ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Alles over het internet-of-things-protocol MQTT

De naam MQTT zal niet bij veel mensen een belletje doen rinkelen, maar het internet-of-things-protocol vormt de basis van talloze systemen in domotica. We kijken naar de werking van dit protocol en de verschillende manieren waarop je het kunt inzetten.

Het internet der dingen (internet of things, IoT) is de laatste jaren een hype, maar de meest gebruikte technologie om al die apparaten met elkaar te laten praten bestaat al twintig jaar: MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). De eerste versie van het MQTT-protocol werd namelijk al in 1999 geschreven door Andy Stanford-Clark van IBM en Arlen Nipper van Arcom (later Eurotech).

Hun bedoeling was om een licht protocol te ontwikkelen dat met een efficiënt gebruik van bandbreedte allerlei soorten gegevens kon doorsturen met verschillende vormen van quality of service (QoS). En laat dat nu net een combinatie van eigenschappen zijn die essentieel is in het internet of things. Het mag dan ook niet verbazen dat talloze IoT-projecten ervoor gekozen hebben om onder de motorkap MQTT te gebruiken. Overigens toonde MQTT-uitvinder Stanford-Clark in 2009 de mogelijkheden al door zijn domoticasysteem via MQTT met Twitter te verbinden.

Centrale tussenpartij

Een cruciale rol in MQTT is weggelegd de ‘broker’, een centrale tussenpartij die de communicatie tussen zenders en ontvangers in goede banen leidt. In traditioneler taalgebruik zouden we het de server noemen. De broker is niet de enige afwijkende term die het MQTT-protocol gebruikt: een zender heet er uitgever (‘publisher’) en een ontvanger abonnee (‘subscriber’). Beide zijn vormen van clients. Uiteraard kan een client ook zowel zenden als ontvangen.

De broker zorgt ervoor dat uitgevers en abonnees niet van elkaars bestaan hoeven te weten: alles verloopt via de broker. Dat gaat als volgt: de broker beheert onderwerpen (‘topics’) met inhoud (‘payloads’). Een abonnee die in een onderwerp geïnteresseerd is, abonneert zich daarop bij de broker. Een uitgever die een boodschap wil sturen, publiceert zijn inhoud op een specifiek onderwerp door dit naar de broker te sturen. Zodra de broker een boodschap voor een onderwerp ontvangt, stuurt hij die door naar alle clients die op dit onderwerp geabonneerd zijn.

Hiërarchische onderwerpen

Een onderwerp kunnen we dus beschouwen als een soort locatie waarvan de naam bij uitgever en abonnee bekend is. Maar om hier wat systematiek in te brengen, definieert MQTT de onderwerpen als hiërarchische namen, gescheiden door een slash (/), zoals in url’s. Elke toepassing is voor de rest volledig vrij in de keuze van de namen; in tegenstelling tot url’s zijn er dus geen vastgelegde topdomeinen.

Wil je wat orde in je MQTT-netwerk houden, dan is het aan te raden om een systeem voor je onderwerpen te gebruiken. Een domoticatoepassing als Home Assistant doet dat door de onderwerpen van de volgende vorm te maken:

<discovery_prefix>/<component>/[<node_id>/]<object_id>/&lt;&gt;</object_id></node_id></component></discovery_prefix>

Daarbij is discovery_prefix standaard gelijk aan homeassistant. Component het type component, zoals binary_sensor enzovoort. Een voorbeeld van een onderwerp is:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/state

Dat bevat als inhoud de temperatuur van een temperatuursensor in de slaapkamer, bijvoorbeeld 18.7.

Wildcards

MQTT kent ook ‘wildcards’ voor onderwerpen. Een client die in alle onderwerpen onder homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature geïnteresseerd is, abonneert zich dan op:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/#

Hij krijgt dan ook boodschappen over de onderwerpen:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/last_updated
homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/last_changed

Enzovoort.En als een client in alle onderwerpen van Home Assistant geïnteresseerd is, abonneert hij zich op:

homeassistant/#

Soms ben je geïnteresseerd in alle onderwerpen met een specifieke naam van het onderste niveau, ongeacht het niveau erboven. Daarvoor gebruik je de wildcard +. Zo abonneer je je bijvoorbeeld eenvoudig op de boodschappen over de laatste veranderingen van alle sensoren in Home Assistant:

homeassistant/sensor/+/last_changed

De hiërarchische opbouw van onderwerpen maakt dit heel eenvoudig.

©PXimport

Verbinding en beveiliging

MQTT is ontworpen om over tcp/ip te draaien, meestal op poort 1883. Recentelijk is ook MQTT over WebSocket populair, omdat dit het mogelijk maakt om rechtstreeks in een webbrowser via MQTT te communiceren. Een JavaScript-client pakt de pakketten dan uit de WebSocket-laag uit en behandelt de MQTT-pakketten die erin zitten. MQTT over WebSocket verloopt meestal via poort 9001. Zowel MQTT over tcp/ip als MQTT over WebSocket zijn ook te gebruiken over een versleutelde verbinding, via tls.

Tot nu toe lijkt het alsof iedereen zomaar alle onderwerpen op je MQTT-broker kan uitlezen, en zo gebeurt het in veel lokale MQTT-installaties ook, maar de meeste MQTT-brokers bieden een gebruikersbeheer met bijbehorende authenticatie en gebruikersrechten. Je stelt dan in de configuratie van de broker in dat elke MQTT-client zich moet aanmelden met een gebruikersnaam en wachtwoord en lees- en schrijfrechten voor specifieke onderwerpen heeft. Zo voorkom je dat een willekeurige sensornode in je netwerk waarin iemand is ingebroken je hele domoticasysteem via MQTT kan aansturen.

Zelf aan de slag met MQTT

MQTT is in heel wat software ondersteund, dus je kunt het protocol zelf eenvoudig in je eigen projecten inzetten. Een eenvoudige manier om een Raspberry Pi, Arduino of ESP8266 via MQTT over internet te laten werken, is via de clouddienst Adafruit IO. Werk je liever in het ecosysteem van Amazon of Microsoft, gebruik dan AWS IoT respectievelijk Azure IoT Hub.

Je hoeft MQTT trouwens niet in de cloud te gebruiken: met het opensourceproject Eclipse Mosquitto, dat MQTT-protocols 3.1 en 3.1.1 ondersteunt, draai je eenvoudig een MQTT-broker op je eigen netwerk. Mosquitto komt ook met eenvoudige MQTT-clients voor op de opdrachtregel: mosquitto_pub en mosquitto_sub.

Wil je op een grafische manier MQTT-boodschappen doorzoeken, bekijken en publiceren, dan is MQTT Explorer een handig programma.

Wil je MQTT in je eigen programma’s gebruiken, dan is het project Eclipse Paho met bibliotheken in C, C++, Java, JavaScript, Python en Lua onmisbaar.

▼ Volgende artikel
Streamtips: nieuwe films en series – Jurassic World Rebirth en The Muppet Show
© Disney
Huis

Streamtips: nieuwe films en series – Jurassic World Rebirth en The Muppet Show

Ben je op zoek naar iets nieuws om te streamen? Dan ben je aan het juiste adres. Of je nu zin hebt in actie, horror of een heleboel nostalgie: er is voor ieder wat wils! Wij hebben de beste tips voor je op een rij gezet, zodat je precies weet wat je deze week niet mag missen.

The Copenhagen Test (seizoen 1) | SkyShowtime | 2 februari

De zesdelige serie The Copenhagen Test draait om Alexander Hale (Simu Liu), een Chinese-Amerikaanse analist bij de geheime inlichtingendienst. Hij ontdekt dat zijn brein is gehackt en dat de daders dus toegang hebben tot alles wat hij ziet en hoort. Terwijl hij de schijn probeert op te houden dat alles oké is, moet hij erachter zien te komen wie de daders zijn en moet hij bewijzen aan wie hij echt loyaal is.

Watch on YouTube

Jurassic World Rebirth | SkyShowtime | 3 februari

De nieuwste toevoeging aan de Jurassic Park-franchise, Jurassic World Rebirth, is vanaf deze dinsdag te zien op SkyShowtime. Martin Krebs (Rupert Friend), een leidinggevende bij het farmaceutische bedrijf ParkerGenix, werft Zora Bennett (Scarlett Johansson), een voormalig militair, om samen te werken met paleontoloog Dr. Henry Loomis (Jonathan Bailey) aan een geheime missie. Door Zora voegen haar oude vriend Duncan Kincaid (Mahershala Ali), bootsman LeClerc (Bechir Sylvain), huurling Nina (Philippine Velge) en de hoofdbeveiliging Bobby Atwater (Ed Skrein) zich bij het team. Samen vertrekken ze naar een eiland in de Atlantische Oceaan om biomateriaalmonsters te verzamelen van verschillende dinosauriërs die daar leven.

Watch on YouTube

Bring Her Back | Netflix | 3 februari

De horrorfilm Bring Her Back volgt de tiener Andy (Billy Barratt) en zijn blinde zus Piper (Sora Wong). Hun vader is recent overleden en daarom worden de twee bij de pleegmoeder Laura (Sally Hawkins) geplaatst. Ze krijgen al snel het idee dat er iets niet in de haak is, wanneer Laura Piper en Andy uit elkaar begint te drijven. Bring Her Back is niet bepaald een film waar je een goed gevoel van krijgt, de narigheid druipt ervan af. Het steengoede acteerwerk van de cast, met name van Hawkins, maakt hem echter zeker het kijken waard.

Watch on YouTube

The Muppet Show | Disney+ | 4 februari

The Muppet Show is terug! Voor het eerst in meer dan veertig jaar staan onder anderen Kermit, Miss Piggy, Gonzo the Great, Fozzie Bear en Dr. Teeth and the Electric Mayhem weer terug op het podium met hun klassieke variétéshow. Te gast zijn Seth Rogen, Sabrina Carpenter, Maya Rudolph en misschien wel Game Awards-presentator Geoff Keighley. De special verschijnt ter gelegenheid van het 50-jarig bestaan van de Muppets. Vooralsnog blijft het bij één aflevering, maar naar verluidt is deze special ook een ‘backdoor pilot’, dus dat smaakt naar meer!

Watch on YouTube

Star Trek: Starfleet Academy (seizoen 1) | SkyShowtime | 5 februari

Het Star Trek-universum blijft zich uitbreiden met de nieuwe serie Starfleet Academy, die vanaf deze week op SkyShowtime te zien is. De serie speelt zich af in de 32e eeuw, na Star Trek: Discovery, op de titulaire Starfleet Academy. De nieuwe lichting Starfleet-cadetten krijgen les aan boord van de USS Athena en worden daar opgeleid tot officier. Deze donderdag verschijnen de eerste twee afleveringen, de overige acht worden daarna wekelijks toegevoegd.

Watch on YouTube
▼ Volgende artikel
Bigmac of Happymeal: ook hackers smullen van dit soort wachtwoorden
© McDonald's Nederland
Huis

Bigmac of Happymeal: ook hackers smullen van dit soort wachtwoorden

Wachtwoorden zoals '123456' of 'welkom01' zijn inmiddels wel een beetje uit de mode, maar we zijn nog lang niet zo veilig als we denken. Als je dacht dat 'bigmac' of 'happymeal' wel origineel genoeg was, heb je het mis. Ter gelegenheid van Change Your Password Day zocht McDonald's Nederland uit hoe vaak hun menu-items in datalekken voorkomen, en de resultaten zijn behoorlijk schrikken.

Waarom een 'lekker' wachtwoord een makkelijke prooi is

Je moet even snel een account aanmaken en dus kies je een woord dat je simpel kunt onthouden. Je weet dat woorden als 'admin' of 'password' niet veilig zijn, dus je gaat voor iets origineels en tikt 'bigmac' in. Da's niet standaard en komt ook niet in woordenboeken voor, dus je bent veilig, toch?

Nou nee. Uit cijfers van de site Have I Been Pwned blijkt dat deze term ruim 110.000 keer is opgedoken in databases van gestolen wachtwoorden. Je voelt de bui al hangen: hackers gebruiken software die razendsnel deze databases afgaat. Zo'n woord is dan een makkelijke prooi. Het is een klassieke misvatting dat een woord dat niet in het woordenboek staat (maar wel op een menukaart) veilig is.

Waarom we steeds in dezelfde valkuilen trappen

We vallen vaak terug op namen van onze kinderen, huisdieren of merken waar we dagelijks mee te maken hebben. Het is die menselijke neiging naar gemak die ons kwetsbaar maakt. McDonald's ziet dat termen als 'frenchfries' en 'mcnuggets' duizenden keren worden gebruikt als inlogmethode. En dat is dus niet veilig. Zelfs als je een uitroepteken achter 'happymeal' zet, kraakt moderne software dat binnen een fractie van een seconde. Het is een schijnveiligheid waar we massaal in geloven.

Wanneer je direct je wachtwoorden moet veranderen

Er zijn een paar situaties waarbij je echt actie moet ondernemen. Als je nu een wachtwoord gebruikt dat je ook op een andere plek hebt ingesteld, speel je met vuur. Gebruik je een term die te maken heeft met je hobby, je favoriete eten of je woonplaats? Dan is dat een directe dealbreaker voor je online veiligheid. Ook als je wachtwoord korter is dan twaalf tekens, is het simpelweg niet robuust genoeg meer. En gebruik je voor je smartphone dezelfde pincode als voor je bank-app? Dan moet je dat echt nu meteen veranderen.

©Supatman - stock.adobe.com

Zo check je of jouw inloggegevens nog veilig zijn

Pak je belangrijkste accounts er eens bij en kijk kritisch naar wat je hebt ingevuld. Een goede tip is om een wachtwoordmanager te gaan gebruiken. Deze tool onthoudt alles voor je, zodat jij alleen nog maar één hoofdwachtwoord hoeft te onthouden. Je ziet dan direct welke wachtwoorden zwak zijn of al jaren niet zijn aangepast. Het geeft je de ruimte om overal unieke, complexe codes te gebruiken zonder dat je een notitieblokje naast je computer hoeft te leggen. Het instellen kost je een uurtje, maar het bespaart je een hoop ellende in de toekomst.

Lees ook: Slim wachtwoordbeheer: zo houd je je accounts écht veilig

Beter dan een kort wachtwoord: gebruik een wachtzin

Een veilig wachtwoord maken lijkt al snel op een soort puzzel, maar voor een aanvaller moet het vooral onpraktisch zijn om te raden. Stap daarom af van losse woorden en kies liever een wachtzin: een vreemde, lange zin die je zo kunt onthouden, maar die niemand van jou verwacht. Je kunt die zin extra sterk maken door er een paar hoofdletters, cijfers en een teken doorheen te zetten. Het typt in het begin wat onhandig, maar je maakt het daarmee meteen een stuk lastiger om je accounts te kraken. Denk aan zinnen als:

Opdinsdageetmijn paraplu8olijvenbijhet stoplicht!
Mijnfietszingtzachtjesom06:42indekeuken
Wachtenzevenpaarsewolken3minutenophunkoffie?

Lees ook: Slim wachtwoordbeheer: zo houd je je accounts écht veilig

De slimste keuze voor je online privacy

Uiteindelijk komt het neer op één ding: maak het hackers niet te makkelijk. De cijfers van McDonald's laten zien dat we veel te voorspelbaar zijn in onze keuzes. Een sterk wachtwoord is lang, uniek en heeft niets te maken met je persoonlijke voorkeuren of je avondeten. Door vandaag je belangrijkste inlogcodes aan te passen naar een zin of een gegenereerde code, zet je de deur voor cybercriminelen stevig op slot. Kleine moeite, maar met een groot resultaat voor je digitale leven! 

Ook lekker:

🍔 Zelfgemaakte hamburgers 🍔