EMQ自建 IoT 物联网平台 – 设备身份认证

当我们基于EMQX 搭建企业自主的 IoT 物联网平台后，身份认证是首要配置的模块，启用身份认证能有效阻止非法客户端的连接。在MQTT 协议中，我们使用用户名/密码来做设备端身份的认证。

EMQ X 中的设备身份认证指的是当一个客户端连接到 EMQ X 的时候，通过服务器端的配置来控制客户端连接服务器的权限。

EMQX 身份认证

EMQ X 的认证支持包括两个层面：

EMQX 支持的认证方式：

EMQX 身份认证流程

我们以项目中最常用的 MySQL 认证为例，认证逻辑图如下：

1. 根据配置的认证 SQL 结合客户端传入的username，查询出密文；查询无果时，认证将终止并返回 ignore

2. 根据配置的哈希方法计算得到密文

3. 将 MySQL 数据库中存储的密文与当前客户端参数计算出的密文进行比对，两者相同则认证通过，否则认证失败

启用 MySQL 认证

在EMQX启用 MySQL 认证，我们需要在 etc/plugins/emqx_auth_mysql.conf  中配置 MySQL 服务相关的连接地址，用户名/密码，数据库实例，password的哈希方法，如下：

## 服务器地址
auth.mysql.server = 127.0.0.1:3306
## 连接池大小
auth.mysql.pool = 8
auth.mysql.username = emqx
auth.mysql.password = public
auth.mysql.database = mqtt
auth.mysql.query_timeout = 5s
## 使用 sha256 加密
auth.mysql.password_hash = sha256

MySQL 认证默认配置下需要确保数据库中有下表：

CREATE TABLE `mqtt_user` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `password` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `salt` varchar(35) DEFAULT NULL,
  `is_superuser` tinyint(1) DEFAULT 0,
  `created` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `mqtt_username` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

默认配置如下示例数据：

INSERT INTO `mqtt_user` ( `username`, `password`)
VALUES
  ('emqx', 'efa1f375d76194fa51a3556a97e641e61685f914d446979da50a551a4333ffd7');

启用 MySQL 认证后，你可以通过用户名：emqx，密码：public 连接。

启用 MySQL 认证

当设备端发起MQTT协议的CONNECT请求时，EMQX 将使用当前设备端信息填充并执行用户配置的认证 SQL，查询出该客户端在数据库中的认证数据。

# etc/plugins/emqx_auth_mysql.conf
auth.mysql.auth_query = select password from mqtt_user where username = '%u' limit 1

我们可以在认证 SQL 中使用以下占位符，执行时 EMQX 将自动填充为客户端信息：

%u：用户名
%c：Client ID
%C：TLS 证书的域名或子域名，仅当 TLS 连接时有效
%d：TLS 证书 subject，仅当 TLS 连接时有效

我们可以根据业务需要调整认证 SQL，如添加多个查询条件、使用数据库预处理函数，以实现更多业务相关的功能。但是任何情况下认证 SQL 需要满足以下条件：

1. 查询结果中必须包含 password 字段，EMQX 使用该字段与客户端密码比对 

2. 如果启用了加盐配置，查询结果中必须包含 salt 字段，EMQX 使用该字段作为 salt（盐）值 

3. 查询结果只能有一条，多条结果时只取第一条作为有效数据

默认表结构中，我们将 username 字段设为了唯一索引（UNIQUE），与默认的查询语句 select password from mqtt_user where username = '%u' limit 1  配合使用，从而获得非常不错的查询性能。

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