嵌有信息安全管理模塊的ic卡智能熱能表的制作方法
【專利說明】嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表
[0001]本發(fā)明為申請人根據(jù)其在先申請的另一件發(fā)明專利提出的分案申請，該發(fā)明專利申請的申請?zhí)枮?201310088829.7，申請日為:2013年3月19日，發(fā)明名稱為:嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能水表。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種智能熱能表，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表。
【背景技術】
[0003]近年來，隨著電子技術的不斷發(fā)展，并在IC卡智能熱能表上得到了廣泛的運用，市場上出現(xiàn)了許多不同品牌的IC卡智能熱能表。熱能公司為了方便使用與管理，開始采用IC卡智能熱能表，并在此基礎上構建自己的管理系統(tǒng)。由于同一熱能公司可能采用多種品牌的IC卡智能熱能表，各生產廠家單獨掌握著IC卡智能熱能表的管理方法，不同品牌IC卡智能熱能表使用不同的管理系統(tǒng)、操作設備、傳輸介質、管理口令、操作方式，造成各熱能公司在技術上沒有IC卡智能熱能表的控制權，IC卡智能熱能表可以脫離熱能公司的管理系統(tǒng)，信息被任意修改，使用狀態(tài)被控制，讓特定的某個用戶或多個用戶不用付費就可以使用熱能，熱能公司存在著IC卡智能熱能表失控的風險。
[0004]各IC卡智能熱能表生產廠家在安全技術、數(shù)據(jù)交換技術上的水平參差不齊，各自開發(fā)的控制管理技術以及管理系統(tǒng)也不相同，安全性保障上也無法滿足要求，導致部分產品在信息管理的安全性、信息交換的可靠性上存在風險，加密、解密技術應用不合理，導致部分用戶可以通過相應的技術手段，獲取傳輸介質中的數(shù)據(jù)進行分析，破譯加密算法及數(shù)據(jù)協(xié)議，從而編寫出相應配合IC卡智能熱能表使用的程序，脫離熱能公司的管理系統(tǒng)任意出售熱能，熱能公司存在著IC卡智能熱能表和管理系統(tǒng)同時失控的風險。因此有必要針對上述問題，對現(xiàn)有IC卡智能熱能表做進一步的改進，即發(fā)明一種嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表，實現(xiàn)信息安全管理。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足，提供一種嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表，以期望解決現(xiàn)有技術中的IC卡智能熱能表及其管理系統(tǒng)的信息安全管理得不到保證等技術問題，消除熱能公司運營中信息安全管理的風險。
[0006]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]本發(fā)明所提供的一種嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表，包括流量閥控制裝置、流量計量裝置、介質溫度檢測裝置、IC卡智能熱能表終端主控制器與存儲器；所述流量計量裝置接入介質輸入口，用于對介質流量進行計量，并將計量值傳輸至IC卡智能熱能表終端主控制器；所述流量閥置于介質流量傳輸通道并接入IC卡智能熱能表終端主控制器，用于由IC卡智能熱能表終端主控制器通過流量閥控制熱能供應的開通與關閉，所述介質溫度檢測裝置通過A/D轉換器接入IC卡智能熱能表終端主控制器，用于檢測輸入介質與輸出介質的溫度數(shù)據(jù)，并傳輸至IC卡智能熱能表終端主控制器，所述存儲器也接入IC卡智能熱能表終端主控制器；所述IC卡智能熱能表中還包括信息安全管理模塊，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存儲器，其中:
[0008]所述第一數(shù)據(jù)接口接入IC卡信息交換模塊，用于執(zhí)行IC卡智能熱能表與IC卡信息交換模塊的唯一數(shù)據(jù)通信，并在接收到來自于IC卡信息交換模塊的外部數(shù)據(jù)時將其傳輸至處理器；
[0009]所述FLASH存儲器用于存儲信息安全管理模塊中的控制及文件管理程序；
[0010]所述第二數(shù)據(jù)接口接入IC卡智能熱能表終端主控制器，用于執(zhí)行處理器與IC卡智能熱能表終端主控制器之間的數(shù)據(jù)通信，所述IC卡智能熱能表終端主控制器用于按照處理器的指令執(zhí)行相應的表端操作；
[0011 ] 所述處理器用于在接收到來自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時，對寫入外部數(shù)據(jù)的熱能售賣管理系統(tǒng)進行身份認證，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)中包含的事務通過第二數(shù)據(jù)接口向IC卡智能熱能表終端主控制器發(fā)送相應的操作指令。
[0012]作為優(yōu)選，進一步的技術方案是:所述處理器用于在接收到來自于第一數(shù)據(jù)接口的外部數(shù)據(jù)時，根據(jù)外部數(shù)據(jù)對寫入外部數(shù)據(jù)的熱能售賣管理系統(tǒng)進行身份認證，當認證結果判斷為合法時，則對加密數(shù)據(jù)包進行解密及完整性校驗，反之則復位初始狀態(tài)；
[0013]數(shù)據(jù)完整性校驗通過后，對數(shù)據(jù)的有效性進行驗證，反之則復位初始狀態(tài)；
[0014]數(shù)據(jù)有效性驗證通過后，對數(shù)據(jù)中包含的事務進行預處理，并通過第二數(shù)據(jù)接口從IC卡智能熱能表終端主控制器中獲取相應的返回信息，將所述返回信息加密后通過第一數(shù)據(jù)接口返回給IC卡信息交換模塊，當?shù)玫接行Т_認后則將預處理結果予以認可且儲存相關的操作信息，并向IC卡智能熱能表終端主控制器發(fā)送操作指令；反之則放棄預處理結果或作緩存處理。
[0015]更進一步的技術方案是:所述FLASH存儲器內預置有協(xié)議限制條件與多個不同的密鑰程序，用于在信息安全管理模塊分別與熱能售賣管理系統(tǒng)中不同分級的子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換時，處理器根據(jù)外部數(shù)據(jù)的加密密鑰與FLASH存儲器中預置的多個密鑰程序相比較，從而認證熱能售賣管理系統(tǒng)的身份，并在加密數(shù)據(jù)包解密及完整性校驗通過后，根據(jù)協(xié)議限制條件驗證數(shù)據(jù)在當前身份下的有效性，判斷是否對數(shù)據(jù)中的事務進行預處理。
[0016]更進一步的技術方案是:所述的信息安全管理模塊中還包括EEPROM存儲器，所述EEPROM存儲器也接入處理器，用于存儲處理器對IC卡智能熱能表終端主控制器的相關操作信息，以及處理器對外部數(shù)據(jù)中事務的預處理結果。
[0017]更進一步的技術方案是:所述處理器為可執(zhí)行加密算法的中央處理器或單片機。
[0018]更進一步的技術方案是:所述的第一數(shù)據(jù)接口為IC卡接口。
[0019]更進一步的技術方案是: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串行接口當中的任意一種。
[0020]更進一步的技術方案是: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，用于對信息安全管理模塊與熱能售賣管理系統(tǒng)、IC卡智能熱能表終端主控制器數(shù)據(jù)交換的多級加解密，并輔助處理器獲取熱能售賣管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密密鑰進行身份認證。
[0021]更進一步的技術方案是:所述的加密模塊通過AES(密碼學中的高級加密標準，英文Advanced Encrypt1n Standard的簡稱)或3DES (三重數(shù)據(jù)加密算法，英文Triple DataEncrypt1n Algorithm)的方式進行數(shù)據(jù)加解密。
[0022]更進一步的技術方案是:所述存儲器用于存儲來自于信息安全管理模塊轉發(fā)的預售熱能量的數(shù)據(jù)信息；所述IC卡智能熱能表終端主控制器還通過液晶顯示電路與液晶顯示器相連接，用于由IC卡智能熱能表終端主控制器依照流量計量裝置中的計量值扣除存儲器中的預售熱能量的數(shù)據(jù)信息初始值，并通過液晶顯示電路在液晶顯示器上呈現(xiàn)；所述智能熱能表中還包括蜂鳴器，所述IC卡智能熱能表終端主控制器通過余量判別電路接入蜂鳴器；所述介質溫度檢測裝置包括供應介質溫度檢測裝置與回流介質溫度檢測裝置，所述供應介質溫度檢測裝置與回流介質溫度檢測裝置分別通過各自的A/D轉換器接入IC卡智能熱能表終端主控制器。
[0023]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是:通過在IC卡智能熱能表中嵌入信息安全管理模塊，使其通過IC卡信息交換模塊與熱能售賣管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換時進行身份認證，保證了兩者通信的合法性，IC卡智能熱能表終端主控制器必須通過信息安全管理模塊才能與外部進行通信；利用不同的密鑰可實現(xiàn)熱能公司分級管理的權限設置，且采用3DES/AES多級加密方式，使得密鑰的安全性較高，并可通過信息安全管理模塊上的程序下載口實時升級密鑰，避免密鑰泄漏所帶來的風險；通過內置的數(shù)據(jù)校驗程序，保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)真實、準確、完整。同時本發(fā)明所提供的一種嵌有信息安全管理模塊的IC卡智能熱能表結構簡單，通過內部的信息安全管理模塊可無縫接入供熱管理系統(tǒng)，實現(xiàn)IC卡智能熱能表的分散制造，統(tǒng)一管理，應用范圍廣闊，且保證了熱能公司在終端熱能表控制上的獨立性，不受外界的制約。
【附圖說明】
[0024]圖1為用于說明本發(fā)明一個實施例中的IC卡智能熱能表結構框圖；
[0025]圖2為用于說明本發(fā)明一個實施例中IC卡智能熱能表所嵌入的信息安