IC卡预付费电度表的安全性

IC卡预付费电度表的安全性

作者： 文章来源： 发布时间：2008年8月8日
关键词：预付费电度表 ic卡电能表 cpu卡 安全 摘 要：本文初步探讨了IC卡预付费电度表的安全性，针对目前社会各界对IC卡预付费电表安全性的质疑问题，介绍天津市新巨升电子工业有限责任公司IC卡预付费电度表安全性系统解决方案。指出目前IC卡预付费电度表可以从根本上杜绝职务犯罪性的窃电行为。

一、
作为一名具有多年电度表行业工作经验的工作者，我认为我们不能因噎废食，因为一棵树木而放弃整个森林，而应有必要、有责任向社会公众介绍IC卡预付费电度表的相关知识，提高社会公众对IC卡预付费电度表的了解，同时也呼吁业内IC卡预付费电度表各生产厂家进行自我反思，防微杜渐，真正做到对企业自身负责、对行业发展负责、对社会负责！

二、 IC卡预付费电度表小知识 1. 什么是IC卡预付费电度表？ 简单来说IC卡预付费电度表是以IC卡作为电能量值数据传输介质，在电度表（电子式电度表或机械式电度表）中加入负荷控制部分等功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的智能型电度表。 2. 近几年IC卡预付费电度表发展状态 95年前，主要为电钥匙IC卡，以93C46和24C01为主IC卡为可擦写存储芯片（EEPROM）或一般存储卡，IC卡存储方便、使用简单、价格便宜，安全性不高，存在被破解的可能性， 用户以物业小区为主。

95年~99年，主要为电话卡式IC卡，以存储卡（24C01）和逻辑加密卡（4442、4428）为主其中逻辑加密卡（4442、4428）的安全性得到进一步提高，内嵌芯片在存储区外增加了控制逻辑，在访问存储区之前需要核对密码，只有密码正确，才能进行操作。用户从单纯物业小区扩展到电力行业管理部门，开始大规模普及使用 98年~至今，主要为金融级IC卡，以CPU卡（CPU卡和SAM模块为加密介质）为主CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器，存储器，时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作系统，存储容量大，处理能力强，信息存储安全等特性。率先在北京供电局全面推广，并在河南、湖南等城市开始推广。 3. 此案带来的反思 一般来说IC卡预付费电度表可从生产过程的安全性、软件控制的安全性、用户密码控制的安全性、生物认证信息提供的安全性等四个方面来保证它的安全性，只有四个环节均得到有效控制才能严格保证IC卡预付费电度表的安全性。

三、 CPU卡预付费电度表的选用CPU卡和SAM模块的技术依据 1. 安全性 1） CPU卡采用密钥管理机制，实现了电度表生产和电度表运营管理的分离，认证过程通过加密算法进行动态运算，在实际应用中被破译和攻击的可能性极小。 2） 同时CPU卡电度表中安装有SAM模块，安全性由CPU卡和SAM模块进行相互认证，与电度表内的微控制器无关。这样即实现系统的管理性只与发卡方或管理方有关，而与电度表生产厂家无关。 2. 兼容性：CPU卡的数据信息传输方式遵循ISO7816-3国际标准，CPU卡内芯片升级时无需对预付费电度表内的微控制器程序进行改动，这是存储卡和逻辑加密卡所不能实现的。 3. 可扩展性：由于CPU卡采用文件方式对数据进行存储，并采用密钥管理机制，可实现预付费电度表、预付费水表、预付费燃气表、预付费热量表一卡通。 4. 规范性：CPU卡相关的操作系统满足金融卡规范，故CPU卡可很方便的实现收费管理与银行金融系统的接轨。 5. 详细的密钥管理制度：建立了完善的密钥发行管理体系，制订了详细的密钥管理规定。

四、 DDSY200B系列单相静止式CPU卡预付费电度表基本功能及技术特点 1. 简介 DDSY200-B系列单相电子式预付费电能表是我公司新近开发的产品，表计内置有SAM模块（小型CPU，用于数据加密及安全认证，保证表计具有极高的安全性。）该产品采用专用电能转换芯片ADE7755进行电能采样后，经专用微电脑计算处理，换算成电度数；并采用智能CPU卡，在电度表与售电系统之间双向传递购买电量和使用电量及用电数据，从而实现电能计量与电费预付功能。 2.基本功能 1）电能计量功能：步进电机式计度器记录并显示迄今为止累计所用电能数。

2）监控功能：实现用户必须先买电后用电的功能。DDSY200-B/B1型在电费将用尽时，即电能量剩余数小于或等于报警电量1时，数码管长期点亮以示告警；如没有新购电量输入,继续用电至剩余电量等于报警电量2时,电表发出断电控制信号,切断供电线路,插卡后可恢复供电。电能量剩余数为零时，自动切断供电电路。 3）记忆功能：当供电线路停电时,剩余电能量及其他信息不应丢失. 4）显示功能 a 四位数码管应能显示剩余电能数(kWh)。 b 步进电机式计度器应能显示累积用电能数(kWh). 5）.辨伪功能：使用非指定IC卡或介质时,电度表不应接受或工作。 6）叠加功能：电度表内预置的剩余电能数与新购电能数应能叠加。 7）数据返写功能：每次购电卡插入预付费电度表中,预付费电度表不仅能将新购电量写入表内,同时还能将表内用电信息返写到电能卡内,供售电者监督用电情况。返写信息包括：表内剩余电量，使用电量，非法用电标志等。

8）脉冲输出功能：在电度表的表尾处有光耦输出，用于校验。 9）卡口防攻击功能。采用特有的保护电路设计，同时强化了预付费电度表卡口防多种攻击的能力（如卡口短路、卡口高压静电、卡口直/交流电压攻击等），与其它同类产品相比，具有较强的抗干扰能力，大幅度降低了受到攻击而损坏的可能性；同时继电器内置/外置可选，电力系统用户可根据自身实际管理需要进行选择，减少了表计正常使用损坏的发生。 2. 技术特点 1） 表内置微电脑和固化程序，可以自动完成电能采集，电量计算和实时处理，剩余电能显示，电卡读写，断电控制等多种功能。 2） 电卡采用专用先进的IC卡技术，电卡数据采取集成电路结构与密码结合加密方式，数据安全可靠，不可破译并具有长寿命、携带方便的特点，可循环使用十万次以上。配置的卡座可承受十万次以上的插拔动作。 3） 电表使用专用电能计量芯片，其工作方式稳定可靠，抗干扰能力强，可防止潜动产生的误脉冲。 4） 在任何时候电源全部掉电时，所有数据会被存储在表内固态存储器中，数据保持可达十年以上。

5） 一表一卡，用户电卡只能在自己的表上使用，在其它的表上不起作用。 五、 总结 IC卡预付费电度表为电力部门的收费及抄表带来了极大的方便和收益，也为生产厂商带来了利润；作为IC卡预付费电度表各生产厂家应充分借鉴该案件所带来的众多思考，积极进行自我反思，防微杜渐，积极淘汰问题产品，做到对企业自身负责、对行业发展负责、对社会负责！共同维护电度表行业的健康发展！