通讯协议


Topic规则：每个设备的Topic按设备ID进行区分
指令接收：smart/device/in/devId，通过订阅该Topic接收来自APP和云端的控制指令
上报数据：smart/device/out/devId，通过该Topic发送上报数据

MQTT消息格式

协议版本号
(3位/16进制)		 签名CRC32
(4位/16进制)		 序号：递增,防重复
（4位/16进制）		 来源 ：1
(4位/16进制)		 协议数据（AES加密）
(16进制)
2.2 63580128 消息数递增，防重复 00000001

协议数据加密

设备通过MQTT向云端发送（Publish）的协议数据为：

  1. payload = {
  2.     'protocol': 协议号4/5/6/7, 
  3.     't': 时间戳, 
  4.     'data': {
  5.         'devId': '设备ID', 
  6.         'dps': {'101': True}
  7.     }
  8. }

例如下面例子，设备向云端发送的数据

  1. payload = {
  2.     'protocol': 4, 
  3.     't': 1632205107, 
  4.     'data': {
  5.         'devId': '6c1a2a1c62ece803eelaqb', 
  6.         'dps': {'101': True}
  7.     }
  8. }

将JSON的’’转成””，并按照字符串排列，参考json.dumps()

  1. #!/usr/bin/python
  2. # Write Python 3 code in this online editor and run it.
  3. # 将JSON的''转成""，并按照字符串排列，参考json.dumps()
  4. import json
  5. payload = {
  6.     'protocol': 4, 
  7.     't': 1632205107, 
  8.     'data': {
  9.         'devId': '6c1a2a1c62ece803eelaqb', 
  10.         'dps': {'101': True}
  11.     }
  12. }
  14. print(json.dumps(payload).encode('utf-8'));

输出为：
{“protocol”: 4, “t”: 1632205107, “data”: {“devId”: “6c1a2a1c62ece803eelaqb”, “dps”: {“101”: true}}}

对上面输出的数据进行AES加密，加密的秘钥Key为：’localKey’: ‘c70bc07421fed338’

image.png

防篡改签名：crc32

（从序号部分开始到协议数据结束，序号 + 来源 + 协议数据，三部分进行crc32计算得到的值），列如：
序号：00000004
来源：00000001
数据：e3ad33371db44b72b04bb48230c367d8fe00c519c3340234db4ea40788dd3cdd5f55dcc30194fbd623c580bde4a9d6e1646c4f3d95525227b7cf414707dbd62740213b309af92b4f55ecdebe4682d6132d803b8fe07adba08cf754790a6a51d4e3846627198da1904fc1d3dc0f4581f9

使用以下数据进行CRC32计算
0000000400000001e3ad33371db44b72b04bb48230c367d8fe00c519c3340234db4ea40788dd3cdd5f55dcc30194fbd623c580bde4a9d6e1646c4f3d95525227b7cf414707dbd62740213b309af92b4f55ecdebe4682d6132d803b8fe07adba08cf754790a6a51d4e3846627198da1904fc1d3dc0f4581f9

image.png
协议号：322e32
CRC32签名：48c429ce（CRC32计算后在这里）
消息序号：00000004
来源：00000001
实际数据：e3ad33371db44b72b04bb48230c367d8fe00c519c3340234db4ea40788dd3cdd5f55dcc30194fbd623c580bde4a9d6e1646c4f3d95525227b7cf414707dbd62740213b309af92b4f55ecdebe4682d6132d803b8fe07adba08cf754790a6a51d4e3846627198da1904fc1d3dc0f4581f9

设备最终通过MQTT发送给云端的数据为：协议号+CRC32签名+消息序号+来源+实际数据
322e32
48c429ce
00000004
00000001
e3ad33371db44b72b04bb48230c367d8fe00c519c3340234db4ea40788dd3cdd5f55dcc30194fbd623c580bde4a9d6e1646c4f3d95525227b7cf414707dbd62740213b309af92b4f55ecdebe4682d6132d803b8fe07adba08cf754790a6a51d4e3846627198da1904fc1d3dc0f4581f9

mqtt数据点下发上报新格式：https://wiki.tuya-inc.com:7799/page/7733297#924354

pv=2.1消息加密及签名算法：

假设 002dr00118fe34d9a124 的localKey 为 8bb486f35dbc57dd
1、数据加密：aes（算法调整：二进制转为字符串时由原来的“转为十六进制”改为转为“base64编码”）
将需要加密的数据使用密钥进行aes。加密的内容为：protocol、t、dps、devId。结构见加密内容
样例：
encryptData=aes(“{\”protocol\”: 5, \”t\”: 1459168450, \”data\”:{\”devId\”: \”002dr00118fe34d9a124\”, \”dps\”:{\”1\”: \”true\”}}}”)
结果为：YzE/13Vp6p84PA1dV/1rACuvQlqIDsHDjpzZF5hqvPLdWu0bd7SKADwzK893HfHKMl4rdHb5Qc1qPOqfSFVc1ceQGhvwDO7pqCLmArcUpYDSEiSjFCfRKh1hnsbZrXEj
image.png

2、防篡改：md5（算法调整：将生成的32位字符串，转为16位字符串，算法：取32位中的中间16位，即8-24位）
将每个参数格式化为”key=val”，进行组装(使用key升序)，组装后的字符串格式如：k1=v1||k2=v2，然后加上密钥如：k1=v1||k2=v2…kn=vn||key，进行整串字符串的MD5。
参数包括：data、pv 及密钥
样例：

md5前的数据串str：data=YzE/13Vp6p84PA1dV/1rACuvQlqIDsHDjpzZF5hqvPLdWu0bd7SKADwzK893HfHKMl4rdHb5Qc1qPOqfSFVc1ceQGhvwDO7pqCLmArcUpYDSEiSjFCfRKh1hnsbZrXEj||pv=2.1||8bb486f35dbc57dd

将上面的直接进行MD5

sign：md5(str) 结果为：326053f1f965e98d6db781a6010def3b

326053f1 f965e98d6db781a6 010def3b

取32位中的中间16位，即8-24位，结果为 f965e98d6db781a6

3、整体为字符串，分为三部分。格式如下：

协议版本pv(3位) md5签名串sign(16位) aes(长度不定)
2.1 f965e98d6db781a6 YzE/13Vp6p84PA1dV/1rACuvQlqIDsHDjpzZF5hqvPLdWu0bd7SKADwzK893HfHKMl4rdHb5Qc1qPOqfSFVc1ceQGhvwDO7pqCLmArcUpYDSEiSjFCfRKh1hnsbZrXEj

最终传输的字符串为：2.1f965e98d6db781a6YzE/13Vp6p84PA1dV/1rACuvQlqIDsHDjpzZF5hqvPLdWu0bd7SKADwzK893HfHKMl4rdHb5Qc1qPOqfSFVc1ceQGhvwDO7pqCLmArcUpYDSEiSjFCfRKh1hnsbZrXEj

image.png