[发明专利]一种基于消息过滤算法的MQTT协议智能家居的识别方法

说明书

本发明涉及一种基于消息过滤算法的MQTT协议智能家居的识别方法，属于智能家居安防设备网络信息安全领域。该方法包括：在无线局域网的情况下，根据Wireshark在Linux系统中用airodump‑ng抓取智能家居与外界通信时802.11的PCAP包，并筛选出MQTT协议的数据包；针对MQTT这一层进行解读，由于识别智能家居的MQTT协议，一般只涉及PUBLISH消息，可变报头的Topic Name关键字，定义了有效载荷数据发送的信息频道，订阅者根据Topic Name来识别出他们想要接收的消息；对MQTT协议的Topic位先进行特殊字符查找；采用改进型的BF算法进行模式匹配；用Topic位相匹配，识别出智能家居安防设备厂商。本发明通过改进型的消息过滤算法将MQTT协议中订阅的主题与智能家居品牌联系了起来。

技术领域

本发明属于智能家居安防设备网络信息安全领域，涉及一种基于消息过滤算法的MQTT协议智能家居的识别方法。

背景技术

智能家居系统是众多智能产品中规模较大，功能较全的一个家居服务系统，许多别墅和一些条件优越的家庭都已经配备了这套系统。早时的智能家居被称为家庭自动化、家庭网络、网络家电和信息家电，随着时代发展，逐渐被人们称为智能家居。

智能家居系统将嵌入式微控制器技术、无线连接、接入网络融合为一体。Apps软件能够使用户发现家里的设备，设置、或者创建一个动作加以控制。远程管控让居民不管走到哪儿，都不会与家里失联，随时随地“发现、管理、控制”。例如，居民旅游在外，你仍可监视住宅的安全环境和调节家舍的室内温度。

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议是用做制动器和传感器的通信协议。由于其适用于小型传输，所需的带宽小，并且可以较好的工作在不稳定的网络中，使得MQTT协议广泛应用在物联网和机器与机器(M2M)通信环境中。

目前基于MQTT协议的智能家居安防设备的识别系统中，在关键字过滤中，常用的算法有BF(Brute Force)、KMP(Knuth Morris Pratt)等；BF算法是一种字符串模式匹配算法，运算复杂度较高；由于此识别系统可能应用于嵌入式设备中，算法的运行效率要求较高，因此原始的PF算法无法满足要求，故需要一种识别方法，通过wireshark抓取MQTT协议的PCAP包，分析MQTT协议的PCAP包中Publish Message里各字段的作用，采用改进的消息过滤算法对MQTT协议数据流相关字节的关键字进行匹配，识别出智能家居生产商。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于消息过滤算法的MQTT协议智能家居的识别方法，通过该方法可以判断家中的智能家居安防设备是否存在安全性保障。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于消息过滤算法的MQTT协议智能家居的识别方法，该方法具体包括以下步骤：

S1：在无线局域网的情况下，根据Wireshark在Linux系统中用airodump-ng抓取智能家居与外界通信时802.11的PCAP包，并筛选出MQTT协议的数据包；

S2：针对MQTT这一层进行解读，由于识别智能家居的MQTT协议，一般只涉及PUBLISH消息，可变报头的Topic Name关键字，定义了有效载荷数据发送的信息频道，订阅者根据Topic Name来识别出他们想要接收的消息；

S3：对MQTT协议的Topic位进行特殊字符查找；

S4：采用改进型的BF(Brute Force，暴风)算法进行模式匹配，设模式串特殊符号前有s位，如果目标串也含有特殊字符，则从特殊字符开始当作分界线，往前匹配s位同时往后匹配模式串其余位；

S5：用Topic位相匹配，识别出智能家居安防设备厂商。