[發(fā)明專利]一種基于消息過濾算法的MQTT協(xié)議智能家居的識別方法

有效

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• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108134801B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭大芹;邱雨;李司坤;謝金鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/28
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于消息過濾算法的MQTT協(xié)議智能家居的識別方法，屬于智能家居安防設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域。該方法包括：在無線局域網(wǎng)的情況下，根據(jù)Wireshark在Linux系統(tǒng)中用airodump?ng抓取智能家居與外界通信時802.11的PCAP包，并篩選出MQTT協(xié)議的數(shù)據(jù)包；針對MQTT這一層進(jìn)行解讀，由于識別智能家居的MQTT協(xié)議，一般只涉及PUBLISH消息，可變報頭的Topic Name關(guān)鍵字，定義了有效載荷數(shù)據(jù)發(fā)送的信息頻道，訂閱者根據(jù)Topic Name來識別出他們想要接收的消息；對MQTT協(xié)議的Topic位先進(jìn)行特殊字符查找；采用改進(jìn)型的BF算法進(jìn)行模式匹配；用Topic位相匹配，識別出智能家居安防設(shè)備廠商。本發(fā)明通過改進(jìn)型的消息過濾算法將MQTT協(xié)議中訂閱的主題與智能家居品牌聯(lián)系了起來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能家居安防設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域，涉及一種基于消息過濾算法的MQTT協(xié)議智能家居的識別方法。

背景技術(shù)

智能家居系統(tǒng)是眾多智能產(chǎn)品中規(guī)模較大，功能較全的一個家居服務(wù)系統(tǒng)，許多別墅和一些條件優(yōu)越的家庭都已經(jīng)配備了這套系統(tǒng)。早時的智能家居被稱為家庭自動化、家庭網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)家電和信息家電，隨著時代發(fā)展，逐漸被人們稱為智能家居。

智能家居系統(tǒng)將嵌入式微控制器技術(shù)、無線連接、接入網(wǎng)絡(luò)融合為一體。Apps軟件能夠使用戶發(fā)現(xiàn)家里的設(shè)備，設(shè)置、或者創(chuàng)建一個動作加以控制。遠(yuǎn)程管控讓居民不管走到哪兒，都不會與家里失聯(lián)，隨時隨地“發(fā)現(xiàn)、管理、控制”。例如，居民旅游在外，你仍可監(jiān)視住宅的安全環(huán)境和調(diào)節(jié)家舍的室內(nèi)溫度。

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸)協(xié)議是用做制動器和傳感器的通信協(xié)議。由于其適用于小型傳輸，所需的帶寬小，并且可以較好的工作在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中，使得MQTT協(xié)議廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器與機(jī)器(M2M)通信環(huán)境中。

目前基于MQTT協(xié)議的智能家居安防設(shè)備的識別系統(tǒng)中，在關(guān)鍵字過濾中，常用的算法有BF(Brute Force)、KMP(Knuth Morris Pratt)等；BF算法是一種字符串模式匹配算法，運(yùn)算復(fù)雜度較高；由于此識別系統(tǒng)可能應(yīng)用于嵌入式設(shè)備中，算法的運(yùn)行效率要求較高，因此原始的PF算法無法滿足要求，故需要一種識別方法，通過wireshark抓取MQTT協(xié)議的PCAP包，分析MQTT協(xié)議的PCAP包中Publish Message里各字段的作用，采用改進(jìn)的消息過濾算法對MQTT協(xié)議數(shù)據(jù)流相關(guān)字節(jié)的關(guān)鍵字進(jìn)行匹配，識別出智能家居生產(chǎn)商。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于消息過濾算法的MQTT協(xié)議智能家居的識別方法，通過該方法可以判斷家中的智能家居安防設(shè)備是否存在安全性保障。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于消息過濾算法的MQTT協(xié)議智能家居的識別方法，該方法具體包括以下步驟：

S1：在無線局域網(wǎng)的情況下，根據(jù)Wireshark在Linux系統(tǒng)中用airodump-ng抓取智能家居與外界通信時802.11的PCAP包，并篩選出MQTT協(xié)議的數(shù)據(jù)包；

S2：針對MQTT這一層進(jìn)行解讀，由于識別智能家居的MQTT協(xié)議，一般只涉及PUBLISH消息，可變報頭的Topic Name關(guān)鍵字，定義了有效載荷數(shù)據(jù)發(fā)送的信息頻道，訂閱者根據(jù)Topic Name來識別出他們想要接收的消息；

S3：對MQTT協(xié)議的Topic位進(jìn)行特殊字符查找；

S4：采用改進(jìn)型的BF(Brute Force，暴風(fēng))算法進(jìn)行模式匹配，設(shè)模式串特殊符號前有s位，如果目標(biāo)串也含有特殊字符，則從特殊字符開始當(dāng)作分界線，往前匹配s位同時往后匹配模式串其余位；

S5：用Topic位相匹配，識別出智能家居安防設(shè)備廠商。