt";
           // Path tempat kunci privat sisi perangkat disimpan.
           String clientKeyPath="src/main/resources/client.key";
   
           // URL gateway MQTT.
           String broker = "ssl://iot-*******.igw.iothub.aliyuncs.com:1883";
   ......

   Parameter	Contoh	Deskripsi
   userName	device01	Nilai parameter MQTT Username dari perangkat yang ditambahkan.
   password	hello456	Nilai parameter MQTT Password dari perangkat yang ditambahkan.
   clientId	test01_client1	(Opsional) ID client. ID client harus terdiri dari 1 hingga 64 karakter. Kami menyarankan Anda menggunakan alamat MAC atau nomor seri (SN) perangkat sebagai ID client.
   caCertPath	src/main/resources/root-ca.crt	Path proyek tempat file sertifikat root perangkat root-ca.crt disimpan.
   clientCertPath	src/main/resources/client.crt	Path proyek tempat file sertifikat perangkat client.crt disimpan.
   clientKeyPath	src/main/resources/client.key	Path proyek tempat file kunci privat sisi perangkat client.key disimpan.
   broker	ssl://iot-*******.igw.iothub.aliyuncs.com:1883	Titik akhir gateway MQTT tempat Anda ingin menghubungkan perangkat. Format: ssl://${Gateway endpoint}:${Port number}. Ganti ${Gateway endpoint} dan ${Port number} dengan titik akhir dan nomor port kustom dari gateway URL yang telah Anda simpan.

8. Jalankan file program Mqtt5TlsApp.java untuk melakukan verifikasi dua arah antara perangkat dan IoT Platform.

   Catatan

   Dalam contoh ini, kode Thread.sleep(20000); ditambahkan ke file Mqtt5TlsApp.java. Kode tersebut menghentikan tugas program Mqtt5TlsApp.java dan memutus koneksi perangkat dari IoT Platform 20 detik setelah program dijalankan. Dalam skenario aktual, Anda dapat menulis kode kustom untuk menghubungkan atau memutus perangkat.

   Output berikut menunjukkan hasilnya. Setelah perangkat lolos verifikasi, perangkat terhubung ke IoT Platform.

   broker: ssl://iot-xxx.igw.iothub.aliyuncs.com:1883 Connected
   broker available ability, retain is available: true
   broker available ability, shared subscription is available: true
   publish: content finish
   Disconnected