恭喜中国电力科学研究院有限公司赵兵获国家专利权
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龙图腾网恭喜中国电力科学研究院有限公司申请的专利一种计量箱内电能表组网互联通信方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115913602B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210287083.1,技术领域涉及:H04L9/40;该发明授权一种计量箱内电能表组网互联通信方法及系统是由赵兵;李保丰;翟峰;姜洪浪;杜新纲;葛得辉;许海清;秦煜;王晓东;周晖;付义伦;彭楚宁;林繁涛;陈昊;王齐;吕英杰;梁晓兵;赵婷;冯占成;王爽;许岳楼;张玉冠;李智虎;刘鹰;曹永峰;许斌;段晓萌;孔令达;徐萌;冯云设计研发完成,并于2022-03-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种计量箱内电能表组网互联通信方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种计量箱内电能表组网互联通信方法及系统,包括:确定处于预设等级的中间设备,建立所述中间设备与上级的主站、集中器和下级的计量箱内的电能表之间的通信;主站发送抄表请求报文至所述中间设备,以使得中间设备返回自身的设备标识和与所述中间设备对应的各表计的设备标识至所述主站;主站基于接收的设备标识,采用转加密的方式进行密钥的获取,并基于密钥进行数据的加密传输。本发明通过构建一种新的电能表采集信息流传递模式,为电能表建立组网抄表的环境,实现新网架下数据安全传输,保证数据传输的机密性、完整性、真实性,且作为信息流备用通道提升抄表成功率与效率,有利于数据的核对与失准校核业务开展。
本发明授权一种计量箱内电能表组网互联通信方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种计量箱内电能表组网互联通信方法,其特征在于,所述方法包括:确定处于预设等级的中间设备,建立所述中间设备与上级的主站、集中器和下级的计量箱内的电能表之间的通信;主站发送抄表请求报文至所述中间设备,以使得中间设备返回自身的设备标识和与所述中间设备对应的各表计的设备标识至所述主站;主站基于接收的设备标识,采用转加密的方式进行密钥的获取,并基于密钥进行数据的加密传输;其中,所述主站基于接收的设备标识,采用转加密的方式进行密钥的获取,并基于密钥进行数据的加密传输,包括:S1,主站接收设备ID明文报文后取随机数R1,并用密码机加密得到密文EKS1R1,利用版本号、R1、会话ID、主站证书CM、MAC字段进行数字签名得到S1,并利用版本号、会话ID、主站证书CM、EKS1R1、MAC字段与签名S1组成报文1发送给所述中间设备;S2,中间设备基于报文1验证主站证书CM的有效性,解密EKS1R1得到R1,验证签名S1的合法性,中间设备的安全芯片生成随机数R2,加密得到EKS2R2,对版本号、会话ID、CRL证书序列号、主站证书序列号、中间设备证书包、R2和R1使用中间设备签名私钥进行签名得到S2,版本号、会话ID、EKS2R2、CRL证书序列号、主站证书序列号、中间设备证书包、S2形成报文2返回给主站;S3,主站端基于所述报文2,验证中间设备数字证书有效性,利用KS2解得随机数R2,使用中间设备签名公钥验证签名S2,成功后主站端生成预主密钥K,使用中间设备加密公钥Kud加密得到密文M1,将报文2中获得的密文EKs2R2及其主站序列号上传到证书服务器,证书服务器返回{EKs2R2+主站证书序列号+有效状态+CRL的签名S3},使用预主密钥K衍生的MAC密钥TCK和TIV初始向量,对{EKs2R2+证书序列号+有效状态+签名S3}计算MAC,生成MAC2,使用主站私钥对密文M1、{EKs2R2+主站证书序列号+有效状态+CRL的签名S3}、MAC2进行签名形成签名S4,密文M1、{EKs2R2+主站证书序列号+有效状态+CRL的签名S3}、MAC2、S4形成报文3发送给中间设备;S4,中间设备基于报文3验证签名S4,对其CRL签名信息、主站证书序列号和EKs2R2进行验证,以确定主站证书是否被吊销,利用中间设备的私钥解开密文M1,获取预主密钥K,根据R1、R2等信息结合密钥衍生算法计算出主密钥、数据加密密钥、MAC密钥TCK和TIV初始向量,验证MAC2的正确性,之后中间设备生成随机数R3用MAC密钥TCK和TIV初始向量对R3计算MAC3,R3与MAC3形成报文4返回主站;S5,主站接收报文4,使用MAC密钥和初始向量,验证MAC3的正确性;验证通过,注册成功,后续报文使用计算的主密钥、数据加密密钥、MAC密钥、初始向量和随机数R3;S6,主站利用表计ID计算电能表中的密钥,结果返回至中间设备中,完成转加密步骤,中间设备中已存在对应计量箱电能表的密钥的密文,能够进行加密传输数据;S7,中间设备采用会话密钥对电能表n密钥密文进行解密,得到Kmn;S8,中间设备中生成随机数R4、Rt,之后标识Pinfo和电能表n的设备标识ID,对Pinfo、电能表n标识ID、R4使用密钥Kmn进行加密,得到EKmnR4,Rt,对Pinfo、电能表n标识ID、R4使用Kmn和Rt进行MAC计算,得到MAC4,组装EKmnR4,Rt+MAC4报文5发送给电能表n;S9,电能表n收到中间设备发送的报文5后,电能表n首先进行解密和验证MAC,并校验Pinfo、ID与表内存储内容是否一致,得到R4,Rt;电能表n生成随机数R5,标识Pinfo和中间设备标识ID,对Pinfo、ID、R4、R5使用Kmn进行加密,得到EKmnR4、R5,Rt,对Pinfo、ID、R4、R5使用Kmn和Rt进行MAC计算,得到MAC5,组装EKmnR4,R5,Rt和MAC5形成报文6发送给中间设备;S10,中间设备收到电能表n发送的报文6后,中间设备首先进行解密和验证MAC,并校验Pinfo、ID与中间设备内容是否一致,得到R4和R5,并校验R4,Rt与发起时是否一致;S11,中间设备利用R4和R5计算初始化认证后的会话密钥Ker;电能表n利用R4和R5计算初始化认证后的会话密钥Ker,中间设备用会话密钥加密R5得到密文EKerR5,对R5使用Ker和Rt进行MAC计算,得到MAC6,EKerR5+MAC6形成报文7发送给电能表n;S12,电能表n接收报文7解密和验证MAC,校验R5与发起时是否一致,完成会话协商;S13,进行中间设备与对应表计信息的加密传输。
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