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前提條件

已完成一型一密文檔中的以下步驟：

創建產品。
開啟動態注冊。
添加設備。
產線燒錄。

背景信息

物聯網平臺支持多種設備安全認證方式，具體認證方式，請參見設備安全認證。

物聯網平臺支持基于MQTT通道的一型一密預注冊和免預注冊認證。相關流程和參數說明，請參見基于MQTT通道的設備動態注冊。

準備開發環境

本示例使用的開發環境如下：

操作系統：Windows 10
JDK版本：JDK8
集成開發環境：IntelliJ IDEA社區版

操作步驟

打開IntelliJ IDEA，創建一個Maven工程。例如MQTT動態注冊。

在工程中的pom.xml文件中，添加Maven依賴，然后單擊Load Maven Changes圖標，完成依賴包下載。

<dependency>
  <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
  <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
  <version>1.2.1</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.alibaba</groupId>
  <artifactId>fastjson</artifactId>
  <version>1.2.83</version>
</dependency>

在工程MQTT動態注冊的路徑/src/main/java下，創建Java類。例如DynamicRegisterByMqtt，輸入以下代碼。

說明

設備未激活時，可進行多次動態注冊，設備的DeviceSecret以最后一次為準。請確保固化到設備的DeviceSecret為最新。
設備已激活時，您需調用ResetThing接口重置云端設備動態注冊狀態為未注冊，才能再次動態注冊該設備。

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Random;
import java.util.Set;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

/**
 * 設備動態注冊。 
 */
public class DynamicRegisterByMqtt {

    // 地域ID，填寫您的產品所在地域ID。
    private static String regionId = "cn-shanghai";

    // 定義加密方式。可選MAC算法：HmacMD5、HmacSHA1、HmacSHA256，需和signmethod取值一致。
    private static final String HMAC_ALGORITHM = "hmacsha1";

    // 接收物聯網平臺下發設備證書的Topic。無需創建，無需訂閱，直接使用。
    private static final String REGISTER_TOPIC = "/ext/register";

    /**
     * 動態注冊。
     * 
     * @param productKey 產品的ProductKey
     * @param productSecret 產品密鑰
     * @param deviceName 設備名稱
     * @throws Exception
     */
    public void register(String productKey, String productSecret, String deviceName) throws Exception {

        // 接入域名，只能使用TLS。
        String broker = "ssl://" + productKey + ".iot-as-mqtt." + regionId + ".aliyuncs.com:1883";

        // 表示客戶端ID，建議使用設備的MAC地址或SN碼，64字符內。
        String clientId = productKey + "." + deviceName;

        // 獲取隨機值。
        Random r = new Random();
        int random = r.nextInt(1000000);

        // securemode只能為2表示只能使用TLS；signmethod指定簽名算法。
        String clientOpts = "|securemode=2,authType=register,signmethod=" + HMAC_ALGORITHM + ",random=" + random + "|";

        // MQTT接入客戶端ID。
        String mqttClientId = clientId + clientOpts;

        // MQTT接入用戶名。
        String mqttUsername = deviceName + "&" + productKey;

        // MQTT接入密碼，即簽名。
        JSONObject params = new JSONObject();
        params.put("productKey", productKey);
        params.put("deviceName", deviceName);
        params.put("random", random);
        String mqttPassword = sign(params, productSecret);

        // 通過MQTT connect報文進行動態注冊。
        connect(broker, mqttClientId, mqttUsername, mqttPassword);
    }

    /**
     * 通過MQTT connect報文發送動態注冊信息。
     * 
     * @param serverURL 動態注冊域名地址
     * @param clientId 客戶端ID
     * @param username MQTT用戶名
     * @param password MQTT密碼
     */
    @SuppressWarnings("resource")
    private void connect(String serverURL, String clientId, String username, String password) {
        try {
            MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
            MqttClient sampleClient = new MqttClient(serverURL, clientId, persistence);
            MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
            connOpts.setMqttVersion(4);// MQTT 3.1.1
            connOpts.setUserName(username);// 用戶名
            connOpts.setPassword(password.toCharArray());// 密碼
            connOpts.setAutomaticReconnect(false); // MQTT動態注冊協議規定必須關閉自動重連。
            System.out.println("----- register params -----");
            System.out.print("server=" + serverURL + ",clientId=" + clientId);
            System.out.println(",username=" + username + ",password=" + password);
            sampleClient.setCallback(new MqttCallback() {
                @Override
                public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
                    // 僅處理動態注冊返回消息。
                    if (REGISTER_TOPIC.equals(topic)) {
                        String payload = new String(message.getPayload(), StandardCharsets.UTF_8);
                        System.out.println("----- register result -----");
                        System.out.println(payload);
                        sampleClient.disconnect();
                    }
                }

                @Override
                public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
                }

                @Override
                public void connectionLost(Throwable cause) {
                }
            });
            sampleClient.connect(connOpts);
        } catch (MqttException e) {
            System.out.print("register failed: clientId=" + clientId);
            System.out.println(",username=" + username + ",password=" + password);
            System.out.println("reason " + e.getReasonCode());
            System.out.println("msg " + e.getMessage());
            System.out.println("loc " + e.getLocalizedMessage());
            System.out.println("cause " + e.getCause());
            System.out.println("except " + e);
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 動態注冊簽名。
     * 
     * @param params 簽名參數
     * @param productSecret 產品密鑰
     * @return 簽名十六進制字符串
     */
    private String sign(JSONObject params, String productSecret) {

        // 請求參數按字典順序排序。
        Set<String> keys = getSortedKeys(params);

        // sign、signMethod除外。
        keys.remove("sign");
        keys.remove("signMethod");

        // 組裝簽名明文。
        StringBuffer content = new StringBuffer();
        for (String key : keys) {
            content.append(key);
            content.append(params.getString(key));
        }

        // 計算簽名。
        String sign = encrypt(content.toString(), productSecret);
        System.out.println("sign content=" + content);
        System.out.println("sign result=" + sign);

        return sign;
    }

    /**
     * 獲取JSON對象排序后的key集合。
     *
     * @param json 需要排序的JSON對象
     * @return 排序后的key集合
     */
    private Set<String> getSortedKeys(JSONObject json) {
        SortedMap<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
        for (String key : json.keySet()) {
            String value = json.getString(key);
            map.put(key, value);
        }
        return map.keySet();
    }

    /**
     * 使用HMAC_ALGORITHM加密。
     * 
     * @param content 明文
     * @param secret 密鑰
     * @return 密文
     */
    private String encrypt(String content, String secret) {
        try {
            byte[] text = content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            byte[] key = secret.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, HMAC_ALGORITHM);
            Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
            mac.init(secretKey);
            return byte2hex(mac.doFinal(text));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 二進制轉十六進制字符串。
     * 
     * @param b 二進制數組
     * @return 十六進制字符串
     */
    private String byte2hex(byte[] b) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int n = 0; b != null && n < b.length; n++) {
            String stmp = Integer.toHexString(b[n] & 0XFF);
            if (stmp.length() == 1) {
                sb.append('0');
            }
            sb.append(stmp);
        }
        return sb.toString().toUpperCase();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        String productKey = "a1IoK******";
        String productSecret = "6vEu5Qlj5S******";
        String deviceName = "OvenDevice01";

        // 進行動態注冊。
        DynamicRegisterByMqtt client = new DynamicRegisterByMqtt();
        client.register(productKey, productSecret, deviceName);

        // 動態注冊成功，需要在本地固化deviceSecret。
    }
}

在以上代碼中配置實際設備相關參數。


參數	示例	說明
regionId	cn-shanghai	您的物聯網平臺服務所在地域ID。地域代碼表達方法，請參見地域列表。
productKey	a1IoK******	已燒錄至設備的產品ProductKey，可登錄物聯網平臺控制臺，在產品詳情頁查看。
productSecret	6vEu5Qlj5S******	已燒錄至設備的產品ProductSecret，可登錄物聯網平臺控制臺，在產品詳情頁查看。
deviceName	OvenDevice01	您設備的名稱。因設備激活時會校驗DeviceName，建議您采用可以直接從設備中讀取到的ID，如設備的MAC地址、IMEI或SN碼等，作為DeviceName使用。
broker	"ssl://" + productKey + ".iot-as-mqtt." + regionId + ".aliyuncs.com:1883"	設備動態注冊的接入點。格式為如下`ssl://" + "${YourInstanceDomain}" + ":" +1883`。其中`${YourInstanceDomain}`為MQTT接入域名。獲取方法，請參見查看實例終端節點。

運行程序文件DynamicRegisterByMqtt.java，使設備攜帶DeviceName和所屬產品的ProductKey、ProductSecret向云端發起認證請求。
執行結果如圖所示，物聯網平臺校驗通過后，設備接收到云端下發的DeviceSecret（8d1f0cdab49dd229cf3b75**********）。

后續步驟

設備獲得連接云端所需的設備證書（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）后，您再使用MQTT客戶端，將設備接入物聯網平臺，進行數據通信。

具體操作，請參見Paho-MQTT Java接入示例。

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一型一密動態注冊（MQTT通道）

前提條件

背景信息

準備開發環境

操作步驟

后續步驟