CN114567486B - 一种用于智能计量设备计量参数调控的方法及系统 - Google Patents

一种用于智能计量设备计量参数调控的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种用于智能计量设备计量参数调控的技术方案，包括：在监管平台端，基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于计量参数及其数字摘要，确定封印数据；再基于封印数据和第二加密算法，获得数字封印；然后基于述数字封印和识别码，生成远程传输帧并发送至智能计量设备。在智能计量设备端，接收远程传输帧并解析，以获得数字封印和识别码，并基于识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对数字封印进行解密，获得封印数据；然后基于第一加密算法，对封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并与计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取计量参数。可安全实现对计量参数的远程联网调控，可防范计量参数被非授权篡改。

Description

一种用于智能计量设备计量参数调控的方法及系统
技术领域
本申请涉及智能计量设备技术领域，尤其涉及一种用于智能计量设备计量参数调控的技术。
背景技术
水表、电表、出租车计价器、加油机等计量设备中设置有与业务相关的计量参数，比如分段单价、费用计算方式、结算费用等。为了防止计量设备中的相关计量参数被非授权调整，通常会在计量设备出厂或使用前设置好相关计量参数，然后设置物理封印。但是，由于应用场景调整或业务需要，有时需要对使用中的计量设备中的相关计量参数进行调控(比如：增加或减少分段价格、调整分段价格、费用计算方式、结算费用等)，或者对内置程序的缺陷进行修正的需求。虽然随着网络技术和计量设备智能化的发展，已出现可支持远程调控计量参数的智能计量设备，可大大提高效率，但这也使得智能计量设备存在被网络攻击的安全风险，比如基于无线联网的智能计量设备易受网络攻击，智能计量设备中的软件程序以及可远程调控的计量参数存在被非授权篡改的安全风险。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于智能计量设备计量参数调控的技术方案，以至少部分解决现有支持联网的智能计量设备计量参数存在被非授权篡改的风险的技术问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种在监管平台端用于智能计量设备计量参数调控的方法，其中，所述方法包括：
基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；
基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备。
可选地，其中，所述第一加密算法是SM3算法。
可选地，其中，所述第二加密算法是SM4算法。
可选地，其中，所述数字封印的类型包括：
参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和参数值；
命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名。
可选地，若所述数字封印的类型是命令数字封印类型，所述方法还包括：
接收智能计量设备发送的返回传输帧，其中，所述返回传输帧包含所述智能计量设备对监管平台发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，所述参数数字封印包含所述智能计量设备中存储的与所述计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；
获取所述返回传输帧对应的数字封印，并基于第二加密算法，对所述数字封印解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
基于第一加密算法，对所述计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
根据本申请的又一方面，提供了一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收监管平台发送的远程传输帧，其中，所述远程传输帧中包含数字封印和识别码；
解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
基于第一加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。
可选地，其中，所述数字封印的类型包括：
参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和参数值；
命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名。
可选地，其中，若所述数字封印的类型是参数数字封印类型，所述方法还包括：
将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器。
可选地，若所述数字封印的类型是命令数字封印类型，所述方法还包括：
根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值；
基于第一加密算法，对包含参数名及其对应参数值的计量参数进行数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据据；
基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
基于所述数字封印，以及所述智能计量设备的识别码，生成返回传输帧，并将所述返回传输帧发送至监管平台。
可选地，若对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算的结果与所述计量参数的数字摘要不匹配，所述方法还包括：
生成与所述远程传输帧对应的返回传输帧，并发送至所述监管平台。
根据本申请的另一方面，提供了一种用于智能计量设备计量参数调控的系统，其特征在于，所述系统包括：
监管平台和智能计量设备，其中，所述监管平台包括：
第一单元，用于基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；
第二单元，用于基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
第三单元，用于基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备。
其中，所述智能计量设备包括：
第五单元，用于接收所述监管平台发送的所述远程传输帧；
第六单元，用于解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
第七单元，用于基于第一加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。
可选地，其中，所述智能计量设备还包括：
第八单元，用于将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器，和/或根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值。
可选地，其中，当所述第八单元用于根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值时，所述第七单元还用于：
基于第一加密算法，对包含参数名及其对应参数值的计量参数进行数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据据；
其中，所述第六单元还用于基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
其中，所述第五单元还用于基于所述数字封印，以及所述智能计量设备的识别码，生成返回传输帧，并将所述返回传输帧发送至监管平台。
可选地，其中，所述监管平台还包括：
第四单元，用于接收智能计量设备发送的返回传输帧，其中，所述返回传输帧包含所述智能计量设备对监管平台发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，所述参数数字封印包含所述智能计量设备中存储的与所述计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；
其中，
所述第二单元还用于基于第二加密算法，对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
所述第一单元还用于基于第一加密算法，对所述计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
与现有技术相比，本申请提供了一种用于智能计量设备计量参数调控的技术方案，包括：在监管平台端，基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；再基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；然后基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备。在智能计量设备端，接收所述监管平台发送的所述远程传输帧；再解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对所述数字封印进行解密，获得所述封印数据；然后基于第一加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。以实现对智能计量设备计量参数的调控。可选地，若智能计量设备收到的是非授权远程传输帧，包含的封印数据中计量参数的数字摘要计算结果与该封印数据中的数字摘要不匹配，则向监管平台发送与该非授权远程传输帧对应的返回传输帧，以向监管平台通报所述智能计量设备受到非授权的计量参数远程调控。
本申请提供的一种用于智能计量设备计量参数调控的技术方案可带来的技术效果：
在监管平台对要调控的计量参数进行两重加密后再联网传输，在智能计量设备端进行相应的解密后获取到所述计量参数，可安全实现对智能计量设备中的计量参数的远程联网调控，可防范智能计量设备中的计量参数被非授权篡改，确保智能计量设备安全可靠运行，进而确保多方权益。还可便于监管机构独立安全认证被纳入监管的计量参数。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本申请一个方面的一种在监管平台端用于智能计量设备计量参数调控的方法流程图；
图2示出根据本申请又一个方面的一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法流程图；
图3示出根据本申请另一个方面的一种用于智能计量设备计量参数调控的系统结构示意图；
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，系统各单元和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为更进一步阐述本申请所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及优选实施例，对本申请的技术方案，进行清楚和完整的描述。
在本申请的各实施例中，数字封印是一种用于防止智能计量设备的计量软件、计量参数等被非授权篡改的保护措施，是一份对要保护的封印数据进行加密后形成的密文。其中，要保护的封印数据可以是支持联网的智能计量设备的计量参数(或是计量软件)及其数字摘要的数据报文，为了进一步提升防护，还可以是支持联网的智能计量设备的计量参数(或是计量软件)及其数字摘要，并叠加时间戳的数据报文。
在本申请的各实施例中，不同应用场景的智能计量设备要联网调控的计量参数或计量软件内容可能不同，比如：联网出租车计价器通常要联网调控的计量参数包括：分段运费单价、合计运费计算方式、当期结算费用等；智能水表通常要联网调控的计量参数包括：分段水费单价、合计水费计算方式、当期结算费用等；智能电表通常要联网调控的计量参数包括：分段电费单价、合计电费计算方式、当期结算费用等；智能加油机通常要联网调控的计量参数包括：油品单价、加油费用计算方式、当期结算费用等。
在本申请的各实施例中，同一应用场景的智能计量设备可能有多个厂商、多种型号，同一厂商的同一型号可能有许多个智能计量设备被使用。可以通过智能计量设备的识别码加以区分。识别码可以包括型号代码和序列号，其中，型号代码用于区分智能计量设备的型号，序列号用于区分同一型号的不同智能计量设备。因此，通过识别码可以唯一识别一个智能计量设备，也可以通过设定特殊序列号，比如序列号全设置为零，来识别同一类型的全部智能计量设备。通常，型号代码是由专门的型式评价机构在智能计量设备通过型式评价后授予。
图1示出根据本申请一个方面的一种在监管平台端用于智能计量设备计量参数调控的方法流程图，其中，一个实施例的方法包括：
S101基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；
S102基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
S103基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备。
在该实施例中，监管平台100确定需要进行联网调控的智能计量设备 200的计量参数(或计量软件，后续统一描述为计量参数)和识别码，并从独立监管机构获取到主密钥，其中，计量参数包括两部分：参数名和参数值。
在所述步骤S101中，监管平台100采用第一加密算法对要进行联网调控的智能计量设备200的计量参数进行数字摘要计算，得到该计量参数的数字摘要，然后将该计量参数与其数字摘要组合成封印数据。其中，计量参数与其数字摘要进行组合可以是将计量数据与其数字摘要前后直接拼接组合成封印数据，也可以是将计量数据的数字摘要与该计量数据前后直接拼接组合成封印数据，在此，不对计量参数与其数字摘要组合成封印数据的具体方式进行限定，任何数据组合方式若适用本申请，都应包含在本申请的保护范围内。
一个可选实施例中，在步骤S101中采用的第一加密算法可以是SM3 算法。其中，SM3算法是一种密码散列函数标准，可参见GB/T 32905-2016信息安全技术SM3密码杂凑算法。
SM3算法的安全性及效率与SHA-256相当。其中，SHA-256是 SHA-2(Secure HashAlgorithm 2，安全散列算法2)下细分出的一种算法， SHA-2是由美国研发的一种密码散列函数算法标准。
一个可选实施例中，该第一加密算法也可以是SHA-256算法。
继续在该实施例中，为了进一步加强数据网络传输的安全性，在步骤S102 中，监管平台100还采用第二加密算法对该封印数据进行加密，获得数字封印。
为了防止对联网传输的远程传输帧的网络攻击，以及跟踪该远程传输帧的网络传输状态，一个可选实施例中，在步骤S102中，监管平台100还可以为该封印数据叠加传送时的当前时间戳后再采用第二加密算法进行加密，获得数字封印。
一个可选实施例中，在步骤S102中采用的第二加密算法可以是SM4算法。其中，SM4算法是中华人民共和国政府采用的一种分组密码标准，参见 GB/T 32907-2016信息安全技术SM4分组密码算法。
继续在该实施例中，在所述步骤S103中，监管平台100将该数字封印以及要联网调控的智能计量设备200的识别码进行组合，生成远程传输帧，并将该远程传输帧发送至智能计量设备。其中，数字封印与智能计量设备 200的识别码进行组合可以是将智能计量设备200的识别码与该数字封印前后直接拼接组合成远程传输帧。为了便于跟踪，也可以是在智能计量设备200的识别码与该数字封印中间插入帧序列号后直接拼接组合成远程传输帧。在此，不对智能计量设备200的识别码与数字封印组合生成远程传输帧的具体方式进行限定，任何数据组合方式若适用本申请，都应包含在本申请的保护范围内。
其中，一个远程传输帧的结构如下表1所示。
表1
一个可选实施例中，监管平台100将确定的智能计量设备200的识别码与获得的主密钥进行计算，生成分散密钥，然后在步骤S101中，用该分散密钥对确定的计量参数进行SM3计算，得到该计量参数的数字摘要，再将该计量参数与其数字摘要组合成封印数据，接着在步骤S102中，用该分散密钥对封印数据进行SM4加密，生成数字封印。
一个可选实施例中，监管平台100将确定的智能计量设备200的识别码与获得的主密钥进行计算，生成分散密钥，然后在步骤S101中，用该分散密钥对确定的计量参数进行SM3计算，得到该计量参数的数字摘要，再将该计量参数与其数字摘要组合成封印数据，接着在步骤S102中，用该分散密钥对封印数据与时间戳的组合进行SM4加密，生成数字封印。
可选地，其中，数字封印的类型包括：
参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和不为空的参数值；
命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名，其参数值为空。
其中，参数数字封印通常适用于向联网的智能计量设备中写入计量参数的计量参数值，以满足新的应用场景需要或者满足新的业务或业务调整需求。命令数字封印通常适用于从联网的智能计量设备中获取计量参数对应的参数值，以实现对智能计量设备中相关计量参数值是否被非授权篡改进行稽查，比如监管机构对被纳入监管的智能计量设备中的单价、费用计算方式等计量参数进行稽查。
一个可选实施例中，若该数字封印的类型是命令数字封印类型，该一种在监管平台端用于智能计量设备计量参数调控的方法还包括：
S104(未示出)接收智能计量设备发送的返回传输帧，其中，该返回传输帧包含该智能计量设备对监管平台发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，该参数数字封印包含该智能计量设备中存储的与该计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；
S105(未示出)获取该返回传输帧对应的数字封印，并基于第二加密算法，对该数字封印解密，获得封印数据，其中，该封印数据包括计量参数及其数字摘要；
S106(未示出)基于第一加密算法，对该计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
其中，当监管平台100需要对联网的智能计量设备200中保存的相关计量参数的参数值进行稽查时，向联网的智能计量设备200发送的远程传输帧中包含的是命令数字封印，智能计量设备200收到该远程传输帧并本地处理，并对该远程传输帧中包含的命令数字封印进行验证，生成相应的数字封印，然后对该数字封印进行处理后生成返回传输帧。其中，若验证成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，该参数数字封印包含该智能计量设备200中存储的与该计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印。
在该可选实施例中，在步骤S104中，监管平台100接收智能计量设备200发送的与前述远程传输帧对应的返回传输帧。在步骤S105中，监管平台100对该返回传输帧进行解析，获取该返回传输帧中包含的对应的数字封印，并基于第二加密算法，对该数字封印进行解密，获得封印数据，其中，该封印数据包括智能计量设备200中进行验证的计量参数及其数字摘要。在步骤S106中，监管平台100基于第一加密算法，对从该返回传输帧中获取的该计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与从该返回传输帧中获取的该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
其中，若计算结果与该返回传输帧包含的封印数据中的该计量参数的数字摘要匹配，说明智能计量设备200中存储的相关计量参数的参数值未被非授权篡改。若计算结果与该返回传输帧包含的封印数据中的该计量参数的数字摘要不匹配，说明智能计量设备200中存储的相关计量参数的参数值被非授权篡改。从而完成对智能计量设备200的计量参数的稽查。
一个可选实施例中，在步骤S105中，监管平台100用前述可选实施例中确定的分散密钥作为密钥，采用SM4算法对该数字封印进行解密，获得封印数据。在步骤S106中，采用该分散密钥对封印数据中的计量参数进行SM3计算，获得计算结果，并将该计算结果与该封印数据中的该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
其中，上述各可选实施例中未描述的步骤与前述实施例中的相关步骤相同，在此不再赘述。
图2示出根据本申请又一个方面的一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法流程图，其中，一个实施例的方法包括：
S201接收监管平台发送的远程传输帧，其中，所述远程传输帧中包含数字封印和识别码；
S202解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
S203基于第一加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。
在该实施例中，监管平台100会向智能计量设备200发送用于对智能计量设备200中的相关计量参数进行调控的远程传输帧。其中，智能计量设备200中存储其识别码，以及在其专用存储区域中存储与监管平台100 相同的主密钥。
在步骤S201中，智能计量设备200接收到监管平台100发送的远程传输帧，其中，该远程传输帧中包含数字封印和识别码。
在步骤S202中，智能计量设备200解析接收到的该远程传输帧，以获得其中包含的数字封印和识别码，并将该识别码与该智能计量设备200中存储的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对该数字封印进行解密，获得封印数据，其中，该封印数据包括计量参数及其数字摘要。
在步骤S203中，智能计量设备200基于第一加密算法，对该封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取该计量参数。
一个可选实施例中，在步骤S202中采用的第二加密算法可以是SM4算法。
一个可选实施例中，在步骤S203中采用的第一加密算法可以是SM3 算法。
一个可选实施例中，该第一加密算法也可以是SHA-256算法。
一个可选实施例中，智能计量设备200将其识别码与存储的主密钥进行计算，生成分散密钥，然后在步骤S202中，用该分散密钥对返回传输帧中包含的数字封印进行SM4解密，获得包含计量参数及其数字摘要的封印数据，然后用该分散密钥对该封印数据中的计量参数进行SM3计算，并将计算结果与该封印数据中的该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取该计量参数。
可选地，其中，数字封印的类型包括：
参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和不为空的参数值；
命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名，其参数值为空。
一个可选实施例中，若该数字封印的类型是参数数字封印类型，该一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法还包括：
S204(未示出)将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器。
其中，若监管平台100发出的是对智能计量设备200的相关计量参数进行写入或更新的参数数字封印类型，则智能计量设备200在经步骤S201～S203 处理后，确认是经授权的操作，在步骤S204中，智能计量设备200将获取的该计量参数的参数名和对应的参数值写入掉电非易失性存储器中相应的存储区域，或者更新替换掉电非易失性存储器中相应的存储区域中原来存储的参数值。
一个可选实施例中，若该数字封印的类型是命令数字封印类型，该一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法还包括：
S205(未示出)根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值；
S206(未示出)基于第一加密算法，对包含参数名及其对应参数值的计量参数进行数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据据；
S207(未示出)基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
S208(未示出)基于所述数字封印，以及所述智能计量设备的识别码，生成返回传输帧，并将所述返回传输帧发送至监管平台。
在该可选实施例中，若监管平台100发出的是对智能计量设备200的相关计量参数进行稽查的命令数字封印类型，则智能计量设备200在经步骤 S201～S203处理后，确认是经授权的操作，在步骤S205中，智能计量设备 200根据从命令数字封印中获取到的计量参数的参数名，从掉电非易失性存储器中的相关存储区域中读取出该计量参数的参数名对应的参数值。在步骤S206中，智能计量设备200采用第一加密算法，对包含参数名及其对应的参数值的该计量参数进行数字摘要，并将该计量参数及其数字摘要组合成封印数据。在步骤S207中，智能计量设备200还采用第二加密算法对该封印数据进行加密，获得数字封印。在步骤S208中，智能计量设备200将该数字封印，以及该智能计量设备200的识别码进行组合，生成返回传输帧，并将该返回传输帧发送至监管平台100。
为了防止对联网回传的传输帧的网络攻击，以及跟踪该传输帧的网络传输状态，一个可选实施例中，在上述步骤S207中，智能计量设备200还可以为该封印数据叠加传送时的当前时间戳后再采用第二加密算法进行加密，获得数字封印。
一个可选实施例中，在步骤S206中，智能计量设备200采用前述可选实施例中确定的分散密钥对步骤S205中获取的参数名及读取的对应的参数值的计量参数进行SM3计算，确定该计量参数对应的数字摘要，并将该计量参数及其数字摘要组合成封印数据。在步骤S207中，智能计量设备200将前述可选实施例中确定的分散密钥作为密钥，采用SM4算法对该封印数据进行加密，获得数字封印。
其中，上述各可选实施例中未描述的步骤与前述实施例中的相关步骤相同，在此不再赘述。
图3示出本申请另一个方面的一种用于智能计量设备计量参数调控的系统结构示意图，其中，一个实施例的系统包括：
监管平台100和智能计量设备200，其中，所述监管平台包括：
第一单元110，用于基于第一加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；
第二单元120，用于基于所述封印数据和第二加密算法，获得数字封印；
第三单元130，用于基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备。
其中，所述智能计量设备200包括：
第五单元210，用于接收所述监管平台发送的所述远程传输帧；
第六单元220，用于解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
第七单元230，用于基于第一加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。
在该实施例中，监管平台100、智能计量设备200与前述方法实施例中相关设备的软硬件环境相同。
监管平台100首先确定需要进行联网调控的智能计量设备200及其对应的识别码、需要联网调控的计量参数和从独立监管机构获取的主密钥。智能计量设备200中存储其识别码，以及在其专用存储区域中存储与监管平台100相同的主密钥。
在该实施例中，监管平台100的第一单元110采用第一加密算法对要进行联网调控的智能计量设备200的计量参数进行数字摘要计算，得到该计量参数的数字摘要，然后将该计量参数与其数字摘要组合成封印数据。其中，计量参数与其数字摘要进行组合可以是将计量数据与其数字摘要前后直接拼接组合成封印数据，也可以是将计量数据的数字摘要与该计量数据前后直接拼接组合成封印数据，在此，不对计量参数与其数字摘要组合成封印数据的具体方式进行限定，任何数据组合方式若适用本申请，都应包含在本申请的保护范围内。
一个可选实施例中，第一单元110采用的第一加密算法可以是SM3 算法。
继续在该实施例中，监管平台100的第二单元120还采用第二加密算法对该封印数据进行加密，获得数字封印。
一个可选实施例中，第二单元120采用的第二加密算法可以是SM4算法。
为了防止对联网传输的远程传输帧的网络攻击，以及跟踪该远程传输帧的网络传输状态，一个可选实施例中，监管平台100的第二单元120还可以为该封印数据叠加传送时的当前时间戳后再采用第二加密算法进行加密，获得数字封印。
继续在该实施例中，监管平台100的第三单元130将该数字封印以及要联网调控的智能计量设备200的识别码进行组合，生成远程传输帧，并将该远程传输帧发送至智能计量设备。其中，数字封印与智能计量设备200 的识别码进行组合可以是将智能计量设备200的识别码与该数字封印前后直接拼接组合成远程传输帧。为了便于跟踪，也可以是在智能计量设备200 的识别码与该数字封印中间插入帧序列号后直接拼接组合成远程传输帧。在此，不对智能计量设备200的识别码与数字封印组合生成远程传输帧的具体方式进行限定，任何数据组合方式若适用本申请，都应包含在本申请的保护范围内。
一个可选实施例中，监管平台100将确定的智能计量设备200的识别码与获得的主密钥进行计算，生成分散密钥，然后第一单元110用该分散密钥对确定的计量参数进行SM3计算，得到该计量参数的数字摘要，再将该计量参数与其数字摘要组合成封印数据，接着第二单元120用该分散密钥对封印数据进行SM4加密，生成数字封印。
继续在该实施例中，智能计量设备200的第五单元210接收到监管平台100发送的远程传输帧，其中，该远程传输帧中包含数字封印和识别码。
继续在该实施例中，智能计量设备200的第六单元220解析接收到的该远程传输帧，以获得其中包含的数字封印和识别码，并将该识别码与该智能计量设备200中存储的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于第二加密算法对该数字封印进行解密，获得封印数据，其中，该封印数据包括计量参数及其数字摘要。
一个可选实施例中，第六单元220采用的第二加密算法可以是SM4 算法。
继续在该实施例中，智能计量设备200的第七单元230基于第一加密算法，对该封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取该计量参数。
一个可选实施例中年，智能计量设备200的第七单元230采用的第一加密算法可以是SM3算法。
一个可选实施例中，智能计量设备200将其识别码与存储的主密钥进行计算，生成分散密钥，然后第六单元220用该分散密钥对返回传输帧中包含的数字封印进行SM4解密，获得包含计量参数及其数字摘要的封印数据，然后第七单元230用该分散密钥对该封印数据中的计量参数进行 SM3计算，并将计算结果与该封印数据中的该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取该计量参数。
一个可选实施例中，所述智能计量设备200还包括：
第八单元240(未示出)，用于将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器，和/或根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值。
其中，若该智能计量设备200的第七单元获取到的该计量参数包括参数名和参数值(对应地，监管平台100发送的远程传输帧中包含的是参数数字封印)，则第八单元240将该参数名和参数值写入该智能计量设备200 的掉电非易失性存储器；若该智能计量设备200的第七单元获取到的该计量参数仅包括参数名，参数值为空(对应地，监管平台100发送的远程传输帧中包含的是命令数字封印)，则第八单元240从该智能计量设备200的掉电非易失性存储器中读取该参数名对应的参数值。
当第八单元240用于根据获取的计量参数的参数名，从该智能计量设备200的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值时，一个可选实施例中，该智能计量设备200的第七单元230还用于：
基于第一加密算法，对包含参数名及其对应参数值的该计量参数进行数字摘要，并将该计量参数及其数字摘要组合成封印数据；
其中，该智能计量设备200的第六单元220还用于采用第二加密算法对该封印数据进行加密，获得数字封印；
其中，该智能计量设备200的第五单元210还用于将该数字封印，以及该智能计量设备200的识别码组合，生成返回传输帧，并将该返回传输帧发送至监管平台100。
一个可选实施例中，该监管平台100还包括：
第四单元140(未示出)，用于接收智能计量设备200发送的返回传输帧，其中，该返回传输帧包含该智能计量设备200对监管平台100发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，该参数数字封印包含该智能计量设备200中存储的与该计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与该命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；
其中，
监管平台100的第二单元120还用于采用第二加密算法对从返回传输帧中包含的所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，该封印数据包括前述的计量参数及其数字摘要；
监管平台100的第一单元110还用于采用第一加密算法对该计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与该计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
其中，若计算结果与该返回传输帧包含的封印数据中的该计量参数的数字摘要匹配，说明智能计量设备200中存储的相关计量参数的参数值未被非授权篡改。若计算结果与该返回传输帧包含的封印数据中的该计量参数的数字摘要不匹配，说明智能计量设备200中存储的相关计量参数的参数值被非授权篡改。从而完成对智能计量设备200的计量参数的稽查。
根据本申请的还一方面，还提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述方法。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机、缓存计算机和/或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请中涉及的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本申请的实施例或可选实施例的一种用于智能计量设备计量参数调控的设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件和/或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (7)

1.一种在监管平台端用于智能计量设备计量参数调控的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于分散密钥和SM3加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据，其中，所述分散密钥根据所述智能计量设备的识别码与从独立监管机构获取到的主密钥进行计算生成；
基于所述封印数据、所述分散密钥和SM4加密算法，获得数字封印，其中，所述数字封印的类型包括：参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和参数值；命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名；
基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备；
若所述数字封印的类型是命令数字封印类型，接收智能计量设备发送的返回传输帧，其中，所述返回传输帧包含所述智能计量设备对监管平台发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，所述参数数字封印包含所述智能计量设备中存储的与所述计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；获取所述返回传输帧对应的数字封印，并基于SM4加密算法，对所述数字封印解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；基于SM3加密算法，对所述计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过。
2.一种在智能计量设备端用于智能计量设备计量参数调控的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收监管平台发送的远程传输帧，其中，所述远程传输帧中包含数字封印和识别码，其中，所述数字封印的类型包括：参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和参数值；命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名；
解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于分散密钥和SM4加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要，其中，所述分散密钥根据所述智能计量设备的识别码与从独立监管机构获取到的主密钥进行计算生成；
基于所述分散密钥和SM3加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数；
若所述数字封印的类型是命令数字封印类型，根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值；基于所述分散密钥和SM3加密算法，对包含参数名及其对应参数值的计量参数进行数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；基于所述封印数据、所述分散密钥和SM4加密算法，获得数字封印；基于所述数字封印，以及所述智能计量设备的识别码，生成返回传输帧，并将所述返回传输帧发送至监管平台。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述数字封印的类型是参数数字封印类型，所述方法还包括：
将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算的结果与所述计量参数的数字摘要不匹配，所述方法还包括：
生成与所述远程传输帧对应的返回传输帧，并发送至所述监管平台。
5.一种用于智能计量设备计量参数调控的系统，其特征在于，所述系统包括：
监管平台和智能计量设备，其中，所述监管平台包括：
第一单元，用于基于分散密钥和SM3加密算法，确定智能计量设备计量参数的数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据，其中，所述分散密钥根据所述智能计量设备的识别码与从独立监管机构获取到的主密钥进行计算生成；
第二单元，用于基于所述封印数据、所述分散密钥和SM4加密算法，获得数字封印，其中，所述数字封印的类型包括：参数数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名和参数值；命令数字封印类型，其中，所述计量参数包括参数名；
第三单元，用于基于所述数字封印，以及智能计量设备的识别码，生成远程传输帧，并将所述远程传输帧发送至智能计量设备；
第四单元，用于接收智能计量设备发送的返回传输帧，其中，所述返回传输帧包含所述智能计量设备对监管平台发送的远程传输帧中的命令数字封印进行验证而生成的数字封印，其中，若验证成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的参数数字封印，其中，所述参数数字封印包含所述智能计量设备中存储的与所述计量参数对应的参数名和参数值，若验证不成功，生成与所述命令数字封印中计量参数对应的命令数字封印；其中，所述第二单元还用于基于所述分散密钥和SM4加密算法，对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；所述第一单元还用于基于所述分散密钥和SM3加密算法，对所述计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则验证通过；
其中，所述智能计量设备包括：
第五单元，用于接收所述监管平台发送的所述远程传输帧；
第六单元，用于解析所述远程传输帧，以获得所述数字封印和识别码，并将所述识别码与所述智能计量设备的识别码进行匹配识别，若匹配，则基于所述分散密钥和SM4加密算法对所述数字封印进行解密，获得封印数据，其中，所述封印数据包括计量参数及其数字摘要；
第七单元，用于基于所述分散密钥和SM3加密算法，对所述封印数据中的计量参数进行数字摘要计算，并将计算结果与所述计量参数的数字摘要进行匹配识别，若匹配，则获取所述计量参数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述智能计量设备还包括：
第八单元，用于将获取的所述计量参数的参数名和参数值写入所述智能计量设备的掉电非易失性存储器，和/或根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述第八单元用于根据获取的所述计量参数的参数名，从所述智能计量设备的掉电非易失性存储器中读取对应的参数值时，所述第七单元还用于：
基于所述分散密钥和SM3加密算法，对包含参数名及其对应参数值的计量参数进行数字摘要，并基于所述计量参数及其数字摘要，确定封印数据；
其中，所述第六单元还用于基于所述封印数据、所述密钥和SM4加密算法，获得数字封印；
其中，所述第五单元还用于基于所述数字封印，以及所述智能计量设备的识别码，生成返回传输帧，并将所述返回传输帧发送至监管平台。
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