《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議+受限應(yīng)用協(xié)議（coap）測(cè)試方法gbz+41298-2022》詳細(xì)解讀

《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議受限應(yīng)用協(xié)議（coap）測(cè)試方法gb/z41298-2022》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4測(cè)試場(chǎng)景4.1測(cè)試環(huán)境4.2測(cè)試條件5CoAP消息測(cè)試contents目錄5.1需確認(rèn)消息傳遞模式5.2不需確認(rèn)消息傳遞模式6CoAP協(xié)議安全性測(cè)試6.1能夠在NOSEC模式下傳遞信息6.2能夠在RawPublicKey(預(yù)共享密鑰)模式下傳遞信息011范圍受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP）本測(cè)試方法主要針對(duì)的是受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP），這是一種專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的輕量級(jí)通信協(xié)議。協(xié)議特點(diǎn)與適用場(chǎng)景CoAP具有低功耗、低帶寬占用、簡單實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，非常適用于資源受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。涵蓋的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議測(cè)試方法的適用范圍設(shè)備兼容性測(cè)試本測(cè)試方法可用于評(píng)估不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在采用CoAP協(xié)議時(shí)的兼容性，確保設(shè)備能夠正常通信與互操作。系統(tǒng)性能測(cè)試開發(fā)與調(diào)試指導(dǎo)通過對(duì)CoAP協(xié)議各項(xiàng)性能的測(cè)試，可以評(píng)估物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體性能，包括傳輸效率、穩(wěn)定性、可靠性等。本測(cè)試方法還為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用的開發(fā)人員提供了詳細(xì)的測(cè)試指導(dǎo)，幫助他們更好地進(jìn)行CoAP協(xié)議的開發(fā)與調(diào)試工作。022規(guī)范性引用文件引用文件的目的保持與最新技術(shù)發(fā)展的同步規(guī)范性引用文件通常代表了特定領(lǐng)域內(nèi)的最新技術(shù)成果和行業(yè)共識(shí)，引用這些文件可以使COAP測(cè)試方法保持與技術(shù)發(fā)展的同步。促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可通過引用其他規(guī)范性文件，可以擴(kuò)大COAP測(cè)試方法的影響力，促進(jìn)其在更廣泛的范圍內(nèi)被接受和應(yīng)用。確保測(cè)試方法的準(zhǔn)確性和可靠性通過引用相關(guān)的規(guī)范性文件，可以確保COAP測(cè)試方法基于公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，從而提高測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性。030201GB/TXXXX-XXXX物聯(lián)網(wǎng)術(shù)語該標(biāo)準(zhǔn)定義了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)術(shù)語和概念，為理解COAP協(xié)議及其測(cè)試方法提供了必要的背景知識(shí)。主要引用的規(guī)范性文件GB/TXXXX-XXXX物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)此標(biāo)準(zhǔn)描述了物聯(lián)網(wǎng)的參考體系結(jié)構(gòu)，包括各層的功能和交互方式，為COAP協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用提供了框架指導(dǎo)。RFC7252受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP）這是COAP協(xié)議的核心規(guī)范，詳細(xì)定義了協(xié)議的操作方式、消息格式以及交互流程等，是實(shí)施COAP測(cè)試的基礎(chǔ)依據(jù)。輔助測(cè)試結(jié)果的分析與解讀在完成COAP測(cè)試后，可以結(jié)合規(guī)范性引用文件對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行深入分析和解讀，為改進(jìn)和優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供有力支持。在測(cè)試方法描述中直接引用在制定具體的COAP測(cè)試方法時(shí)，可以直接引用相關(guān)規(guī)范性文件中的條款、定義或要求，確保測(cè)試的嚴(yán)謹(jǐn)性和合規(guī)性。作為測(cè)試環(huán)境搭建的參考規(guī)范性引用文件可以為搭建COAP測(cè)試環(huán)境提供指導(dǎo)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備配置參數(shù)等，從而確保測(cè)試環(huán)境的有效性和代表性。引用文件的應(yīng)用方式033術(shù)語和定義物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，對(duì)任何物體進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。定義物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。組成部分物聯(lián)網(wǎng)受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP）是一種專門為受限設(shè)備和低帶寬、高延遲或不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。定義CoAP具有輕量級(jí)、低功耗、可靠傳輸?shù)忍匦裕m用于物聯(lián)網(wǎng)中的受限設(shè)備之間的通信。特點(diǎn)受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP）測(cè)試方法目的測(cè)試方法旨在確保CoAP協(xié)議在不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的兼容性、穩(wěn)定性和安全性，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣泛部署和互聯(lián)互通。定義《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議受限應(yīng)用協(xié)議（CoAP）測(cè)試方法》規(guī)定了CoAP協(xié)議的測(cè)試方法，包括協(xié)議一致性測(cè)試、性能測(cè)試、互操作性測(cè)試和安全性測(cè)試等。術(shù)語解釋物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備指具備感知、計(jì)算、執(zhí)行和通信等能力的設(shè)備，能夠接入物聯(lián)網(wǎng)并進(jìn)行信息交互。受限設(shè)備指資源受限的設(shè)備，如計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、能源供應(yīng)等方面受到限制的設(shè)備。協(xié)議一致性指不同設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同一協(xié)議時(shí)，在語法、語義和時(shí)序等方面的一致性程度。性能測(cè)試指對(duì)協(xié)議在不同條件下的傳輸效率、響應(yīng)時(shí)間、吞吐量等性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和分析的過程。044測(cè)試場(chǎng)景驗(yàn)證CoAP協(xié)議在正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通信功能。測(cè)試目的包括CoAP協(xié)議的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接斷開等過程。測(cè)試內(nèi)容CoAP客戶端與服務(wù)器能夠成功建立連接，完成數(shù)據(jù)傳輸并正常斷開連接。預(yù)期結(jié)果4.1正常通信場(chǎng)景010203驗(yàn)證CoAP協(xié)議在異常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的容錯(cuò)能力。測(cè)試目的測(cè)試內(nèi)容預(yù)期結(jié)果模擬網(wǎng)絡(luò)中斷、超時(shí)、數(shù)據(jù)包丟失等異常情況，觀察CoAP協(xié)議的反應(yīng)和處理能力。CoAP協(xié)議能夠在異常情況下給出相應(yīng)的錯(cuò)誤提示，并保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.2異常通信場(chǎng)景4.3安全性測(cè)試場(chǎng)景測(cè)試目的驗(yàn)證CoAP協(xié)議的安全性。包括身份認(rèn)證、訪問控制、數(shù)據(jù)加密等安全機(jī)制的測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容CoAP協(xié)議能夠有效防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露，確保通信的安全性。預(yù)期結(jié)果測(cè)試目的驗(yàn)證CoAP協(xié)議在不同負(fù)載下的性能表現(xiàn)。測(cè)試內(nèi)容通過模擬大量設(shè)備同時(shí)連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葓?chǎng)景，測(cè)試CoAP協(xié)議的吞吐量、延遲等指標(biāo)。預(yù)期結(jié)果CoAP協(xié)議能夠在高負(fù)載情況下保持穩(wěn)定的性能表現(xiàn)，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。4.4性能測(cè)試場(chǎng)景054.1測(cè)試環(huán)境測(cè)試設(shè)備包括物聯(lián)網(wǎng)終端、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備，確保設(shè)備性能穩(wěn)定可靠。輔助設(shè)備如網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、電源等，為測(cè)試提供必要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和電力支持。4.1.1硬件設(shè)備操作系統(tǒng)選擇主流的操作系統(tǒng)，如Linux、Windows等，確保測(cè)試軟件的兼容性。測(cè)試軟件4.1.2軟件環(huán)境采用專業(yè)的測(cè)試軟件，支持CoAP協(xié)議的測(cè)試與驗(yàn)證，具備自動(dòng)化測(cè)試功能。0102局域網(wǎng)環(huán)境搭建穩(wěn)定的局域網(wǎng)環(huán)境，確保測(cè)試設(shè)備之間的正常通信。廣域網(wǎng)環(huán)境模擬實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，通過廣域網(wǎng)連接測(cè)試設(shè)備，驗(yàn)證CoAP協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的性能。4.1.3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境根據(jù)測(cè)試需求，準(zhǔn)備相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)集，包括正常情況下的數(shù)據(jù)以及異常情況下的數(shù)據(jù)。測(cè)試數(shù)據(jù)集確保測(cè)試數(shù)據(jù)的完整性和安全性，采取必要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份措施。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份4.1.4測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)備064.2測(cè)試條件4.2.1測(cè)試環(huán)境搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境測(cè)試應(yīng)在穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。可以使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)，但需保證網(wǎng)絡(luò)帶寬和穩(wěn)定性滿足測(cè)試需求。測(cè)試設(shè)備選擇符合coap協(xié)議規(guī)范的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備作為測(cè)試對(duì)象，設(shè)備應(yīng)支持coap協(xié)議的基本功能和性能要求。測(cè)試工具選用專業(yè)的測(cè)試工具，如網(wǎng)絡(luò)抓包工具、性能測(cè)試工具等，用于監(jiān)測(cè)和分析測(cè)試過程中的數(shù)據(jù)。VS根據(jù)測(cè)試需求，準(zhǔn)備相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)集，包括正常的數(shù)據(jù)請(qǐng)求、異常的數(shù)據(jù)請(qǐng)求等，以全面評(píng)估coap協(xié)議的性能和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)格式與編碼確保測(cè)試數(shù)據(jù)符合coap協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)格式和編碼方式，以便準(zhǔn)確模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)傳輸過程。測(cè)試數(shù)據(jù)集4.2.2測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)針對(duì)不同功能點(diǎn)的測(cè)試場(chǎng)景，如設(shè)備的發(fā)現(xiàn)與接入、數(shù)據(jù)的傳輸與接收、設(shè)備的控制等，以驗(yàn)證coap協(xié)議的功能完備性。功能測(cè)試場(chǎng)景構(gòu)建不同規(guī)模和壓力的性能測(cè)試場(chǎng)景，評(píng)估coap協(xié)議在不同負(fù)載下的性能指標(biāo)，如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量等。性能測(cè)試場(chǎng)景4.2.3測(cè)試場(chǎng)景設(shè)計(jì)測(cè)試前的安全檢查在測(cè)試開始前，對(duì)測(cè)試環(huán)境、測(cè)試設(shè)備以及測(cè)試工具進(jìn)行全面的安全檢查，確保測(cè)試過程的安全性。014.2.4測(cè)試安全保障測(cè)試中的數(shù)據(jù)保護(hù)對(duì)測(cè)試過程中涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和備份，防止數(shù)據(jù)泄露和丟失，同時(shí)確保測(cè)試結(jié)果的完整性和可信度。02075CoAP消息測(cè)試驗(yàn)證CoAP消息是否符合標(biāo)準(zhǔn)格式規(guī)范。測(cè)試目的檢查消息頭部、負(fù)載以及各字段的完整性和準(zhǔn)確性。測(cè)試內(nèi)容通過構(gòu)造符合標(biāo)準(zhǔn)的CoAP消息，對(duì)其進(jìn)行解析和驗(yàn)證，確保消息格式的正確性。測(cè)試方法5.1消息格式測(cè)試驗(yàn)證CoAP消息在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸性能。測(cè)試目的測(cè)試消息在不同網(wǎng)絡(luò)條件下的傳輸時(shí)延、丟包率等指標(biāo)。測(cè)試內(nèi)容搭建模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，模擬不同網(wǎng)絡(luò)狀況，對(duì)CoAP消息進(jìn)行傳輸測(cè)試，并記錄相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)。測(cè)試方法5.2消息傳輸測(cè)試01測(cè)試目的驗(yàn)證CoAP消息的可靠性，包括消息的確認(rèn)、重傳等機(jī)制。5.3消息可靠性測(cè)試02測(cè)試內(nèi)容測(cè)試消息在傳輸過程中是否能夠正確進(jìn)行確認(rèn)和重傳，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。03測(cè)試方法通過模擬網(wǎng)絡(luò)故障、中斷等異常情況，觀察CoAP消息是否能夠自動(dòng)進(jìn)行重傳，并記錄重傳的次數(shù)和成功率。測(cè)試目的驗(yàn)證CoAP消息的安全性，包括消息的加密、認(rèn)證等安全機(jī)制。測(cè)試內(nèi)容測(cè)試消息在傳輸過程中是否受到惡意攻擊或篡改，確保數(shù)據(jù)的安全性。測(cè)試方法采用安全協(xié)議對(duì)CoAP消息進(jìn)行加密和認(rèn)證，通過攻擊模擬驗(yàn)證其安全性能，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估。0203015.4消息安全性測(cè)試085.1需確認(rèn)消息傳遞模式請(qǐng)求/響應(yīng)模式客戶端發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)。請(qǐng)求消息需要包含具體的操作碼、消息ID以及負(fù)載數(shù)據(jù)等信息。消息確認(rèn)機(jī)制在消息傳遞過程中，通過消息ID進(jìn)行消息的確認(rèn)與追蹤，確保消息的可靠傳輸。重傳機(jī)制當(dāng)消息未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得到確認(rèn)時(shí)，將觸發(fā)重傳機(jī)制，重新發(fā)送消息以確保其成功到達(dá)。消息傳遞流程消息類型包括需確認(rèn)的非請(qǐng)求消息（如CON消息）和需確認(rèn)的請(qǐng)求消息（如POST、PUT、DELETE等）。消息格式消息由消息頭、選項(xiàng)和負(fù)載數(shù)據(jù)組成。消息頭包含版本、類型、令牌等信息，選項(xiàng)用于擴(kuò)展消息的功能，負(fù)載數(shù)據(jù)則包含具體的傳輸內(nèi)容。消息類型與格式消息確認(rèn)與重傳通過消息ID進(jìn)行消息的確認(rèn)與追蹤，結(jié)合重傳機(jī)制，確保消息的可靠傳輸。擁塞控制與流量控制采用適當(dāng)?shù)膿砣刂坪土髁靠刂茩C(jī)制，防止因消息過多而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵或服務(wù)器過載?？煽啃员Ｕ洗胧┌踩钥紤]訪問控制與權(quán)限管理根據(jù)業(yè)務(wù)需求，設(shè)定不同用戶對(duì)消息的訪問權(quán)限和操作范圍，確保消息的安全性和可控性。加密與認(rèn)證對(duì)傳輸?shù)南⑦M(jìn)行加密處理，確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性；同時(shí)，對(duì)發(fā)送方和接收方進(jìn)行身份認(rèn)證，防止偽造和篡改消息。095.2不需確認(rèn)消息傳遞模式可靠性依賴其他層由于不依賴確認(rèn)機(jī)制，該模式的可靠性主要依賴于底層傳輸協(xié)議或其他通信層提供的保障機(jī)制。適用于特定場(chǎng)景不需確認(rèn)消息傳遞模式通常適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，且能容忍一定數(shù)據(jù)丟失率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。無確認(rèn)機(jī)制在此模式下，發(fā)送方發(fā)送消息后，無需等待接收方的確認(rèn)即可繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，從而提高通信效率。模式特點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，大量設(shè)備需要實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)，如溫度傳感器、濕度傳感器等。這些數(shù)據(jù)的傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，且偶爾的數(shù)據(jù)丟失不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。不需確認(rèn)消息傳遞模式能夠滿足這類場(chǎng)景的需求。指令下發(fā)在某些場(chǎng)景下，服務(wù)器需要向大量設(shè)備下發(fā)指令，如遠(yuǎn)程控制設(shè)備開關(guān)等。由于指令下發(fā)通常具有時(shí)效性，且對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性要求相對(duì)較低，因此不需確認(rèn)消息傳遞模式也適用于此類場(chǎng)景。應(yīng)用場(chǎng)景舉例注意事項(xiàng)評(píng)估數(shù)據(jù)重要性在使用不需確認(rèn)消息傳遞模式前，需充分評(píng)估數(shù)據(jù)的重要性和可靠性需求。對(duì)于關(guān)鍵數(shù)據(jù)或需要高可靠傳輸?shù)膱?chǎng)景，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇該模式。結(jié)合其他保障機(jī)制為了彌補(bǔ)不需確認(rèn)消息傳遞模式在可靠性方面的不足，可結(jié)合其他通信層或應(yīng)用層的保障機(jī)制，如數(shù)據(jù)重傳、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?06CoAP協(xié)議安全性測(cè)試6.1安全性測(cè)試概述包括CoAP協(xié)議的消息完整性、機(jī)密性、認(rèn)證和訪問控制等方面。安全性測(cè)試范圍驗(yàn)證CoAP協(xié)議在實(shí)現(xiàn)過程中是否滿足相關(guān)的安全性要求，發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全漏洞。安全性測(cè)試目的6.2消息完整性測(cè)試測(cè)試消息在傳輸過程中是否被篡改或損壞。通過校驗(yàn)和、數(shù)字簽名等技術(shù)手段驗(yàn)證消息的完整性。測(cè)試CoAP協(xié)議中敏感信息的加密傳輸是否可靠。檢查加密算法的強(qiáng)度以及密鑰管理的安全性。6.3機(jī)密性測(cè)試6.4認(rèn)證測(cè)試測(cè)試CoAP協(xié)議中客戶端與服務(wù)端的身份認(rèn)證機(jī)制。驗(yàn)證認(rèn)證過程的合規(guī)性，防止非法用戶訪問系統(tǒng)資源?！啊皽y(cè)試CoAP協(xié)議中的訪問控制策略是否得到有效執(zhí)行。6.5訪問控制測(cè)試檢查用戶權(quán)限的分配與管理，確保只有授權(quán)用戶能夠訪問特定資源?！啊?16.1能夠在NOSEC模式下傳遞信息NOSEC模式定義該模式主要適用于對(duì)安全性要求不高的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，如一些簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。適用場(chǎng)景NOSEC，即NoSecurity的縮寫，指的是在不進(jìn)行任何安全認(rèn)證或加密的情況下進(jìn)行通信的模式。非安全模式可靠性雖然NOSEC模式下不進(jìn)行安全認(rèn)證或加密，但仍需保證信息的可靠傳輸，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況。實(shí)時(shí)性信息傳遞要求物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，NOSEC模式下應(yīng)確保信息能夠及時(shí)傳遞，以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)的需求。0102協(xié)議棧配置在CoAP協(xié)議棧中配置NOSEC模式，關(guān)閉安全認(rèn)證和加密功能，以簡化通信過程并降低資源消耗。傳輸層選擇選用適合的傳輸層協(xié)議（如UDP），以確保在NOSEC模式下能夠?qū)崿F(xiàn)高效且可靠的數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)現(xiàn)方法由于NOSEC模式不進(jìn)行任何安全認(rèn)證或加密，因此存在被惡意攻擊或數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合具體場(chǎng)景評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)，并采取必要的安全措施。安全風(fēng)險(xiǎn)