14-STM32+MN316(NB-IOT)基本控制篇(自建MQTT服务器)-移植mbedtls实现STM32+MN316以SSL单向认证方式连接MQTT服务器(不验证服务器证书)

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说明

在网络通信中,如果不加上SSL,那么信息就以明文的方式暴露在网络通信中

这节移植上mbedtls库,让设备以SSL方式连接MQTT服务器.

 

首先简单说明一下SSL, 实际上呢整个的就是TCP和服务器通信,

只不过TCP连接上服务器之后先和服务器协商好加密方式和加密密码,

当然协商什么的mbedtls库自己就完成了, 然后咱调用其接口发送和接收数据就可以了;

其实通信是下面的样子:

发送的数据 ----> 经过mbedtls库加密 ---> 通过模组使用TCP发送给服务器

服务器下发的TCP数据 --->  经过mbedtls库解密 ---> 获得真实数据

 

测试

1.打开本节代码

 

 

2.默认连接本人的服务器测试(服务器端口为8883)

 

 

 

4.观察日志打印口(日志都是加密的数据,就大体说一下)

 

 

 

 

程序说明

1,为便于使用mbedtls的SSL功能,我封装了下

 

 

 

 

2.先说几个自己需要实现的函数,mbedtls底层会调用这些函数

随机数函数和返回时间戳函数(不验证证书时间的话用不到)

 

 

 

网络接收处理函数(mbedtls底层会自动调用这个函数)

SSL的底层获取数据的方式是指明需要多少个数据,然后咱再返回多少个数据.

所以我把数据接收以后存储到了环形队列, 然后SSL要多少我就给多少.

 

 

 

 

网络发送函数(mbedtls底层会自动调用这个函数)

 

 

 

 

3.使用SSL发送数据函数和从SSL里面取数据函数

其实这两个函数咱可以直接用,不过我为了方便调用就套了一层函数;

完成了ssl协商以后, 咱发送的数据需要调用mbedtls提供的函数, 

内部会把咱的数据加密以后再通过TCP发送出去; 

同理TCP接收的数据咱也需要使用mbedtls提供的函数里面获取数据;

 

 

 

4. SSL初始化

最后两个底下画红线的函数就是咱上面写的tcp发送数据函数和tcp接收数据函数

 

 

 

5.等待SSL握手完成函数

这个函数在咱TCP连接成功以后需要轮训调用, 这个函数内部自动实现的SSL, 只要完成了SSL, 便会返回0

 

 

现在看具体使用的

提示: MQTT部分就不多说了, 只说明一下SSL部分,

和前面的不带SSL的程序相比,发送和接收数据中间是使用的mbedtls内部的函数.

 

1,控制模块连接TCP服务器

 

 

 

 

 

 

2.连接TCP以后,初始化下SSL, 然后等待SSL协商成功

 

 

 

 

 

 

3.成功以后发送连接MQTT协议

 

 

4.从SSL里面获取数据

 

 

5.当然那个MQTT底层发送数据的地方也改为使用SSL发送

 

 

 

结语

其实实际上还是TCP通信,只不过中间经过了mbedtls函数;

明文数据只是经过了加密;