【MQTT协议 03】抓包分析

一、MQTT测试工具

1、mqtt服务器 emqx

2、mqtt 客户端 mqttx

3、抓包工具 wireshark

搭建参考

【MQTT 协议 01】MQTT 服务器搭建_mqtt服务器搭建-CSDN博客

二、报文测试

2.1、CONNECT （客户端连接）

2.1.1、抓包

2.1.2、解析

#16进制表示 
103000044d51545405c2003c051100000000000e6d717474785f376238313731393400066e767231323300066e7672313233
 
#固定报头（剩余长度48个字节）
10 30
 
#可变报头(0004 表示协议名称长度为4个字节 MQTT,版本5，标志字节C2,心跳60s,属性5个字节)
00 04 4d 51 54 54 05 c2 00 3c 05 11 00 00 00 00 
 
#余下为有效载荷字段 
#客户端标识符（000e 表示长度为14个字节，文本内容为“mqttx_7b817194”）
00 0e 6d 71 74 74 78 5f 37 62 38 31 37 31 39 34

#遗嘱主题、遗嘱消息没启用，所以没有 
 
#用户名（0006 示长度为6个字节，文本内容为“nvr123”）
00 06 6e 76 72 31 32 33

#密码（0006 表示长度为6个字节，文本内容为“nvr123”）
00 06 6e 76 72 31 32 33

2.2、CONACK (服务端应答)

2.2.1、抓包

2.2.2、解析

#16进制表示 
2013000010270010000025012a01290122ffff2801

#固定报文（剩余长度19个字节，连接确认标志00，返回码00） 
20 13 00  00

#属性

10: 总长

27: ID maximum packet size 

00 10 00 00: value 

25 :ID retain available 

01:  value

2a:  ID shared subscription available 

01: value

29: ID subscription identifier available 

01: value

22: ID topic alias maximum

ff ff: value

28: ID wildcard subsciption available 

01: value

2.3、SUBSCRIBE （客户端订阅主题）

2.3.1、订阅主题topic1 Qos 0

2.3.1.1、抓包

2.3.1.2、解析

#16进制表示 
820ce453000006746f7069633100

#固定报头（剩余长度12个字节）
82 0C 

#可变报头（报文标识符为58451）
e4 53

#有效载荷（长度为6个字节，主题为“topic1”，Qos为0）
00 属性 总长

00 06 74 6f 70 69 63 31 00

2.3.2、订阅主题 topic2 Qos 1

2.3.2.1、抓包

2.3.2.2、解析

#16进制表示 
820ce454000006746f7069633201

#固定报头（剩余长度12个字节）
82 0C 

#可变报头（报文标识符为58452）
e4 54

#有效载荷（长度为6个字节，主题为“topic2”，Qos为1）
00 属性 总长

00 06 74 6f 70 69 63 32 01

2.3.3、订阅主题 topic3 Qos 2

2.3.3.1、抓包

2.3.3.2、解析

#16进制表示 
820ce455000006746f7069633302

#固定报头（剩余长度12个字节）
82 0C 

#可变报头（报文标识符为58453）
e4 55

#有效载荷（长度为6个字节，主题为“topic3”，Qos为2）
00 属性 总长

00 06 74 6f 70 69 63 33 02

2.4、SUBCK (服务端应答主题)

2.4.1、应答topic1 Qos 0

2.4.1.1、抓包

2.4.1.2、解析

#16进制表示 
9004e4530000

#固定报头（剩余长度4个字节） 
90 04

#可变报头（报文标识符为58451）
e4 53 

#有效载荷（对应订阅的topic1的qos 0） 
00 属性 总长

00 返回码：授予QoS 0

2.4.2、应答topic2 Qos 1

2.4.2.1、抓包

2.4.2.2、解析

#16进制表示 
9004e4540001

#固定报头（剩余长度4个字节） 
90 04

#可变报头（报文标识符为58452）
e4 54 

#有效载荷（对应订阅的topic2的qos 1） 
00 属性 总长

01 返回码：授予QoS 1

2.4.3、应答 topic3 Qos 2

2.4.3.1、抓包

2.4.3.2、解析

#16进制表示 
9004e4550002

#固定报头（剩余长度4个字节） 
90 04

#可变报头（报文标识符为58453）
e4 55 

#有效载荷（对应订阅的topic3的qos 2） 
00 属性 总长

02 返回码：授予QoS 2

2.5、PINGREQ （客户端发送心跳包）

2.5.1、抓包

2.5.2、解析

#16进制表示
C0 00

2.6、PINGRESP （服务端应答心跳包）

2.6.1、抓包

2.6.2、解析

#16进制表示
D0 00

2.7、PUBLISH （发布信息）

2.7.1、发布主题topic1 Qos 0

2.7.1.1、抓包

2.7.1.2、解析

#16进制表示 
301e0006746f7069633100746f7069633120516f7320302072657461696e2030

#固定报头（qos=0消息，非重传、非保留，剩余长度30个字节）
30 1e 

#可变报头（6个字节的主题“topic1”，无报文标识符）
00 06 74 6f 70 69 63 31 

#有效载荷（信息 topic1 Qos 0 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 31 20 51 6f 73 20 30 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.2、发布主题topic2 Qos 0

2.7.2.1、抓包

2.7.2.2、解析

#16进制表示 
301e0006746f7069633200746f7069633220516f7320302072657461696e2030

#固定报头（qos=0消息，非重传、非保留，剩余长度30个字节）
30 1e 

#可变报头（6个字节的主题“topic2”，无报文标识符）
00 06 74 6f 70 69 63 32

#有效载荷（信息 topic2 Qos 0 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 32 20 51 6f 73 20 30 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.3、发布主题topic3 Qos 0

2.7.3.1、抓包

2.7.3.2、解析

#16进制表示 
301e0006746f7069633300746f7069633320516f7320302072657461696e2030

#固定报头（qos=0消息，非重传、非保留，剩余长度30个字节）
30 1e 

#可变报头（6个字节的主题“topic3”，无报文标识符）
00 06 74 6f 70 69 63 33

#有效载荷（信息 topic3 Qos 0 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 33 20 51 6f 73 20 30 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.4、发布主题topic1 Qos 1

2.7.4.1、发布抓包

2.7.4.2、发布解析

#16进制表示 
32200006746f70696331e45600746f7069633120516f7320312072657461696e2030

#固定报头（qos=1消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
32 20

#可变报头（6个字节的主题“topic1”，标识符（e4 56）58454）
00 06 74 6f 70 69 63 31 e4 56

#有效载荷（信息 topic1 Qos 1 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 31 20 51 6f 73 20 31 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.4.3、PUBACK应答抓包

2.7.4.4、PUBACK应答解析

#16进制表示 
4004e4560000

#固定报头（剩余长度2个字节）
40 04

#可变报头（报文标识符为58454） 
e4 56

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.5、发布主题topic2 Qos 1

2.7.5.1、发布抓包

2.7.5.2、发布解析

#16进制表示 
32200006746f70696332e45700746f7069633220516f7320312072657461696e2030

#固定报头（qos=1消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
32 20

#可变报头（6个字节的主题“topic2”，标识符（e4 57）58455）
00 06 74 6f 70 69 63 32 e4 57
 
#有效载荷（信息 topic2 Qos 1 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 32 20 51 6f 73 20 31 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.5.3、PUBACK应答抓包

2.7.5.4、PUBACK应答解析

#16进制表示 
4004e4560000

#固定报头（剩余长度2个字节）
40 04

#可变报头（报文标识符为58455） 
e4 57

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.6、发布主题 topic3 Qos 1

2.7.6.1、发布抓包

2.7.6.2、发布解析

#16进制表示 
32200006746f70696333e45800746f7069633320516f7320312072657461696e2030

#固定报头（qos=1消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
32 20

#可变报头（6个字节的主题“topic3”，标识符（e4 58）58456）
00 06 74 6f 70 69 63 33 e4 58 

#有效载荷（信息 topic3 Qos 1 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 33 20 51 6f 73 20 31 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.6.3、PUBACK应答抓包

2.7.6.4、PUBACK应答解析

#16进制表示 
4004e4580000

#固定报头（剩余长度2个字节）
40 04

#可变报头（报文标识符为58456） 
e4 58

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.7、发布主题topic1 Qos 2

2.7.7.1、发布抓包

2.7.7.2、发布解析

 #16进制表示 
34200006746f70696331e45900746f7069633120516f7320322072657461696e2030

#固定报头（qos=2消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
34 20

#可变报头（6个字节的主题“topic1”，标识符（e4 59）58457）
00 06 74 6f 70 69 63 31 e4 59

#有效载荷（信息 topic1 Qos 2 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 31 20 51 6f 73 20 32 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.7.3、PUBREC（收到）

2.7.7.3.1、抓包

2.7.7.3.2、解析

#16进制表示 
5004e4590000

#固定报头（剩余长度2个字节）
50 04

#可变报头（报文标识符为58457） 
e4 59

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.7.4、PUBREL（释放）

2.7.7.4.1、抓包

2.7.7.4.2、解析

#16进制表示 
6203e45900

#固定报头（剩余长度3个字节）
62 03

#可变报头（报文标识符为58457） 
e4 59

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

2.7.7.5、PUBCOMP（完成）

2.7.7.5.1、抓包

2.7.7.5.2、解析

#16进制表示 
7004e4590000

#固定报头（剩余长度4个字节）
70 04
#可变报头（报文标识符为58457） 
e4 59

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性总长

2.7.8、发布主题topic2 Qos 2

2.7.8.1、发布抓包

2.7.8.2、发布解析

#16进制表示 
34200006746f70696332e45a00746f7069633220516f7320322072657461696e2030

#固定报头（qos=2消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
34 20

#可变报头（6个字节的主题“topic2”，标识符（e4 5a）58458）
00 06 74 6f 70 69 63 32 e4 5a

#有效载荷（信息 topic2 Qos 2 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 32 20 51 6f 73 20 32 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.8.3、PUBREC（收到）

2.7.8.3.1、抓包

2.7.8.3.2、解析

#16进制表示 
5004e45a0000

#固定报头（剩余长度2个字节）
50 04

#可变报头（报文标识符为58458） 
e4 5a

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.8.4、PUBREL（释放）

2.7.8.4.1、抓包

2.7.8.4.2、解析

#16进制表示 
6203e45a00

#固定报头（剩余长度3个字节）
62 03

#可变报头（报文标识符为58458） 
e4 5a

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

2.7.8.5、PUBCOMP（完成）

2.7.8.5.1、抓包

2.7.8.5.2、解析

#16进制表示 
7004e45a0000

#固定报头（剩余长度4个字节）
70 04
#可变报头（报文标识符为58458） 
e4 5a

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性总长

2.7.9、发布主题topic3 Qos 2

2.7.9.1、发布抓包

2.7.9.2、发布解析

#16进制表示 
34200006746f70696333e45b00746f7069633320516f7320322072657461696e2030

#固定报头（qos=2消息，非重传、非保留，剩余长度32个字节）
34 20

#可变报头（6个字节的主题“topic3”，标识符（e4 5b）58459）
00 06 74 6f 70 69 63 33 e4 5b

#有效载荷（信息 topic3 Qos 2 retain 0）
00 属性 总长

74 6f 70 69 63 33 20 51 6f 73 20 32 20 72 65 74 61 69 6e 20 30

2.7.9.3、PUBREC（收到）

2.7.9.3.1、抓包

2.7.9.3.2、解析

#16进制表示 
5004e45b0000

#固定报头（剩余长度2个字节）
50 04

#可变报头（报文标识符为58459） 
e4 5b

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性 总长

2.7.9.4、PUBREL（释放）

2.7.9.4.1、抓包

2.7.9.4.2、解析　

#16进制表示 
6203e45b00

#固定报头（剩余长度3个字节）
62 03

#可变报头（报文标识符为58459） 
e4 5b

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

2.7.9.5、PUBCOMP（完成）

2.7.9.5.1、抓包

2.7.9.5.2、解析

#16进制表示 
7004e45b0000

#固定报头（剩余长度4个字节）
70 04

#可变报头（报文标识符为58459） 
e4 5b

#有效载荷
00 Reason Code: Success (0)

00 属性总长

2.7.10、发布（报文标志位，RETAIN=1）

发布报文标志位RETAIN=1的主题，跟不上面测试的结果相同，不同点在固定头的第一个字节的第0位保留位置为1。

2.8、UNSUBSCRIBE （取消订阅）

2.8.1、抓包

2.8.2、解析

#16进制表示 
a20be462000006746f70696333

#固定报头（剩余长度11个字节）
a2 0b

#可变报头（报文标识符为58466）
e4 62

#有效载荷（长度为9个字节，主题长度为6，主题为“topic3”） 
00 属性 总长
00 06 74 6f 70 69 63 33

其他两个主题topic2、topic1 取消一样

2.9、UNSUBCK （取消订阅应答）

2.9.1 、抓包

2.9.2、解析

#16进制表示 
b004e4620000

#固定报头（剩余长度4个字节）
 b0 04

#可变报头（报文标识符为58466） 
 e4 62 

#有效载荷
00 属性总长

00 Reason Code: Success (0)

2.10、DISCONNECT （断开连接）

2.10.1、抓包

2.10.2、解析

#16进制表示
e0020000

#固定头

e0 02

有效载荷
00  Reason Code: Normal disconnection (0)

00 属性 总长

三、总结

1、发布Qos = 0 的主题，服务端不应答。

2、发布Qos = 1 的主题，服务端应答PUBACK

3、发布Qos = 2 的主题，服务端应答PUBREC，客户端再发送PUBREL，服务端再回应PUBCOMP，发布一条主题信息，需要四个报文。

4、固定头的第一个字节，报文标志位第0位RETAIN=1，发布主题信息与RETAIN=0流程一致。

抓包文件链接

https://download.csdn.net/download/u011425939/90341178

【MQTT协议 03】 抓包分析