[快速入门]如何在Ubuntu 18.04上安装和保护Mosquitto MQTT消息传递代理

介绍

MQTT是一种机器到机器的消息传递协议，旨在为“物联网”设备提供轻量级的发布/订阅通信。Mosquitto是一种流行的MQTT服务器（或MQTT中的代理），具有出色的社区支持，易于安装和配置。

在这个精简的快速入门教程中，我们将安装和配置Mosquitto，并使用Let的加密SSL证书来保护我们的MQTT流量。

准备

在开始本教程之前，您需要：

一台已经设置好可以使用sudo命令的非root账号的CentOS服务器，并且已开启防火墙。没有服务器的同学可以在这里购买，不过我个人更推荐您使用免费的腾讯云开发者实验室进行试验，学会安装后再购买服务器。
域名指向您的服务器。本教程将使用占位符mqtt.example.com贯穿始终。
服务器上的端口80必须未使用。如果您在具有占用此端口的Web服务器的计算机上安装Mosquitto，则需要使用其他方法来获取证书。

第1步 - 安装软件

首先，我们将安装一个自定义软件存储库以获取最新版本的Certbot，即Let的加密客户端：

代码语言：javascript复制

sudo add-apt-repository ppa:certbot/certbot

按ENTER了接受，然后安装Mosquitto和Certbot的软件包：

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sudo apt install certbot mosquitto mosquitto-clients

接下来我们将获取SSL证书。

第2步 - 下载SSL证书

打开防火墙中的端口80：

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sudo ufw allow 80

然后运行Certbot以获取证书。请务必在此处替换您服务器的域名：

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sudo certbot certonly --standalone --preferred-challenges http -d mqtt.example.com

系统将提示您输入电子邮件地址并同意服务条款。执行此操作后，您应该会看到一条消息，告诉您进程是否成功以及您的证书存储在何处。

我们接下来将Mosquitto配置为使用这些证书。

第3步 - 配置Mosquitto

首先，我们将创建一个Mosquitto将用于验证连接的密码文件。使用mosquitto_passwd来创建这个文件，请确保使用你喜欢的用户名替换它：

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sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd your-username

系统将提示您输入两次密码。

现在为Mosquitto打开一个新的配置文件：

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sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

这将打开一个空文件。粘贴如下：

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allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd

listener 1883 localhost

listener 8883
certfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/cert.pem
cafile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/chain.pem
keyfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/privkey.pem

listener 8083
protocol websockets
certfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/cert.pem
cafile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/chain.pem
keyfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/privkey.pem

请务必替换您在步骤2中使用的域名为mqtt.example.com。完成后保存并关闭文件。

该文件执行以下操作：

禁用匿名登录
使用我们的密码文件启用密码验证
仅在端口1883上为localhost设置不安全的侦听器
在端口8883上设置安全侦听器
在端口8083上设置基于websocket的安全侦听器

重启Mosquitto以获取配置更改：

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sudo systemctl restart mosquitto

检查以确保服务再次运行：

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sudo systemctl status mosquitto

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● mosquitto.service - LSB: mosquitto MQTT v3.1 message broker
   Loaded: loaded (/etc/init.d/mosquitto; generated)
   Active: active (running) since Mon 2018-07-16 15:03:42 UTC; 2min 39s ago
     Docs: man:systemd-sysv-generator(8)
  Process: 6683 ExecStop=/etc/init.d/mosquitto stop (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 6699 ExecStart=/etc/init.d/mosquitto start (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Tasks: 1 (limit: 1152)
   CGroup: /system.slice/mosquitto.service
           └─6705 /usr/sbin/mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf

状态应该是active (running)。如果不是，请检查配置文件并重新启动。Mosquitto的日志文件中可能会提供更多信息：

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sudo tail /var/log/mosquitto/mosquitto.log

如果一切顺利，请使用ufw允许两个新端口通过防火墙：

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sudo ufw allow 8883
sudo ufw allow 8083

现在已经建立了Mosquitto，我们将在续订证书后配置Certbot以重启Mosquitto。

第4步 - 配置Certbot续订

Certbot会在它们到期之前自动续订我们的SSL证书，但需要告知它在重新启动之后重启Mosquitto服务。

打开域名的Certbot续订配置文件：

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sudo nano /etc/letsencrypt/renewal/mqtt.example.com.conf

在最后一行添加以下renew_hook选项：

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renew_hook = systemctl restart mosquitto

保存并关闭该文件，然后运行Certbot dry run以确保语法正常：

代码语言：javascript复制

sudo certbot renew --dry-run

如果您没有看到任何错误，那么您已经完成了设置。让我们接下来测试我们的MQTT服务器。

第5步 - 测试Mosquitto

我们在步骤1中安装了一些命令行MQTT客户端。我们可以在localhost监听器上订阅主题测试，如下所示：

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mosquitto_sub -h localhost -t test -u "your-user" -P "your-password"

我们可以用mosquitto_pub发布：

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mosquitto_pub -h localhost -t test -m "hello world" -u "your-user" -P "your-password"

要使用端口8883上的安全侦听器进行订阅，请执行以下操作：

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mosquitto_sub -h mqtt.example.com -t test -p 8883 --capath /etc/ssl/certs/ -u "your-username" -P "your-password"

这就是您向安全监听器发布的方式：

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mosquitto_pub -h mqtt.example.com -t test -m "hello world" -p 8883 --capath /etc/ssl/certs/ -u "your-username" -P "your-password"

请注意，我们使用的是完整的主机名而不是localhost。因为我们为mqtt.example.com发布了SSL证书，如果我们尝试安全连接到localhost，我们会收到一条错误消息，指出主机名与证书主机名不匹配。

要测试websocket功能，我们将使用基于浏览器的公共MQTT客户端。在浏览器中打开Eclipse Paho javascript客户端实用程序并填写连接信息，如下所示：

主机是您的Mosquitto服务器的域，mqtt.example.com
端口是8083
ClientId可以保留为默认的随机值
路径可以保留为/ ws的默认值
用户名是步骤3中的Mosquitto用户名
密码是您在步骤3中选择的密码

其余字段可以保留其默认值。

按Connect后，客户端将连接到您的服务器。您可以使用连接窗格下的订阅和 发布消息窗格进行发布和订阅。

结论

我们现在已经设置并测试了一个安全的，受密码保护和SSL加密的MQTT服务器。这可以作为物联网，家庭自动化或其他项目的强大而安全的消息传递平台。

想要了解更多关于安装和保护Mosquitto MQTT消息传递代理的相关教程，请前往腾讯云社区学习更多知识。

参考文献：《How to Install and Secure the Mosquitto MQTT Messaging Broker on Ubuntu 18.04 [Quickstart]》

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