使用国密算法接入云网关_物联网平台(IoT)-阿里云帮助中心

本文介绍如何使用LinkSDK通过国密算法接入MQTT云网关。

背景信息

国密算法是国家密码管理局制定、认定和颁布的一系列国产密码算法，又称商用密码（能够实现商用密码算法的加密、解密和认证等功能的技术），保障金融，医疗等领域的信息传输安全。物联网设备可以使用国密算法接入物联网平台的MQTT云网关，通过MQTT云网关接入阿里云物联网平台。

前提条件

已购买尊享型实例。
已安装国密开源库Tongsuo。
已新建MQTT云网关并完成国密证书部署。

已获取设备认证信息（Username、Password、Clientid）。
已下载C LinkSDK Extended SDK。

操作步骤

如下功能时序图，以设备的应用程序demos/device_gmssl_demo.c为例，介绍国密接入的使用流程。

步骤1：设备初始化

添加头文件
```
#include "aiot_device_api.h"
```

创建设备句柄

void *device_client = aiot_device_create(product_key, device_name);
if (device_client == NULL) {
    printf("device_client failed\n");
    return -1;
}

步骤2：配置事件回调函数

编写消息回调函数。

该回调函数会在设备接收到任意消息时执行，用于消息的监听。该回调函数原型为aiot_device_msg_result_callback_t。

/* 设备的消息回调示例，默认只做打印处理 */
void demo_msg_callback(void *device, const aiot_msg_t *message, void *userdata)
{
    printf("[message] <<, topic: %s\n", message->topic);
    printf("[message] <<, payload: %.*s\n", message->payload_lenth, message->payload);
}

编写状态回调函数。

该回调函数会在设备连接状态变化时执行，用于监听设备的状态。该回调函数原型为aiot_device_status_callback_t。

void demo_status_callback(void *device, const aiot_device_status_t *status, void *userdata)
{
    switch (status->type) {
    /* SDK因为用户调用了aiot_mqtt_connect()接口, 与mqtt服务器建立连接已成功 */
    case AIOT_DEVICE_STATUS_CONNECT: {
        printf("AIOT_DEVICE_STATUS_CONNECT\n");
        /* TODO: 处理SDK建连成功, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
    }
    break;

    /* SDK因为网络状况被动断连后, 自动发起重连已成功 */
    case AIOT_DEVICE_STATUS_RECONNECT: {
        printf("AIOT_DEVICE_STATUS_CONNECT\n");
        /* TODO: 处理SDK重连成功, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
    }
    break;

    /* SDK因为网络的状况而被动断开了连接, network是底层读写失败, heartbeat是没有按预期得到服务端心跳应答 */
    case AIOT_DEVICE_STATUS_DISCONNECT: {
        printf("AIOT_DEVICE_STATUS_CONNECT: %d\n", status->error_code);
        /* TODO: 处理SDK被动断连, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
    }
    break;
    }
}

编写消息发送结果回调函数。

该函数会在设备主动发送QoS 1消息，或执行订阅、取消订阅、云端有返回时执行。该回调函数的原型为aiot_device_msg_result_callback_t。

/* 主动发送的消息，或者订阅/取消订阅消息有结果后会回调该消息 */
void demo_result_callback(void *device, const aiot_device_msg_result_t *result, void *userdata)
{
    switch(result->type) {
        case AIOT_DEVICE_SEND_MESSAGE_RESULT: {
            printf("send message result, message id: %d, code -0x%04X\n", result->message_id, -result->code);
        }
        break;  
        case AIOT_DEVICE_REGISTER_TOPIC_RESULT:{
            printf("register, message id: %d, code code -0x%04X\n", result->message_id, -result->code);
        }
        break;  
        default:
            break;
    }
}

设置事件回调函数。
上述定义了回调函数，执行设置动作才能生效，设置事件回调函数接口说明，请参见aiot_device_set_event_callback，该接口可设置三种事件的监听，如果不需要监听事件，可将对应参数设置为NULL。
```
/* 设置设备消息回调及状态变化回调 */
aiot_device_set_event_callback(device_client, demo_msg_callback, demo_status_callback, demo_result_callback, NULL);
```

步骤3：配置连接参数

配置连接参数，一般使用默认设置，更多连接参数信息，请参考aiot_linkconfig_api.h。

设置云网关接入域名和端口：aiot_linkconfig_host(config, host, port);
设置TLS采用国密算法：aiot_linkconfig_tls_gm(config, 1);
设置国密根证书：aiot_linkconfig_root_cert(config, demo_sm2_cert, strlen(demo_sm2_cert));
设置MQTT认证参数：aiot_linkconfig_mqtt_auth(config, username, password, cilentid);

    /* 连接配置参数初始化 */
    aiot_linkconfig_t* config = aiot_linkconfig_init(MQTT_PROTOCOL);
    /* 设置连接参数：服务器的host、port */
    aiot_linkconfig_host(config, host, port);
    /* 设置连接参数：TLS采用国密 */
    aiot_linkconfig_tls_gm(config, 1);
    /* 设置连接参数：根证书 */
    aiot_linkconfig_root_cert(config, demo_sm2_cert, strlen(demo_sm2_cert));
    /* 设置连接参数：MQTT认证参数*/
    aiot_linkconfig_mqtt_auth(config, username, password, cilentid);
    /* 将连接参数上下文传递给设备 */
    aiot_device_set_linkconfig(device_client, config);

步骤4：设备建连

如下示例的连接为阻塞式的接口，SDK也支持异步建连，异步建连接口使用具体操作，请参考aiot_device_connect_async。

/* 设备建连 */
res = aiot_device_connect(device_client);
if (res < STATE_SUCCESS) {
    /* 尝试建立连接失败, 销毁MQTT实例, 回收资源 */
    aiot_linkconfig_deinit(&config);
    aiot_device_delete(&device_client);
    printf("aiot_device_connect failed: -0x%04X\n\r\n", -res);
    return -1;
}

设备建连成功后，如果网络出现断连，SDK会自动进行设备重连，无需再调用aiot_device_connect接口。

步骤5：订阅自定义消息

定义消息的回调函数。

回调函数原型为aiot_device_msg_result_callback_t。

/* 自定义topic下行消息处理示例, 示例只做打印处理 */
void demo_user_topic_callback(void *device, const aiot_msg_t *message, void *userdata)
{
    printf("[thing_message] <<, topic: %s\n", message->topic);
    printf("[thing_message] <<, payload: %.*s\n", message->payload_lenth, message->payload);
}

向物联网平台发起消息订阅，并注册消息回调。

注册自定义消息回调的接口aiot_device_register_topic_filter，该接口有两个功能：

（可选）向云平台发起消息订阅。

向SDK注册接收到消息的回调。

/* 订阅消息，设置该消息回调函数 */
char sub_topic[128] = { 0 };
snprintf(sub_topic, sizeof(sub_topic), "/%s/%s/user/get", product_key, device_name);
int32_t msg_id = aiot_device_register_topic_filter(device_client, sub_topic, demo_user_topic_callback, 1, NULL);
if(msg_id >= 0){
    printf("aiot_device_register_topic_filter topic %s msg_id %d\r\n", sub_topic, msg_id);
}

如果需要取消已订阅的Topic，可通过接口aiot_device_deregister_topic_filter取消订阅。

步骤6：发送自定义消息

创建消息。

如下示例使用Topic和Payload创建消息。更多消息配置，请参考aiot_message_api.h。

char pub_topic[128] = { 0 };
snprintf(pub_topic, sizeof(pub_topic), "/%s/%s/user/update", product_key, device_name);
char *pub_payload = "{\"id\":\"1\",\"version\":\"1.0\",\"params\":{\"LightSwitch\":0}}";
aiot_msg_t *pub_message = aiot_msg_create_raw(pub_topic, (uint8_t *)pub_payload, strlen(pub_payload));

发送消息。

aiot_device_send_message(device_client, pub_message);

删除消息。
```
aiot_msg_delete(pub_message);
```

步骤7：接收自定义消息

设备订阅消息后，用户可通过云端SDK给设备发消息;调试阶段，也可通过OpenApi给设备发消息。通过OpenApi给设备发自定义消息步骤：

登录控制台，打开Pub接口链接。
输入必选参数：ProductKey、TopicFullName、MessageContent，若为企业实例，还需输入IotInstanceId。
发起调用：单机发起调用，若执行成功，即可看到设备端打印接收的消息。

步骤8：设备断开连接

设备和物联网平台断开连接。

res = aiot_device_disconnect(device_client);
if (res < STATE_SUCCESS) {
    printf("aiot_mqtt_disconnect failed: -0x%04X\n", -res);
    return -1;
}

步骤9：删除设备句柄。

程序退出时，SDK执行资源回收。

/* 销毁设备实例, 一般不会运行到这里 */
aiot_device_delete(&device_client);
aiot_linkconfig_deinit(&config);

编译运行

Makefile编译

编译：
	make -j GMSSL=ON

运行：
	./output/bin/device_gmssl_demo

Cmake编译

编译：
	mkdir build && cd build
  cmake .. -DGMSSL=ON
  make -j
运行：
	./output/bin/device_gmssl_demo