一、 引言 充滿喜氣的雞年春節(jié)剛過，上班的第一天在網(wǎng)上看到一則“罕見的特大盜竊國(guó)家電力能源案”相關(guān)新聞，稱一名天津某電力電子廠工人，利用其在單位偶爾發(fā)現(xiàn)的“寫卡程序”，結(jié)合單位報(bào)廢的舊電卡，充入電量后進(jìn)行非法個(gè)人牟利，竊電額度達(dá)40萬度之巨，天網(wǎng)恢恢終被法辦。 預(yù)付費(fèi)電度表的安全性是否存在巨大隱患呢？此案件的發(fā)生將有可能引發(fā)社會(huì)各界對(duì)預(yù)付費(fèi)電表安全性的系統(tǒng)思考。 作為一名具有多年電度表行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的工作者，我認(rèn)為我們不能因噎廢食，因?yàn)橐豢脴淠径艞壵麄€(gè)森林，而應(yīng)有必要、有責(zé)任向社會(huì)公眾介紹IC卡預(yù)付費(fèi)電度表的相關(guān)知識(shí)，提高社會(huì)公眾對(duì)IC卡預(yù)付費(fèi)電度表的了解，同時(shí)也呼吁業(yè)內(nèi)IC卡預(yù)付費(fèi)電度表各生產(chǎn)廠家進(jìn)行自我反思，防微杜漸，真正做到對(duì)企業(yè)自身負(fù)責(zé)、對(duì)行業(yè)發(fā)展負(fù)責(zé)、對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)！ 二、 IC卡預(yù)付費(fèi)電度表小知識(shí) 1. 什么是IC卡預(yù)付費(fèi)電度表？ 簡(jiǎn)單來說IC卡預(yù)付費(fèi)電度表是以IC卡作為電能量值數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，在電度表（電子式電度表或機(jī)械式電度表）中加入負(fù)荷控制部分等功能模塊，從而實(shí)現(xiàn)電量抄收和電量結(jié)算的智能型電度表。 2. 近幾年IC卡預(yù)付費(fèi)電度表發(fā)展?fàn)顟B(tài) 95年前，主要為電鑰匙IC卡，以93C46和24C01為主IC卡為可擦寫存儲(chǔ)芯片（EEPROM）或一般存儲(chǔ)卡，IC卡存儲(chǔ)方便、使用簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，安全性不高，存在被破解的可能性， 用戶以物業(yè)小區(qū)為主。 95年~99年，主要為電話卡式IC卡，以存儲(chǔ)卡（24C01）和邏輯加密卡（4442、4428）為主其中邏輯加密卡（4442、4428）的安全性得到進(jìn)一步提高，內(nèi)嵌芯片在存儲(chǔ)區(qū)外增加了控制邏輯，在訪問存儲(chǔ)區(qū)之前需要核對(duì)密碼，只有密碼正確，才能進(jìn)行操作。用戶從單純物業(yè)小區(qū)擴(kuò)展到電力行業(yè)管理部門，開始大規(guī)模普及使用 98年~至今，主要為金融級(jí)IC卡，以CPU卡（CPU卡和SAM模塊為加密介質(zhì)）為主CPU卡內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于一個(gè)特殊類型的單片機(jī)，內(nèi)部除了帶有控制器，存儲(chǔ)器，時(shí)序控制邏輯等外，還帶有算法單元和操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)容量大，處理能力強(qiáng)，信息存儲(chǔ)安全等特性。率先在北京供電局全面推廣，并在河南、湖南等城市開始推廣。 3. 此案帶來的反思 一般來說IC卡預(yù)付費(fèi)電度表可從生產(chǎn)過程的安全性、軟件控制的安全性、用戶密碼控制的安全性、生物認(rèn)證信息提供的安全性等四個(gè)方面來保證它的安全性，只有四個(gè)環(huán)節(jié)均得到有效控制才能嚴(yán)格保證IC卡預(yù)付費(fèi)電度表的安全性。 三、 CPU卡預(yù)付費(fèi)電度表的選用CPU卡和SAM模塊的技術(shù)依據(jù) 1. 安全性 1） CPU卡采用密鑰管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了電度表生產(chǎn)和電度表運(yùn)營(yíng)管理的分離，認(rèn)證過程通過加密算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)算，在實(shí)際應(yīng)用中被破譯和攻擊的可能性極小。 2） 同時(shí)CPU卡電度表中安裝有SAM模塊，安全性由CPU卡和SAM模塊進(jìn)行相互認(rèn)證，與電度表內(nèi)的微控制器無關(guān)。這樣即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理性只與發(fā)卡方或管理方有關(guān)，而與電度表生產(chǎn)廠家無關(guān)。 2. 兼容性：CPU卡的數(shù)據(jù)信息傳輸方式遵循ISO7816-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，CPU卡內(nèi)芯片升級(jí)時(shí)無需對(duì)預(yù)付費(fèi)電度表內(nèi)的微控制器程序進(jìn)行改動(dòng)，這是存儲(chǔ)卡和邏輯加密卡所不能實(shí)現(xiàn)的。 3. 可擴(kuò)展性：由于CPU卡采用文件方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并采用密鑰管理機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)電度表、預(yù)付費(fèi)水表、預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?、預(yù)付費(fèi)熱量表一卡通。 4. 規(guī)范性：CPU卡相關(guān)的操作系統(tǒng)滿足金融卡規(guī)范，故CPU卡可很方便的實(shí)現(xiàn)收費(fèi)管理與銀行金融系統(tǒng)的接軌。 5. 詳細(xì)的密鑰管理制度：建立了完善的密鑰發(fā)行管理體系，制訂了詳細(xì)的密鑰管理規(guī)定。 四、 DDSY200B系列單相靜止式CPU卡預(yù)付費(fèi)電度表基本功能及技術(shù)特點(diǎn) 1. 簡(jiǎn)介 DDSY200-B系列單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表是我公司新近開發(fā)的產(chǎn)品，表計(jì)內(nèi)置有SAM模塊（小型CPU，用于數(shù)據(jù)加密及安全認(rèn)證，保證表計(jì)具有極高的安全性。）該產(chǎn)品采用專用電能轉(zhuǎn)換芯片ADE7755進(jìn)行電能采樣后，經(jīng)專用微電腦計(jì)算處理，換算成電度數(shù)；并采用智能CPU卡，在電度表與售電系統(tǒng)之間雙向傳遞購買電量和使用電量及用電數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量與電費(fèi)預(yù)付功能。 2.基本功能 1）電能計(jì)量功能：步進(jìn)電機(jī)式計(jì)度器記錄并顯示迄今為止累計(jì)所用電能數(shù)。 2）監(jiān)控功能：實(shí)現(xiàn)用戶必須先買電后用電的功能。DDSY200-B/B1型在電費(fèi)將用盡時(shí)，即電能量剩余數(shù)小于或等于報(bào)警電量1時(shí)，數(shù)碼管長(zhǎng)期點(diǎn)亮以示告警；如沒有新購電量輸入,繼續(xù)用電至剩余電量等于報(bào)警電量2時(shí),電表發(fā)出斷電控制信號(hào),切斷供電線路,插卡后可恢復(fù)供電。電能量剩余數(shù)為零時(shí)，自動(dòng)切斷供電電路。 3）記憶功能：當(dāng)供電線路停電時(shí),剩余電能量及其他信息不應(yīng)丟失. 4）顯示功能 a 四位數(shù)碼管應(yīng)能顯示剩余電能數(shù)(kWh)。 b 步進(jìn)電機(jī)式計(jì)度器應(yīng)能顯示累積用電能數(shù)(kWh). 5）.辨?zhèn)喂δ埽菏褂梅侵付↖C卡或介質(zhì)時(shí),電度表不應(yīng)接受或工作。 6）疊加功能：電度表內(nèi)預(yù)置的剩余電能數(shù)與新購電能數(shù)應(yīng)能疊加。 7）數(shù)據(jù)返寫功能：每次購電卡插入預(yù)付費(fèi)電度表中,預(yù)付費(fèi)電度表不僅能將新購電量寫入表內(nèi),同時(shí)還能將表內(nèi)用電信息返寫到電能卡內(nèi),供售電者監(jiān)督用電情況。返寫信息包括：表內(nèi)剩余電量，使用電量，非法用電標(biāo)志等。 8）脈沖輸出功能：在電度表的表尾處有光耦輸出，用于校驗(yàn)。 9）卡口防攻擊功能。采用特有的保護(hù)電路設(shè)計(jì)，同時(shí)強(qiáng)化了預(yù)付費(fèi)電度表卡口防多種攻擊的能力（如卡口短路、卡口高壓靜電、卡口直/交流電壓攻擊等），與其它同類產(chǎn)品相比，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，大幅度降低了受到攻擊而損壞的可能性；同時(shí)繼電器內(nèi)置/外置可選，電力系統(tǒng)用戶可根據(jù)自身實(shí)際管理需要進(jìn)行選擇，減少了表計(jì)正常使用損壞的發(fā)生。 2. 技術(shù)特點(diǎn) 1） 表內(nèi)置微電腦和固化程序，可以自動(dòng)完成電能采集，電量計(jì)算和實(shí)時(shí)處理，剩余電能顯示，電卡讀寫，斷電控制等多種功能。 2） 電卡采用專用先進(jìn)的IC卡技術(shù)，電卡數(shù)據(jù)采取集成電路結(jié)構(gòu)與密碼結(jié)合加密方式，數(shù)據(jù)安全可靠，不可破譯并具有長(zhǎng)壽命、攜帶方便的特點(diǎn)，可循環(huán)使用十萬次以上。配置的卡座可承受十萬次以上的插拔動(dòng)作。 3） 電表使用專用電能計(jì)量芯片，其工作方式穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，可防止?jié)搫?dòng)產(chǎn)生的誤脈沖。 4） 在任何時(shí)候電源全部掉電時(shí)，所有數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)在表內(nèi)固態(tài)存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)保持可達(dá)十年以上。 5） 一表一卡，用戶電卡只能在自己的表上使用，在其它的表上不起作用。 五、 總結(jié) IC卡預(yù)付費(fèi)電度表為電力部門的收費(fèi)及抄表帶來了極大的方便和收益，也為生產(chǎn)廠商帶來了利潤(rùn)；作為IC卡預(yù)付費(fèi)電度表各生產(chǎn)廠家應(yīng)充分借鑒該案件所帶來的眾多思考，積極進(jìn)行自我反思，防微杜漸，積極淘汰問題產(chǎn)品，做到對(duì)企業(yè)自身負(fù)責(zé)、對(duì)行業(yè)發(fā)展負(fù)責(zé)、對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)！共同維護(hù)電度表行業(yè)的健康發(fā)展！