[发明专利]一种双向互动智能电能表的数据加密方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据加密领域，具体涉及一种双向互动智能电能表的数据加密 方法。

背景技术

为进一步提升坚强智能电网的互动化水平，全方位支撑电网智能化、互动 化目标实现，积极承载和推动第三次工业革命，增强用电客户的参与度和感知 度，提升智能电网用电环节的国际引领地位，研发了直接双向交互智能电能表。 此电能表允许用户通过本地化抄读设备(手机、专用抄表设备)对电能表内部 的数据进行读取。本地化设备的入网一方面可能造成电力用户的信息泄露，另 一方面会对目前已有的采集系统网络带来不利的影响。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种双向互动智能电能表的数据 加密方法，对设备进行身份鉴别，对电能表数据交互过程进行数据加密，既实 现了电能表与本地化抄读设备之间的安全通信，又不会对已有的用电信息采集 系统的性能造成影响。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种双向互动智能电能表的数据加密方法，所述方法包括：

(1)抄读设备与电能表相互进行身份鉴别；

(2)抄读设备MCU发送数据通信请求，开始数据传输；

(3)抄读设备MCU访问抄读设备ESAM，开始数据加密申请，抄读设备 ESAM确认无误后向抄读设备MCU返回确认信息；

(4)抄读设备MCU收到确认信息后，向抄读设备ESAM发送需要传送的 原始数据，抄读设备ESAM收到原始数据后对其加密，并将加密后的数据返回 给抄读设备MCU；

(5)抄读设备MCU收到加密后的数据，通过物理传输层将数据传输至电 能表MCU；

(6)电能表MCU收到加密数据后，访问电能表ESAM，开始数据解密申 请，电能表ESAM确认无误后向电能表MCU返回确认信息；

(7)电能表MCU收到确认信息后将加密数据传输至电能表ESAM对数据 进行解密，解密后的原始数据返回给电能表MCU；

(8)电能表MCU收到解密后的原始数据，传递给电能表，电能表接收数 据后，按照数据中响应的指令返回对应的结果数据至电能表MCU；

(9)电能表MCU访问电能表ESAM，开始数据加密，电能表ESAM确认 无误后向电能表MCU返回确认信息；

(10)电能表MCU收到确认信息后，向电能表ESAM发送需要传送的原 始数据，电能表ESAM收到原始数据后，利用其内部的加密算法对原始数据加 密，并将加密后的数据返回给电能表MCU；

(11)电能表MCU收到加密后的数据，通过物理传输层将数据传输至抄读 设备MCU；

(12)抄读设备MCU收到加密数据后，访问抄读设备ESAM，开始数据解 密，抄读设备ESAM确认无误后向抄读设备MCU返回确认信息；

(13)抄读设备MCU收到确认信息后将加密数据传输至抄读设备ESAM， 抄读设备ESAM收到加密数据，利用其内部的解密算法对数据进行解密，并将 解密后的原始数据返回给抄读设备MCU。

优选的，所述身份鉴别包括：

(1)抄读设备向电能表发送连接请求和随机数R1；

(2)由电能表对R1进行加密，同时产生随机数R2、R3₁的密文，将R1 的密文、R2、R3₁的密文发送给抄读设备；

(3)抄读设备解密比对R1，如果两者一致，则完成抄读设备对电能表的身 份认证，解密R3₁密文存储R3₁，加密R2，产生R3₂的密文，将R3₁、R3₂作为 协商密钥R3存储，并将R2的密文、R3₂的密文发送给电能表；

(4)电能表解密比对R2，如果两者一致，则完成电能表对抄读设备的身份 认证，解密R3₂密文存储R3₂，将R3₁、R3₂作为协商密钥R3存储，并反馈认证 结果给抄读设备。

优选的，所述电能表包括通信模块和计量单元；

所述通信模块包括电能表ESAM和电能表MCU。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：