專利名稱：Ic卡智能電能表信息安全管理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IC卡智能電能表管理輔助裝置，更具體的說(shuō)，本發(fā)明主要涉及一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)廠家研發(fā)出了各種品牌的IC卡智能電能表并大批量投入生產(chǎn)。電力公司已經(jīng)大量采用IC智能電能表作為終端計(jì)量設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的管理系統(tǒng)。由于同一電力公司可能采用多種品牌的IC卡智能電能表，各生產(chǎn)廠家單獨(dú)掌握著IC卡智能電能表的管理方法,不同品牌IC卡智能電能表使用不同的管理系統(tǒng)、操作設(shè)備、傳輸介質(zhì)、管理口令、操作方式等，造成各電力公司在技術(shù)上沒(méi)有IC卡智能電能表的控制權(quán)，IC卡智能電能表可以脫離電力公司的管理系統(tǒng)，信息被任意修改，使用狀態(tài)被控制，讓特定的某個(gè)用戶或多個(gè)用戶不用付費(fèi)就可以用電，電力公司存在著IC卡智能電能表失控的風(fēng)險(xiǎn)。IC卡智能電能表廠家自行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)各自的控制管理技術(shù)以及管理系統(tǒng)，各生產(chǎn)廠家在安全技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)上的水平也參差不齊，導(dǎo)致部分產(chǎn)品在信息管理的安全性、信息交換的可靠性上存在風(fēng)險(xiǎn)，加密、解密技術(shù)應(yīng)用不合理，導(dǎo)致可以通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段，獲取傳輸介質(zhì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，破譯加密算法及數(shù)據(jù)協(xié)議，從而編寫(xiě)出相應(yīng)配合IC卡智能電能表使用的程序，脫離電力公司的管理系統(tǒng)任意出售電量，電力公司存在著IC卡智能電能表和管理系統(tǒng)同時(shí)失控的風(fēng)險(xiǎn)。因此有必要針對(duì)上述問(wèn)題，在IC卡智能電能表中加裝一種信息安全管理的管理輔助裝置，實(shí)現(xiàn)信息安全管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種IC卡智能電能表及其管理系統(tǒng)的信息安全管理得不到保證等問(wèn)題，消除電力公司運(yùn)營(yíng)中信息安全管理的風(fēng)險(xiǎn)。為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明所提供的一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊，所述信息安全管理模塊包括處理器、第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，所述處理器分別接入第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，其中:所述第一數(shù)據(jù)接口用于執(zhí)行IC卡智能電能表與IC卡信息交換模塊的唯一數(shù)據(jù)通信，并在接收到來(lái)自于IC卡信息交換模塊的外部數(shù)據(jù)時(shí)將其傳輸至處理器；所述FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)信息安全管理模塊中的控制及文件管理程序；所述第二數(shù)據(jù)接口用于執(zhí)行處理器與IC卡智能電能表終端主控制器之間的數(shù)據(jù)通信，所述IC卡智能電能表終端主控制器用于按照處理器的指令執(zhí)行相應(yīng)的表端操作；

所述處理器用于在接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)向IC卡寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)的售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，判斷是否獲取該外部數(shù)據(jù)中的加密數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送相應(yīng)的操作指令。作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述處理器用于在接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)外部數(shù)據(jù)對(duì)向IC卡寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)的售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證結(jié)果判斷為合法時(shí)，則對(duì)加密數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密及完整性校驗(yàn)，反之則復(fù)位初始狀態(tài)；數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，反之則復(fù)位初始狀態(tài)；數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理，并通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口從IC卡智能電能表終端主控制器中獲取相應(yīng)的返回信息，將所述返回信息加密后通過(guò)第一數(shù)據(jù)接口返回給IC卡信息交換模塊，當(dāng)?shù)玫接行Т_認(rèn)后則將預(yù)處理結(jié)果予以認(rèn)可且儲(chǔ)存相關(guān)的操作信息，并向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送操作指令；反之則放棄預(yù)處理結(jié)果或作緩存處理。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)預(yù)置有協(xié)議限制條件與多個(gè)不同的密鑰程序，用于在信息安全管理模塊分別與售電管理系統(tǒng)中不同分級(jí)的子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，處理器根據(jù)外部數(shù)據(jù)的加密密鑰與FLASH存儲(chǔ)器中預(yù)置的多個(gè)密鑰程序相比較，從而認(rèn)證售電管理系統(tǒng)的身份，并在加密數(shù)據(jù)包解密及完整性校驗(yàn)通過(guò)后，根據(jù)協(xié)議限制條件驗(yàn)證數(shù)據(jù)在當(dāng)前身份下的有效性，判斷是否對(duì)數(shù)據(jù)中的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的信息安全管理模塊中還包括EEPROM存儲(chǔ)器，所述EEPROM存儲(chǔ)器也接入處理器，用于存儲(chǔ)處理器對(duì)IC卡智能電能表終端主控制器的相關(guān)操作信息，以及處理器對(duì)外部數(shù)據(jù)中事務(wù)的預(yù)處理結(jié)果。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述處理器為可執(zhí)行加密算法的中央處理器或單片機(jī)。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的第一數(shù)據(jù)接口為IC卡接口。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的第二數(shù)據(jù)接口至少為USART串行接口、SPI串行接口或I2C串行接口當(dāng)中的任意一種。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的信息安全管理模塊還包括加密模塊，所述加密模塊接入處理器，用于對(duì)信息安全管理模塊與售電管理系統(tǒng)、IC卡智能電能表終端主控制器數(shù)據(jù)交換的多級(jí)加解密，并輔助處理器獲取售電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密密鑰進(jìn)行身份認(rèn)證。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的加密模塊通過(guò)AES (密碼學(xué)中的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，英文Advanced Encryption Standard的簡(jiǎn)稱)或3DES(三重?cái)?shù)據(jù)加密算法,英文Triple DataEncryption Algorithm)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)加解密。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:信息安全管理模塊通過(guò)IC卡信息交換模塊與售電管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)進(jìn)行身份認(rèn)證，保證了兩者通信的合法性，IC卡智能電能表終端主控制器必須通過(guò)信息安全管理模塊才能與外部進(jìn)行通信；利用不同的密鑰可實(shí)現(xiàn)電力公司分級(jí)管理的權(quán)限設(shè)置，且采用3DES/AES多級(jí)加密方式，使得密鑰的安全性較高，并可通過(guò)信息安全管理模塊上的程序下載口實(shí)時(shí)升級(jí)密鑰，避免密鑰泄漏所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)校驗(yàn)程序，保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、完整。同時(shí)本發(fā)明所提供的一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可嵌入任何類型的IC卡智能電能表中與總線接口兼容IC卡智能電能表終端主控制器，并無(wú)縫接入供電管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)IC卡智能電能表的分散制造，統(tǒng)一管理，應(yīng)用范圍廣闊，且保證了電力公司在電能表控制上的獨(dú)立性，不受外界的制約。


圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的信息安全管理模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖2為用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的信息安全管理模塊應(yīng)用框圖；圖3為用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的管理系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。參考圖1所不，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊，所述信息安全管理模塊包括處理器、第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，所述處理器分別接入第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，其中:上述第一數(shù)據(jù)接口的作用是執(zhí)行IC卡智能電能表與IC卡信息交換模塊的唯一數(shù)據(jù)通信，并在接收到來(lái)自于IC卡信息交換模塊的外部數(shù)據(jù)時(shí)將其傳輸至處理器；上述FLASH存儲(chǔ)器的作用是存儲(chǔ)信息安全管理模塊中的控制及文件管理程序；參考圖2所示， 上述第二數(shù)據(jù)接口的作用是執(zhí)行處理器與IC卡智能電能表終端主控制器之間的數(shù)據(jù)通信，而IC卡智能電能表終端主控制器的作用是按照處理器的指令執(zhí)行相應(yīng)表端操作；上述處理器的作用是在接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)向IC卡寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)的售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，判斷是否獲取該外部數(shù)據(jù)中的加密數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送相應(yīng)的操作指令。根據(jù)上述的技術(shù)方案可知，本實(shí)施例所解決的技術(shù)問(wèn)題為通過(guò)上述組成結(jié)構(gòu)的信息安全管理模塊，在IC卡智能電能表終端主控制器與售電管理系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)予以認(rèn)證和加解密，從而配合電力公司對(duì)終端的IC卡智能電能表進(jìn)行管理，以消除電力公司運(yùn)營(yíng)中信息安全管理的風(fēng)險(xiǎn)。而圖1中所示出的Oscillator模塊及其引腳XIN、X0UT對(duì)信息安全管理模塊提供時(shí)鐘信號(hào)；RAM存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)模塊運(yùn)行中的臨時(shí)數(shù)據(jù)；VCC與VSS兩引腳為信息安全管理模塊提供工作電源，該電源應(yīng)是持續(xù)供電而不能由IC卡智能電能表終端主控制器的引腳提供。再參考圖1所示，在本發(fā)明用于解決技術(shù)問(wèn)題更加優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種上述處理器對(duì)售電管理系統(tǒng)身份驗(yàn)證及事務(wù)執(zhí)行的具體方式，即在處理器接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)外部數(shù)據(jù)對(duì)售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證結(jié)果判斷為合法時(shí)，則對(duì)加密數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密及完整性校驗(yàn)，反之則復(fù)位初始狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，反之則復(fù)位初始狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理，并通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口從IC卡智能電能表終端主控制器中獲取相應(yīng)的返回信息，將所述返回信息加密后通過(guò)第一數(shù)據(jù)接口返回給IC卡信息交換模塊，當(dāng)?shù)玫接行Т_認(rèn)后則將預(yù)處理結(jié)果予以認(rèn)可且儲(chǔ)存相關(guān)的操作信息，并向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送操作指令；反之則放棄預(yù)處理結(jié)果或作緩存處理，即在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到IC卡信息交換模塊的確認(rèn)結(jié)果，例如在三分鐘內(nèi)未收到IC卡信息交換模塊的確認(rèn)信息，則復(fù)位初始狀態(tài)；前述的緩存處理是指將預(yù)處理結(jié)果指令進(jìn)行暫存，當(dāng)處理器再次被喚醒且收到IC卡信息交換模塊的確認(rèn)信息時(shí)，則以同樣的方式向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送操作指令。上述的技術(shù)方案中還包含了本實(shí)施例中外部數(shù)據(jù)從售電管理系統(tǒng)身份驗(yàn)證到其中的事務(wù)被處理器所執(zhí)行的整個(gè)流程，通過(guò)上述流程的程序設(shè)置，進(jìn)一步加強(qiáng)了信息安全管理模塊中對(duì)收到信息執(zhí)行的安全性。而上述多次提到的處理器復(fù)位初始狀態(tài)，即為復(fù)位處理器在執(zhí)行上述任意一個(gè)操作之前的狀態(tài)，例如處理器在接收到外部數(shù)據(jù)之前進(jìn)行身份驗(yàn)證的狀態(tài)為休眠狀態(tài)，當(dāng)收到外部數(shù)據(jù)由休眠狀態(tài)被喚醒，但對(duì)售電管理系統(tǒng)的身份認(rèn)證判斷為非法時(shí)，處理器則恢復(fù)休眠狀態(tài)，不進(jìn)行任何操作，其它步驟中處理器復(fù)位的情形也基本與前述相同，當(dāng)驗(yàn)證失敗時(shí)，處理器可將操作記錄予以儲(chǔ)存。同時(shí)上述所提到的售電管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可為電力公司組建的終端電能表綜合管理系統(tǒng)。而同樣的，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)通過(guò)不同權(quán)限對(duì)信息安全管理模塊進(jìn)行管理，需在上述的FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)預(yù)置協(xié)議限制條件與多個(gè)不同的密鑰程序，其作用為在信息安全管理模塊分別與售電管理系統(tǒng)中不同分級(jí)的子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，處理器根據(jù)外部數(shù)據(jù)的加密密鑰與FLASH存儲(chǔ)器中預(yù)置的多個(gè)密鑰程序相比較，從而認(rèn)證售電管理系統(tǒng)的身份，并在加密數(shù)據(jù)包解密及完整性校驗(yàn)通過(guò)后，根據(jù)協(xié)議限制條件驗(yàn)證數(shù)據(jù)在當(dāng)前身份下的有效性，判斷是否對(duì)數(shù)據(jù)中的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，正如上述所提到的，為便于處理器預(yù)處理結(jié)果的緩存，在信息安全管理模塊中還可設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的EEPROM存儲(chǔ)器，并將EEPROM存儲(chǔ)器也接入處理器，用于存儲(chǔ)處理器對(duì)IC卡智能電能表終端主控制器的相關(guān)操作信息、處理器對(duì)外部數(shù)據(jù)中事務(wù)的預(yù)處理結(jié)果，以及處理器驗(yàn)證的失敗記錄，而在FLASH存儲(chǔ)器中還設(shè)置有可被處理器利用的其它程序，即處理器對(duì)IC卡智能電能表終端主控制器的相關(guān)操作信息一旦存儲(chǔ)至EEPROM存儲(chǔ)器中 后，將不可刪除與修改，以便使信息安全管理模塊的運(yùn)行狀態(tài)留下完整的記錄。再參考圖2所示，上述實(shí)施例中的IC卡智能電能表信息安全管理模塊的實(shí)際應(yīng)用中，接入IC卡智能電能表終端主控制器與各種IC卡信息交換模塊之間。IC卡智能電能表本身含有多種功能模塊，如脈沖計(jì)數(shù)模塊、存儲(chǔ)器模塊、顯示模塊、繼電器控制模塊、余量提示模塊等，這些模塊通過(guò)與IC卡智能電能表終端主控制器連接，完成IC卡智能電能表的相關(guān)功能，如通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)模塊完成用電量測(cè)量，顯示模塊對(duì)用電量和剩余電量進(jìn)行顯示，繼電器控制模塊作為通斷電開(kāi)關(guān)，余量提示模塊在所購(gòu)電量即將用完之前，通過(guò)蜂鳴器提示用戶應(yīng)該盡快進(jìn)行購(gòu)電操作等等。IC卡智能電能表與外部售電管理系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)交換都必須經(jīng)過(guò)信息安全管理模塊才能實(shí)現(xiàn)，以此保證IC卡智能電能表始終處于受控狀況，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。上述?shí)施例所提到的處理器為信息安全管理模塊的核心部分，用于執(zhí)行相應(yīng)的程序以及數(shù)據(jù)加密，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，上述處理器為直接采用現(xiàn)有技術(shù)中可執(zhí)行加密算法的中央處理器或單片機(jī)，例如EFM32等?；谏鲜鰧?shí)施例中所需的數(shù)據(jù)通信方式，發(fā)明人參考現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例中用于與IC卡信息交換模塊進(jìn)行唯一通信的第一數(shù)據(jù)接口采用的是IC卡接口。而相應(yīng)的，上述實(shí)施例中處理器與IC卡智能電能表終端主控制器進(jìn)行通信的第二數(shù)據(jù)接口最好與常規(guī)主控制器相匹配，例如USART接口、SPI接口或I2C接口等串行接口，以增加信息安全管理模塊集成與IC卡智能電能表上的兼容性。再參考圖1所示，為進(jìn)一步保證信息安全管理模塊中數(shù)據(jù)加密及解密的安全性，最好在其內(nèi)部設(shè)置獨(dú)立的加密模塊，并將該獨(dú)立的加密模塊接入處理器，用于對(duì)信息安全管理模塊與售電管理系統(tǒng)、信息安全管理模塊與IC卡智能電能表終端主控制器數(shù)據(jù)交換的多級(jí)加解密，并輔助處理器獲取售電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密密鑰進(jìn)行身份認(rèn)證，并參考現(xiàn)有技術(shù)中安全性較高的加密方式，優(yōu)選采用AES (密碼學(xué)中的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，英文AdvancedEncryption Standard 的簡(jiǎn)稱)或 3DES (三重?cái)?shù)據(jù)加密算法，英文 Triple Data EncryptionAlgorithm)對(duì)信息安全管理模塊中往來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密。再參考圖3所示，多個(gè)不同廠商生產(chǎn)的IC卡智能電能表集成上述的信息安全管理模塊后，智能電能表向外的所有通信數(shù)據(jù)都通過(guò)信息安全管理模塊加解密后轉(zhuǎn)發(fā)，而信息安全管理模塊的內(nèi)部程序是唯一的，因此售電管理系統(tǒng)可將信息安全管理模塊視為終端，用以管理IC卡智能電能表，即以一個(gè)售電管理系統(tǒng)兼容各種品牌、類型的IC卡智能電能表進(jìn)行集中管理，有效降低電力公司對(duì)區(qū)域內(nèi)不同品牌、類型電能表整合管理的難度。除上述以外，還需要說(shuō)明的是在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他`的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述信息安全管理模塊包括處理器、第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，所述處理器分別接入第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，其中: 所述第一數(shù)據(jù)接口用于執(zhí)行IC卡智能電能表與IC卡信息交換模塊的唯一數(shù)據(jù)通信，并在接收到來(lái)自于IC卡信息交換模塊的外部數(shù)據(jù)時(shí)將其傳輸至處理器； 所述FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)信息安全管理模塊中的控制及文件管理程序； 所述第二數(shù)據(jù)接口用于執(zhí)行處理器與IC卡智能電能表終端主控制器之間的數(shù)據(jù)通信，所述IC卡智能電能表終端主控制器用于按照處理器的指令執(zhí)行相應(yīng)的表端操作； 所述處理器用于在接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)向IC卡寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)的售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，判斷是否獲取該外部數(shù)據(jù)中的加密數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送相應(yīng)的操作指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述處理器用于在接收到來(lái)自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)外部數(shù)據(jù)對(duì)向IC卡寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)的售電管理系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證結(jié)果判斷為合法時(shí)，則對(duì)加密數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密及完整性校驗(yàn)，反之則復(fù) 位初始狀態(tài)； 數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，反之則復(fù)位初始狀態(tài)； 數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證通過(guò)后，對(duì)數(shù)據(jù)中包含的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理，并通過(guò)第二數(shù)據(jù)接口從IC卡智能電能表終端主控制器中獲取相應(yīng)的返回信息，將所述返回信息加密后通過(guò)第一數(shù)據(jù)接口返回給IC卡信息交換模塊，當(dāng)?shù)玫接行Т_認(rèn)后則將預(yù)處理結(jié)果予以認(rèn)可且儲(chǔ)存相關(guān)的操作信息，并向IC卡智能電能表終端主控制器發(fā)送操作指令；反之則放棄預(yù)處理結(jié)果或作緩存處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)預(yù)置有協(xié)議限制條件與多個(gè)不同的密鑰程序，用于在信息安全管理模塊分別與售電管理系統(tǒng)中不同分級(jí)的子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，處理器根據(jù)外部數(shù)據(jù)的加密密鑰與FLASH存儲(chǔ)器中預(yù)置的多個(gè)密鑰程序相比較，從而認(rèn)證售電管理系統(tǒng)的身份，并在加密數(shù)據(jù)包解密及完整性校驗(yàn)通過(guò)后，根據(jù)協(xié)議限制條件驗(yàn)證數(shù)據(jù)在當(dāng)前身份下的有效性，判斷是否對(duì)數(shù)據(jù)中的事務(wù)進(jìn)行預(yù)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述的信息安全管理模塊中還包括EEPROM存儲(chǔ)器，所述EEPROM存儲(chǔ)器也接入處理器，用于存儲(chǔ)處理器對(duì)IC卡智能電能表終端主控制器的相關(guān)操作信息，以及處理器對(duì)外部數(shù)據(jù)中事務(wù)的預(yù)處理結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述處理器為可執(zhí)行加密算法的中央處理器或單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述的第一數(shù)據(jù)接口為IC卡接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述的第二數(shù)據(jù)接口至少為USART串行接口、SPI串行接口或I2C串行接口當(dāng)中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述的信息安全管理模塊還包括加密模塊，所述加密模塊接入處理器，用于對(duì)信息安全管理模塊與售電管理系統(tǒng)、IC卡智能電能表終端主控制器數(shù)據(jù)交換的多級(jí)加解密，并輔助處理器獲取售電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密密鑰進(jìn)行身份認(rèn)證。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IC卡智能電能表信息安全管理模塊，其特征在于:所述的加密模塊通過(guò)AE S或3DES的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)加解密。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種IC卡智能電能表信息安全管理模塊，屬一種IC卡智能電能表管理輔助裝置，信息安全管理模塊包括處理器、第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，處理器分別接入第一數(shù)據(jù)接口、第二數(shù)據(jù)接口與FLASH存儲(chǔ)器，信息安全管理模塊通過(guò)IC卡信息交換模塊與售電管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)進(jìn)行身份認(rèn)證，保證了兩者通信的合法性；并利用不同的密鑰可實(shí)現(xiàn)電力公司的分級(jí)管理，且采用3DES/AES多級(jí)加密方式，使得密鑰的安全性較高，并可通過(guò)信息安全管理模塊上的程序下載口實(shí)時(shí)升級(jí)密鑰，避免密鑰泄漏所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可保證能源公司在電能表控制上的獨(dú)立性，且不受外界制約。
文檔編號(hào)G07F15/06GK103236113SQ20131012542
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者邵澤華, 吳岳飛 申請(qǐng)人:成都秦川科技發(fā)展有限公司