MQTT-tietoturvan käytännön toteutus virtuaalikoneympäristössä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia MQTT-protokollan yleisimpiä tietoturvaongelmia ja rakentaa demonstraatio, jossa implementoitiin TLS-salaus virtuaaliympäristössä toimivaan MQTT-järjestelmään. Työn taustalla oli tarve ymmärtää, millaisia suojausmenetelmiä asioiden internetissä käytetyssä MQTT-protokollassa on ja miten niitä voidaan soveltaa käytännössä. Koska MQTT on laajasti käytetty protokolla teollisuudessa, logistiikassa ja älykotiratkaisuissa, on sen turvallisuuden kehittäminen tärkeää luotettavan tiedonsiirron kannalta. Työssä perehdyttiin MQTT-systeemin suojauksen kannalta keskeisimpiin tietoturvalisäyksiin, kuten TLS-protokollaan, access controlliin ja iptables-työkaluun. Kokeellisessa osuudessa rakennettiin MQTT-järjestelmä, joka kommunikoi käyttäen TLS-protokollaa. Asetelma koostui kolmesta virtuaalikoneesta. Yhdellä virtuaalikoneella toimi välittäjäohjelma ja kahdella muulla asiakasohjelma. Yhteydenottoa testattiin vaiheittain siirtymällä salaamattomasta yhteydestä TLS yhteyteen. Lopputuloksena saatiin toimiva MQTT-järjestelmä, jossa TLS-salaus mahdollisti viestien turvallisemman siirron asiakkaiden ja välittäjän välillä sekä kartoitettiin MQTT-tietoturvan keskeisimmät osa-alueet. Työ osoitti, että TLS:n käyttöönotto on toteutettavissa myös pienessä, virtuaalisessa MQTT-ympäristössä ilman ulkopuolista sertifikaatinmyöntäjää.