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Elektronische Karten in Systemen einer Vorauszahlung für die elektrische Energie


Regenbogen-Technologien

Nach Angaben spezialisierter Quellen wird der Bedarf an Haushalts- und Industriesektoren in Russland in modernen elektronischen Stromzählern auf 50 Millionen Einheiten geschätzt, von denen die Industrie jährlich etwa eine Million liefert. Wie in Russland selbst und in den benachbarten postsowjetischen Staaten nehmen die Stromtarife zu, und Fragen der Zahlungseingänge gewinnen an Bedeutung. Als ein Faktor, der die Verbraucher zur rechtzeitigen Bezahlung von Strom anregt, wird in vielen Regionen die Einführung von Zählern in Betracht gezogen, die in der Lage sind, die Leistung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Bezahlung zu regulieren. Die schon vor fünf Jahren blasphemisch anmutende Idee, den Konsum bei Nichtzahlung automatisch einzuschränken, wird heute nicht nur natürlich, sondern auch als wirklicher Einflussfaktor auf den Verbraucher angesichts steigender Zölle wahrgenommen.

Der Zähler mit einer Vorauszahlung sieht die Verwendung eines Zwischenträgers vor, der die Übermittlung von Informationen über die Zahlungen an den Zähler des Endbenutzers selbst oder an das AMRMS, dessen Element er ist, ermöglichen würde. In einigen bestehenden Zählern mit Vorauszahlung der litauischen, ukrainischen und russischen Produktion werden elektronische Zahlungskarten als Zahlungsmittel verwendet. Die traditionelle Ansicht der Karte als einziges bargeldloses Zahlungsmittel schafft den Anschein, keine Alternativen der Wahl zu haben. Eine tiefere Analyse zeigt jedoch, dass es eine Alternative gibt.

Analyse der Anforderungen für elektronische Karten

Die Hauptanforderungen für elektronische Karten in Prepaid-Systemen sind ausreichend Speicher, die Sicherheit der Karten und Lesegeräte vor Vandalismus und die Sicherheit der von den Karten übertragenen Informationen. Wir werden die Gültigkeit dieser Anforderungen schätzen und auch, wie viel sie mit elektronischen intellektuellen Plastikkarten entsprechen.

Kartenleser werden in offenen Zugangsbereichen installiert, so dass erhöhte Anforderungen an ihre Vandalensicherheit angezeigt werden müssen. Gleichzeitig ist es notwendig, die Zähler so zu gestalten, dass der Ausfall des Lesers die Leistung des gesamten Gerätes nicht beeinträchtigt. Das Schlitzloch der Plastikkarte ist am wenigsten vor Vandalismus geschützt. Das beste in diesem Sinne sind Proximity-Kartenleser. Jedoch werden kontaktlose Induktionskarten mit dem Gedächtnis der Straße und praktisch in Belarus und in Russland nicht verwendet, einschließlich wegen der hohen Kosten von Lesern für sie.

Der zweite Aspekt von Prepaid-Systemen betrifft die Sicherheit von Informationen. Da das Mittel den tatsächlichen Informationsbedrohungen entsprechen sollte, werden wir in diesem Fall die tatsächlichen Bedrohungen bewerten. Die Struktur von Prepaid-Systemen setzt die Existenz einer bestimmten Bankeinrichtung voraus, in der ein automatisiertes Zahlungssystem für die Berechnung von Zahlungsrückständen und die Annahme von Zahlungen besteht. Was die Bezahlung betrifft, so ist eine elektronische Quittung auf der Karte festgelegt, die vom Verbraucher an den Zähler geliefert werden muss, um den Betrieb fortzusetzen. Somit ist die Karte in dieser Anwendung kein Zahlungsmittel, sondern nur ein Mittel zur Lieferung von Quittungen, das den Prozess der Eingabe von Informationen in den Zähler automatisiert. Es gibt Schalter mit einer Tastatur, auf der der Verbraucher einen digitalen Code eintippt, der in einem Bankinstitut auf Papier gedruckt ist. Bei dieser Entwicklung wird die Rolle einer elektronischen Karte durch ein Blatt Papier mit Zahlen ausgeführt. Die Sicherheit eines solchen Spediteurs ist in unserem Fall nicht geringer als die der Karte und wird ausschließlich durch die Methoden zur Erstellung eines digitalen Zahlungsbelegs bestimmt.

Als eine Art der Zustellung von Nachrichten unterliegt eine elektronische Karte dem Risiko, Informationen zu zerstören (um sie in diesem Fall zu einem Problem im Bankinstitut zu machen), Verzerrung und Substitution von Informationen auf der Karte. Wir sollten einen wichtigen Umstand beachten: Eine Karte in einem Zahlungs- oder Informationssystem ist ein Träger von Geld, ein Schlüssel zum Zugriff auf ein Konto oder vertrauliche Informationen, und daher ist eine Autopsie für Angreifer von Drittanbietern von Interesse. In diesem System sind Angreifer von Drittanbietern am wenigsten daran interessiert, eine Karte zu fälschen und zu öffnen, was für ihren Besitzer von besonderem Interesse ist. Um die Gefahr von Verzerrungen und die Substitution von Informationen auszuschließen, muss ein digitaler elektronischer Beleg verschlüsselt werden. Die Ver- und Entschlüsselung erfolgt nicht von der Karte, sondern von der elektronischen Zählersteuerung und dem Rechner des Bankenzentrums nach den vereinbarten Algorithmen. Daher kann der Grad der Sicherheit eines digitalen Zahlungsbelegs vollständig durch Codierverfahren und nicht durch die Art des Mediums, das nur eine elektronische Karte oder ein Stück Papier ist, bestimmt werden. Moderne Codierungsverfahren ermöglichen es, sowohl die Codeänderung während des Übertragungsprozesses zu bestimmen als auch Versuche, die gleichen Codes erneut zu ersetzen (wiederholte Präsentation des Empfangs ohne eine zweite Zahlung). Folglich wird, wenn kryptografische Verfahren in dem elektronischen Zähler und dem Computer des Bankzentrums verwendet werden, die elektronische Version des Zahlungsbelegs ein Mittel zum bequemen Liefern von Informationen und zum leichten Eintritt in den Schalter. Daher die Anforderungen an ein solches Gerät: ausreichende Speicherkapazität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit unter Alltagsbedingungen, eine einfache und zuverlässige Schnittstelle.

Je mehr Funktionen zum Schutz des tragbaren Codes über eine elektronische Karte verfügen, desto einfacher können kryptografische Schutzmethoden sein. Eine Karte in einem Prepaid-System ist jedoch ein massiv replizierbares Gerät. Wenn die Kosten für geschützte Karten die Kosten ungeschützter Karten übersteigen, während beide über ausreichend Speicher verfügen und außerdem eine sichere Karte ein weniger vandalensicheres Lesegerät aufweist, ist die Verwendung einer weniger komplexen Karte wirtschaftlich vertretbarer.

IButton elektronische Karten

Diese Karten (siehe Abbildung 1) sind in Belarus in Sicherheitssystemen, Zutrittskontrollsystemen, an Tankstellen bereits seit 9 Jahren weit verbreitet und haben alles Notwendige, um elektronische Zahlungsquittungen als Träger zu nutzen.


Abb. 1.

Die Karten bilden eine Anzahl von Geräten (Tabelle 1) mit eingebautem nichtflüchtigem Speicher von 256 Bit bis 8 KB.

Tabelle 1.

Gerätecode Menge an Speicher, Bit Eindeutige Nummer, 64 Bit Zusätzliche Funktionen
DS1971 256 + 64, EEPROM +
DS1973 4K, EEPROM +
DS1991 1344, nichtflüchtiger RAM + Speicherschutz durch Passwort
DS1992 1 K, nichtflüchtiges RAM +
DS1993 4 K, nichtflüchtiges RAM +
DS1994 4 K, nichtflüchtiges RAM + Uhr
DS1995 16 K, nichtflüchtiger RAM +
DS1996 64 K, nichtflüchtiger RAM +
DS1963S 4 K, nichtflüchtiges RAM + Erweiterte Authentifizierung Aufzeichnungszykluszähler
DS1963L 4 K, nichtflüchtiges RAM + Aufzeichnungszykluszähler

Die iButton-Kartenleser (Abb. 2) repräsentieren fast zwei Edelstahlkontakte. Die Produktion solcher Leser kann vor Ort organisiert werden. Im Gegensatz zu Chipkartenlesern haben iButton Kartenleser keine Löcher, sind nicht von Staub und Schmutz betroffen und haben keine Angst vor direktem Eindringen von Feuchtigkeit. Jedes Gerät verfügt über eine eindeutige unveränderbare Nummer, mit der Sie es eindeutig mit dem Zähler (Zahler) verknüpfen können. Einzelne Kartenmodelle haben zusätzliche Eigenschaften, die von Entwicklern verwendet werden können. So verfügt das Gerät DS1991 (1Kbit RAM) über einen Speicherschutz per Passwort, das Gerät DS1963S (4Kbit RAM) ermöglicht die Implementierung weiterer Methoden der aktiven Authentifizierung. Wenn Sie eine solche Karte verwenden, können Sie selbst beim Erstellen eines elektronischen Modells mit einer übereinstimmenden Nummer die Karte nicht ändern. Das Gerät DS1963L (4Kbit RAM) ermöglicht es, ohne komplexe kryptographische Verfahren vor Versuchen zu schützen, den digitalen Beleg erneut darzustellen, dh Situationen zu identifizieren, in denen Informationen über eine Zahlung mehrmals ersetzt werden. Es verfügt über einen eingebauten automatischen Transaktionszähler, so dass alle unautorisierten Dateneingaben erkannt werden können.


Abb. 2.

Die Schnittstelle von iButton-Karten ist in der Literatur gut beschrieben und ermöglicht es Ihnen, mehrere Leser an ein billiges Zweileiter-Netzwerk anzuschließen. Dadurch ist es möglich, es nicht nur leicht in einzelne Zähler zu integrieren, sondern es ist auch leicht, eine getrennte Anordnung von üblichen Lesern zu arrangieren, beispielsweise in Mehrfamilienhäusern, wenn Stromzähler in einem einzigen Netzwerk kombiniert werden.

Im Allgemeinen zeigt die Analyse der Anforderungen für elektronische Karten in Systemen mit einer Vorauszahlung für Strom, dass die Hauptanforderungen an sie die Anforderungen an Funktionalität, Komfort und Zuverlässigkeit des Betriebs und nicht an Sicherheit sind, da die Sicherheitsanforderungen auf der Geräteebene implementiert werden müssen. In diesem Sinne scheinen Karten wie iButton eine voll funktionsfähige Lösung zu sein.