购电卡可靠性

更新时间:2024-01-02 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:24231 浏览:115217

[摘 要]购电卡的出现使得我们的居民用电更为便捷,同时也更为安全,文章对当前的购电卡发展现状进行了探讨,研究了购电卡安全防伪、识别成功率、存放环境、使用寿命以及制作成本等问题,希望通过本文的研究能够为提高购电卡可靠性提供一定的参考和借鉴.

[关 键 词]购电卡;技术;可靠性

购电卡是随着电子信息技术的不断发展和普及开始出现的,主要是通过预付费电子控制芯片,实现数据处断和电子控制.这种技术的出现改变了我国的居民用电消费状况,同时也给供电企业的客户管理与维护提供了新的途径和可能.但是,任何一种技术的出现都会随之产生新的问题,购电卡给我们带来了方便和快捷,但是这种方便和快捷往往也是需要以一定的风险作为代价的.随着当前的购电卡技术的不断发展,购电卡的可靠性也在逐步的提高,但是隐藏的安全风险仍然不可掉以轻心.

1.近年来国内外购电卡的发展历程

购电卡的最早出现是在1995年之前,在美国等国家出现了第一代的电钥匙IC卡,也被称之为磁卡,这类电钥匙IC卡采用的基本上都是936和24C01芯片,这种可擦写的存储芯片使得电钥匙IC卡具备存储相对较为方便、使用便捷、成本低廉的特点.但是,这类购电卡很快就暴露出了它存在的问题,即安全性不高,由于加密机制较为简单,存在被的可能性.

为了解决这一问题,卡式的IC卡,即逻辑加密卡开始出现,这种购电卡是以存储卡与逻辑加密卡相结合组成的,这使得购电卡的安全性得到了提高,内嵌芯片在存储区之外还增加了控制逻辑,使得对存储区的访问需要进行核对,虽然增加了一定的成本,同时需要核对才能够操作也有损便利性,但是却有效的提升了安全性.这种安全性的提升还是有限,它仍然存在被的可能性,逻辑加密卡的只要泄露就会给用户带来巨大的损失.2008年10月,互联网上公布了MIFARE CLASSIC IC芯片(以下简称M1芯片)的方法,导致这种类型的卡非常容易被和复制,容易带来较大的安全隐患.

除了卡式的购电卡之外,几乎是在同一个时期金融级的IC卡开始应用于购电之中,这种购电卡主要是以CPU卡和SAM模块为加密介质,CPU卡是基于嵌入式技术的一种特殊类型的单片机,购电卡内部本身就内置了控制器,存储器,时序控制逻辑等模块,同时还具有一定的算法和操作系统,能够存储非常丰富的信息,其处理能力非常强悍,信息存储安全性也得到了保障.这种购电卡的成本相对较高,但是能够有效的保障安全性,并且是以不损害便利性作为前提的.因此,CPU购电卡也成为了当前购电卡的一个大的发展和应用趋势.

2.购电卡的可靠性

2.1购电卡的安全防伪

安全防伪能力是购电卡可靠性的一个非常重要方面,不同类型的购电卡在安全防伪能力方面也有所差异.前文述及的三种购电卡中,磁卡购电卡的安全防伪能力是最弱的,而卡式购电卡由于提供了逻辑控制模组,通过识别能够起到更高一级别的安全防伪作用,但是仍然可能由于泄密或者逻辑控制模组被等原因导致用户信息泄露或者购电卡被.而金融级的IC购电卡由于采用的是密钥管理机制,实现了电度表生产以及电度表运营管理的完全分离,而认证过程则是通过加密算法动态运行,不是一个固定的,认证是在外部设备与电能表通信进行数据交换时,首先进行必要的验证,用来确认双方身份的合法性.只有确认双方身份后,才能建立相互之间的数据传输通道.密钥在认证过程中只参与运算,不在通讯中进行传输,使非法跟踪无法在线路中截获到密钥;同时运算过程中加入随机数的参与,加密运算产生的也是随机的,即使非法截获到也无法在下次认证时使用.认证操作是智能电能表防止数据截获的有效手段,在不知道密钥的前提下,非法设备无法模拟安全认证的过程,无法进行数据的读写.智能电能表拥有独立的CPU处理器和芯片操作系统,所以可以更灵活的支持各种不同的应用需求,更安全的设计交易流程.基本上不存在被破译或者攻击的可能性.同时,在这种IC购电卡之中,安装有SAM模块,它的安全性是由CPU模块以及SAM模块的相互认证完成的,在终端机具中安装SAM卡座,所有的认证都是由安装在SAM卡座中的SAM卡进行运算的,它与电度表内部的微控制器没有关系,这样就能够更好的确保IC购电卡的安全防伪能力.这种CPU IC购电卡也是我国当前正在大力推广使用的一种购电卡.


2.2购电卡识读成功率

购电卡的识读成功率是其可靠性的另一个重要的内容,如果频繁出现误读,或者无法识别,则必然会对居民的正常购电、用电、产生等带来严重的影响.传统的购电磁卡确实在识读成功率方面存在一定的问题,轻微的电磁干扰等都有可能导致无法正确识别和读取信息.但是,我国当前广泛采用的IC购电卡以及CPU购电卡都不存在这方面的问题了,目前常用的购电卡为配置有存储器和逻辑控制电路及微处理(MCU)电路,能多次重复使用的接触式IC卡.也就是内置微处理器、程序存储器、数据存储器和其它逻辑电路的集成电路卡,卡的表面有触点,以电气接触的方式与读卡设备(如电能表)进行数据传递,工作时需要由外部装置提供工作电源.

这种卡采用的是电子芯片存储信息,对周边环境的抗干扰能力较强,识读成功率相对较高.目前虽然对电能表生产厂家生产的电能表插口有:介质的插口应能防尘、防水.防尘应达到GB 4208中规定的IP5X防护等级要求;防水对于户内的应达到IPXI防护等级,对于户外的应达到IPX4防护等级.

卡座要求:CPU卡在卡座中连续插拔20次后,卡片及触点应无划裂,并能用该卡座正常读写.

电能表在正常工作状态下,将金属片插入卡座5min后拔出,试验后电能表能正常工作,内存数据不丢失

触点压力:卡座读写头触点对卡的每一个触点的压力应保证满足接触点不可大于0.6N,在插拔过程中不应损坏卡和集成电路或使之产生划痕.