google-cloud-iot-jwt

Rust 语言实现的 Google Cloud IOT Core JWT，适用于嵌入式 no_std、heapless（无分配）设备。

特性

• ES256 JWT 签名 - 实现了椭圆曲线 ES256 签名，因为它在生成时需要的计算资源更少，且比 RSA RS256 签名更短。
• no_std 兼容 - 库及其所有依赖项都符合 no_std 兼容，并且可以自由用于 Rust 嵌入式应用程序。
• heapless（无 alloc）兼容 - 库及其所有依赖项不要求堆内存分配。所有计算都使用固定大小的栈变量执行。特别感谢 heapless 和 ufmt 的贡献者。
• RustCrypto - 该库使用纯 Rust 编写的优质加密算法。
• 小闪存占用 - 仅占用 49.7 KB。详细信息见下文。

安装

https://crates.io/crates/google-cloud-iot-jwt

# Cargo.toml
[dependencies]
google-cloud-iot-jwt = "0.1.1"

使用方法

1. 从 控制台仪表板 获取 Google Cloud 项目名称。
2. 生成用于 ES256 签名的 PEM sec1 格式的私钥。
3. 获取当前的 Unix 时间戳（使用实时时钟硬件、NTP 客户端等）。时间戳容差为+-10分钟。
4. 使用项目名称、私钥和时间戳创建 JWT ES256。
5. 与 Google Cloud IOT Core 一起使用。

生成椭圆曲线密钥

摘自 官方 Google IOT Core 文档。

可以使用以下命令生成 P-256 椭圆曲线密钥对

openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out ec_private.pem
openssl ec -in ec_private.pem -pubout -out ec_public.pem

这些命令创建了以下公钥/私钥对

• ec_private.pem：私钥，以 sec1 PEM 字符串格式，必须在设备上安全存储并用于签名认证 JWT。
• ec_public.pem：必须在Cloud IoT Core中存储的公钥，用于验证认证JWT的签名。

打开ec_private.pem，并使用其内容创建JWT。

生成ES256 JWT

#[cfg(test)]
mod test {
    use google_cloud_iot_jwt::create_google_jwt_es256;
    use google_cloud_iot_jwt::JWT_ES256_MAX_LENGTH;

    #[test]
    fn print_jwt() {
        // Project name from the Google Cloud Dashboard
        let project = "your_google_cloud_project_name";

        // Caution: Do not place the Private Key into your sources.
        // Flash it into your device separately and then load in your code from the flash or whatever else.
        let private_key = "\
-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----
MHcCAQEEIDMvJjBfq3YVCHHeJj8pbsGITyhoHjkwg9o+3pLZkAAWoAoGCCqGSM49
AwEHoUQDQgAE5JHMOhIYK0AwPmvWXpRz2tU4OaC9A2+j8wTPDYmDLT1C3hV5ZeWr
iuPXSxsC6gVceKszCX/sJkcgQVXVkE3nOg==
-----END EC PRIVATE KEY-----
";
        // Get current Unix timestamp in seconds (e.g. Real Timer Clock, NTP client, etc)
        let timestamp = 1642293084;

        // Create JWT
        let jwt = create_google_jwt_es256(
            project,
            private_key,
            timestamp
        ).unwrap();

        println!("JWT = {}", jwt);
        println!("Actual JWT length = {}", jwt.len());
        println!("Max possible JWT length = {}", JWT_ES256_MAX_LENGTH);
    }
}

生成的JWT是有效的

• 从指定的时间戳 + 10 分钟（Google时间偏移参数）开始，
• 直到指定的时间戳 + 24 小时 + 10 分钟为止，

# Cargo.toml

# See https://docs.rust-embedded.org/book/unsorted/speed-vs-size.html

[profile.dev.package.google-cloud-iot-jwt]
opt-level = "z"

# or even set z-level for all packages to optimize your debug firmware size
# [profile.dev.package."*"]
# opt-level = "z"

[profile.release]
opt-level = "z"
lto = true
panic = "abort"
debug = true

section               size        addr
.text                46132   0x8000194
.rodata               8580   0x800b5c8
Total = 54712 bytes

section               size        addr
.text                 3388   0x8000194
.rodata                432   0x8000ed0
Total = 3820 bytes