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KR101995695B1 - A Encryption Token Transfer Analysis System for Prepayment Metering System - Google Patents

A Encryption Token Transfer Analysis System for Prepayment Metering System Download PDF

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KR101995695B1
KR101995695B1 KR1020120076366A KR20120076366A KR101995695B1 KR 101995695 B1 KR101995695 B1 KR 101995695B1 KR 1020120076366 A KR1020120076366 A KR 1020120076366A KR 20120076366 A KR20120076366 A KR 20120076366A KR 101995695 B1 KR101995695 B1 KR 101995695B1
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hour meter
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김석곤
신동열
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김상준
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 선불형 전력 계량 시스템에서 고객이 구매한 전력량에 대한 전기 요금 암호화 정보를 운영 서버 및 계기로부터 원격으로 수집하여 실시간으로 검증할 수 있도록 하고, 구축 시스템의 신뢰성을 지속적으로 감시, 분석함으로써, 현장운용 시 비용을 절감하고 설비관리를 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 운영 서버와 선불형 전력량계와의 통신을 통해 암호화 토큰 정보의 신뢰성을 판정하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 있어서, 상기 운영 서버로부터 제공되는 고객의 전력 사용을 위한 선 지불 금액의 구매 정보를 암호화한 제1암호화 정보 또는 소스 정보와, 상기 운영 서버로부터 전달받은 제1암호화 정보를 저장하고 있는 선불형 전력량계로부터 제공되는 제2암호화 정보 또는 그 복호화 정보를 상호 비교하여, 정보 일치 여부에 따라 해당 암호화 정보 또는 복호화 정보의 전달 신뢰성을 판정하는 통신 분석 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method and system for collecting electricity billing information for a power amount purchased by a customer in a prepayment type electric power metering system by remotely collecting the electricity billing information from an operation server and an instrument and verifying the same in real time and continuously monitoring and analyzing the reliability of the construction system, Provides a pre-paid metering system token communication analyzer that enables cost reduction and efficient facility management in field operation.
To this end, the present invention provides a pre-paid metering system token communication analyzer for determining the reliability of cryptographic token information through communication between an operating server and a prepayment watt-hour meter, the apparatus comprising: The second encryption information or the decryption information provided from the prepayment watt hour meter storing the first encryption information received from the operation server and comparing the decryption information with each other, And decides reliability of transmission of the encryption information or decryption information depending on whether or not the encryption information is decrypted.

Description

선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치{A Encryption Token Transfer Analysis System for Prepayment Metering System}[0001] The present invention relates to a prepayment metering system,

본 발명은 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용 전력량에 해당하는 금액을 선불로 지불하는 방식의 선불형 전력 계량 시스템에서 충전 금액 정보가 포함된 암호화 정보가 정확하게 전송되는지를 검사 및 판정하기 위한 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a prepayment metering system token communication analyzing apparatus, and more particularly, to a prepayment metering system in which a prepayment type power metering system in which an amount corresponding to a used power amount is paid in advance is correctly transmitted And more particularly, to a prepaid metering system encryption token communication analyzing apparatus for inspecting and determining a token communication system.

통상, 일반적인 사용 전력의 계량 및 요금 운용방식은 선 계량 후, 계량 전력량만큼 요금을 후불로 납부하는 방식인 것에 비해, 최근에는 전자식 전력량계를 활용하여 고객이 먼저 사용하고자 하는 전력량에 해당하는 금액을 지불한 후에 전력을 사용할 수 있도록 하는 선불형 전력 계량 방식이 개발되고 있다.
이러한 선불형 전력 계량 방식의 경우에는, 고객이 원하는 용량만큼의 전력을 구매하여 충전한 후에, 전력량계가 고객이 얼마만큼의 금액을 충전했는지 인식해야만 고객이 충전한 금액만큼 전력을 공급하게 된다.
선불형 전력 계량 방식이 적용된 전력 계량 시스템은 고객이 충전한 금액을 수납 및 관리하고, 고객의 구매 전력량에 따른 충전 정보를 고객의 전력량계로 송부하는 선불형 운영 시스템과, 고객의 충전정보를 운영 시스템으로부터 받아서 유효성을 자체적으로 판단한 후, 해당 금액만큼 전력이 자동으로 공급되도록 제어하는 선불형 전력량계를 갖추고 있다.
운영 시스템에서 발생되는 고객의 충전 정보는 오프라인 방식 또는 온라인 방식을 통해서 전력량계에 전달될 수 있도록 하고 있다.
오프라인 방식의 경우에는, 고객의 충전 정보가 마그네틱이나 스마트 칩을 갖춘 충전 카드 등과 같은 정보 기록 매체에 기록되어 고객에게 제공되고, 고객은 해당 정보 기록 매체를 사용하여 전력량계에 충전 정보를 전달하는 형태로 진행될 수 있다.
다른 형태의 오프라인 방식의 경우에는, 운영 시스템에서 SMS 또는 인터넷, 팩스 등을 통하여 암호화된 고객의 충전 정보가 고객에게 전달되고, 고객은 다시 해당 암호를 전력량계에 부착된 키패드 등을 통하여 입력함으로써 구매 전력에 대한 정보를 전달할 수 있는 형태로 진행될 수 있다.
온라인 방식의 경우에는 운영 시스템에서 고객의 선 구매에 따른 구매 정보를 암호화하여 암호화된 토큰(Token)의 형태로 통신망을 통해 전력량계로 전달하고, 전력량계에서는 상호 약속된 알고리즘을 통해 암호화 정보를 복호화함으로써, 고객의 충전 정보를 파악하여 전력을 공급할 수 있도록 한다.
관련 기술로는 한국공개특허 제2009-0071921호(선불형 전자식 전력량계 및 그 동작 방법)(2009.07.02)가 있다.Generally, the weighing and fee operation method of general use is a method of paying the postpaid amount by the amount of the weighing electricity after the weighing, but recently, by using the electronic watt hour meter, the customer is paid the amount corresponding to the amount of electricity to be used first A prepayment type electric power metering system is being developed which enables electric power to be used after a certain time.
In such a prepayment power metering system, after the customer purchases and charges the power of the desired capacity, the watt hour meter must recognize how much the customer has charged the amount of power, and the power is supplied to the customer by the amount charged.
A prepayment type electric power metering system includes a prepaid type operating system for receiving and managing the amount of money charged by the customer and sending the charging information according to the amount of purchased electricity to the watt hour meter of the customer, , And a pre-paid watt-hour meter for controlling the power to be automatically supplied for the amount of money after judging the effectiveness of the power meter.
The customer's charging information generated by the operating system can be transmitted to the watt-hour meter either offline or online.
In the case of the off-line method, the charging information of the customer is recorded on an information recording medium such as a charging card having a magnetic or smart chip, and is provided to the customer. The customer transmits the charging information to the watt-hour meter using the information recording medium Can proceed.
In the case of another offline system, charging information of the customer encrypted through SMS, Internet, fax, etc. is delivered to the customer in the operating system, and the customer again inputs the password through the keypad attached to the watt- As shown in FIG.
In the case of the on-line method, the operating system encrypts the purchase information according to the customer's pre-purchase and transmits the encrypted information to the watt-hour meter through a communication network in the form of an encrypted token, It is possible to grasp the charge information of the customer and supply power.
Related technology is Korean Patent Laid-Open No. 2009-0071921 (prepayment electronic watt hour meter and its operation method) (2009.07.02).

오프라인 방식에 있어서 고객이 키패드를 이용하여 암호를 직접 입력하는 형태의 경우에는, 고객의 키입력 조작을 매개로 운영 시스템으로부터의 암호화 토큰이 전력량계로 입력될 수 있도록 하고 있는데, 암호화 토큰의 신뢰성 확인을 위해서는 운영 시스템에서 토큰 발생시 별도의 시험자가 암호를 수신한 후 선불형 전력량계의 키패드를 통해 직접 입력하여 전력량계 및 릴레이 스위치가 정상적으로 동작하는지 확인하는 테스트 절차를 필수적으로 거쳐야 한다.
그러나, 이러한 테스트를 통한 확인 절차는 운영 시스템에서 생성한 암호화 토큰의 소스 코드(즉, 이진 데이터 또는 16진 데이터로 생성된 코드)를 알 수 없으며, 시험자가 전력량계 내부에서 복호화된 데이터의 내용을 직접 확인할 수 있는 방법이 없으므로, 암호화된 충전 정보의 신뢰성을 객관적으로 입증하기가 어렵다는 문제점이 있다.
더구나, 시험자가 키패드를 통해 암호를 입력한 후, 전력량계가 정상적으로 동작하지 못하게 되는 경우에는 그 원인 분석을 위해 송신 데이터와 수신 데이터 간의 정보 일치성을 객관적으로 확인할 수 없으므로, 전력량계의 동작 불능 여부에 대한 원인 분석을 정확히 진행할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 키패드 방식을 이용한 선불 계량시스템의 현장 설치 및 통신 성능 검증을 위해서는, 시험자가 각 전력량계 별로 각기 다른 고객의 충전 금액에 따른 암호 정보를 직접 입력하여 수동으로 테스트를 진행해야 하므로, 테스트 절차가 번거로울 뿐만 아니라, 시험자의 테스트로부터 실질적인 선불형 전력량계로서 고객이 사용하기까지 장시간이 소요되기 때문에, 시스템의 정상적인 운영에 많은 시간을 투자해야 하고, 그에 따른 관리 비용도 대폭 증가할 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
더불어, 온라인 방식의 경우에는 단방향 암호화 정보의 전송 시스템이기 때문에, 시스템 개발 단계는 물론, 시범사업과 대규모 현장구축 단계에 이르기까지 시스템의 신뢰성 검증을 위해, 운영시스템 개발용 소프트웨어 툴(Tool)과 전력량계 개발용 소프트웨어 툴을 통해 서로 상이(相異)한 방식으로 암호화 소스 정보를 개발자 화면에서 개별적으로 확인해야 하므로 시간적으로 매우 비효율적이며, 운영 시스템 개발자와 전력량계 펌웨어 개발자 등 전문 엔지니어가 반드시 동행되어야 하는 불편함이 따른다.
또한, 전문 엔지니어에 의해 소스데이터를 추출하더라도 20자리의 암호 데이터 열(列)에 해당하는 64비트(bit) 데이터열과 세부적인 충전 금액정보와, 기타 핵심 정보를 시험자가 육안으로 직접 확인해야 하므로, 시간적인 장해요인 외에도 시험자의 실수로 인한 확인에러가 발생할 수도 있어서 시험, 평가 결과의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 선불형 전력 계량 시스템에서 고객이 구매한 전력량에 대한 암호화 정보를 원격으로 수집하여 실시간으로 검증할 수 있도록 하고, 구축 시스템의 신뢰성을 지속적으로 감시, 분석함으로써, 현장운용 시간을 절감하고 설비관리를 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In the offline mode, when the customer directly inputs the password using the keypad, the encryption token from the operating system can be input into the watt-hour meter through the customer's key input operation. In the operating system, a test procedure is required to confirm whether the watt-hour meter and relay switch are operating normally by inputting the password through a keypad of the pre-paid watt-hour meter after receiving a password by a tester when a token is generated.
However, the verification procedure through this test can not know the source code of the encryption token generated by the operating system (that is, the code generated by the binary data or the hexadecimal data), and the tester can directly read the contents of decrypted data in the watt- There is a problem that it is difficult to objectively verify the reliability of the encrypted charging information.
Further, if the tester fails to operate the watt-hour meter normally after inputting the password through the keypad, the information consistency between the transmission data and the received data can not be objectively checked in order to analyze the cause thereof. There is a problem that the cause analysis can not be performed accurately.
Also, in order to verify the field installation and communication performance of the prepayment metering system using the keypad method, the tester must manually input the password information according to the charging amount of the different customers for each watt hour meter, In addition, since it takes a long time for the customer to use the watt-hour meter as a practical pre-charge watt-hour meter from the test of the tester, the time required for the normal operation of the system must be long and the management cost thereof must be greatly increased.
In addition, in order to verify the reliability of the system from the system development stage to the pilot project and the large-scale field construction stage, a software tool for operating system development and a watt hour meter It is very inefficient in terms of time because it needs to check the encryption source information on the developer screen in a way that is different from each other through the development software tool and it is inconvenient that the professional engineer such as the developer of the operating system and the watt- .
In addition, even if the source engineer extracts the source data, the tester must visually confirm the 64-bit data string corresponding to the 20-digit cipher data string (column), detailed charge amount information, and other key information, There is a problem that reliability of the test and evaluation results is deteriorated because a confirmation error due to a mistake of the tester may occur in addition to the temporal obstacle factor.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a prepayment type power metering system capable of remotely collecting and verifying real- It is an object of the present invention to provide a prepayment system encryption token communication analyzing apparatus which can continuously monitor and analyze and reduce facility operation time and efficiently perform facility management.

본 발명의 일측면에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치는, 운영 서버와 선불형 전력량계와의 통신을 통해 암호화 토큰 정보의 신뢰성을 판정하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 있어서, 상기 운영 서버로부터 제공되는 고객의 전력 사용을 위한 선 지불 금액의 구매 정보를 암호화한 제1암호화 정보 또는 소스 정보와, 상기 운영 서버로부터 전달받은 제1암호화 정보를 저장하고 있는 선불형 전력량계로부터 제공되는 제2암호화 정보 또는 그 복호화 정보를 상호 비교하여, 정보 일치 여부에 따라 해당 암호화 정보 또는 복호화 정보의 전달 신뢰성을 판정하는 통신 분석 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 통신 분석 장치는, 온라인 방식의 통신성능 검증에 있어서, 상기 운영 서버로부터의 전송된 제1암호화 정보를 선불형 계기와 통신이 가능한 특정 프로토콜로 변환하는 정보 변환부와, 상기 운영 서버와 상기 선불형 전력량계 간의 제1 및 제2암호화 정보가 암호화 토큰 전송 표준에 적합하게 동작하는지를 점검하는 토큰 전송 적합성 검증부, 상기 토큰 전송 적합성 검증부의 암호화 정보 검증 동작을 위한 암호화 및 복호화 알고리즘을 적용하고, 정보변환부 동작 명령과 계기상태 분석명령, 시험로그 및 실시간 로깅명령, 암호화 정보의 검증 결과에 따른 데이터 저장 기능을 제어하는 제어부 및, 상기 제어부의 제어에 의해 제1 및 제2암호화 정보의 검증 결과에 따른 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 토큰 전송 적합성 검증부가 점검하는 제1 및 제2암호화 정보의 암호화 토큰 생성 및 전송 표준은 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송표준인 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, 상기 선불형 전력량계로부터 제공받은 정보에 근거하여 해당 선불형 전력량계가 계기 정보 및 검침 정보를 정기적으로 수집하고 기록하는 지를 확인 및 분석하는 계기 상태 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, IEC 62056 표준 프로토콜을 기반으로 상기 선불형 전력량계로부터 수신받은 계기 상태 정보와, 계기 설정 정보를 기초로, 상기 계기 상태 분석부가 확인 및 분석 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, 암호화 토큰의 전송 시험을 수행함에 따라 로깅 필드(Loging Field)에 기록된 전체 시험 로그를 조회할 수 있도록 하는 시험 로그부와, 상기 선불형 전력량계의 전력 계량에 관련된 설정 및 암호화 토큰의 설정 요청 메시지 처리 상태를 실시간으로 확인하는 실시간 로깅부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, C-Prtcl(상용 프로토콜)을 이용하여 상기 운영 서버와 통신을 진행하고, IEC 62056 DLMS의 프로토콜을 이용하여 상기 선불형 전력량계와 통신을 진행하며, IEC 62056 DLMS의 프로토콜을 이용하여 상기 선불형 전력량계와 통신 접속을 수행하는 DLMS 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, 상기 제어부의 스위칭 절환 제어에 따라, 온라인 방식으로 제1암호화 정보가 전송된 경우 상기 운영 서버를 상기 선불형 전력량계와의 중계 전송경로인 정보 변환부와 연결시키고, 오프라인 방식으로 제1암호화 정보가 전송된 경우 상기 운영 서버와 상기 선불형 전력량계와의 중계 전송 경로를 차단시키기 위한 스위칭 절환을 수행하는 절환 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2암호화 정보는 DES 암호화 알고리즘에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2암호화 정보는 TID(Token IDentifier) 정보와, 충전 금액, 토큰 번호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는, 상기 운영 서버로부터의 제1암호화 정보와, 상기 선불형 전력량계로부터의 제2암호화 정보에 각각 포함된 TID 정보와, 충전 금액, 토큰 번호를 각각 대응적으로 개별 비교하여, 모두 일치하는 경우에만 전송 토큰의 적합성 합격 판정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 오프라인 방식의 암호화 토큰정보의 통신성능 검증을 위해 선불형 계기로 암호화 토큰을 전달하는데 있어서, 통신분석 장치 내에 IEC 62055에 의한 암호화 토큰 생성모듈을 장착하여 통신분석 모듈 자체가 암호화 토큰 시뮬레이터의 기능을 보유하여 운영 서버로서의 역할을 수행토록 함으로써, 상기 운영 서버에서 암호를 받지 않고 통신 분석 장치에서 직접 생성하여 전력량계로 전송하고 전력량계에서 수신한 암호화 또는 복호화 정보와 통신분석 장치에서 직접 생성한 암호화 정보를 비교하여 선불 계기가 암호화 토큰 수신 및 복호화 처리 기능을 정상적으로 수행하는지를 검증하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 통신 분석 장치에 의한 암호화 정보의 전달 신뢰성 판정 결과를 모니터 화면으로 조회하는 통신 분석용 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는 고객 정보와, 할인 정보, 사용전력량 정보, 최대수요전력, 무효 전력, 잔액, 충전 전기요금의 정보를 포함하는 전력량계의 계기 상태 이력의 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는 상기 운영 서버의 제1암호화 정보와 상기 선불형 전력량계의 제2암호화 정보를 비교한 신뢰성 판정 결과에 대한 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치는 상기 운영 서버와, 상기 선불형 전력량계와의 제1 및 제2암호화 정보 신뢰성 판정을 위한 통신에 따라 발생되는 로그(Log) 정보의 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 분석 장치에 대해 보조적으로 통신 연결되어, 운영서버에 접속하여 운영시스템에서 수행하는 선불고객의 신규 접수와 갱신/수납 업무를 수행하며 암호화 정보의 생성과 전송정보 등을 조회하고, 시스템 전반에 대한 관리업무를 수행하는 운용 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. A prepaid metering system encryption token communication analyzing apparatus according to an aspect of the present invention is a prepayment metering system encrypted token communication analyzing apparatus that determines the reliability of cryptographic token information through communication between an operating server and a prepayment watt hour meter, Provided from the prepaid watt hour meter storing the first encryption information or the source information encrypted with the purchase information of the pre-payment amount for use of the electric power of the customer provided from the operation server and the second encryption And a communication analyzing device for comparing the information or the decryption information with each other to determine reliability of transmission of the corresponding encryption information or decryption information according to whether or not the information matches.
In the present invention, the communication analyzing apparatus may include an information converting unit for converting the first encryption information transmitted from the operation server into a specific protocol capable of communicating with the prepaid meter, A token transmission conformity verification unit for checking whether the first and second encryption information between the server and the prepayment watt-hour meter operate in accordance with an encryption token transmission standard, and an encryption and decryption algorithm for the encryption information verification operation of the token transmission conformity verification unit A controller for controlling an information converter operation command, a gauge status analysis command, a test log and a real-time logging command, and a data storage function according to the verification result of the encryption information; And a data storage unit for storing data according to the verification result.
In addition, the encryption token generation and transmission standard of the first and second encryption information checked by the token transmission conformity verification unit is characterized by being an IEC 62055 STS encrypted token transmission standard.
The communication analyzing apparatus may further include an instrument condition analyzing unit for analyzing and analyzing whether the prepayment watt hour meter periodically collects instrument information and meter reading information based on the information provided from the prepaid watt-hour meter .
The communication analyzing apparatus is characterized in that the instrument state analyzing unit performs the checking and analyzing operation based on the instrument state information and the instrument setting information received from the prepayment watt hour meter based on the IEC 62056 standard protocol.
The communication analyzing apparatus includes a test log unit configured to inquire a whole test log recorded in a logging field by performing a transmission test of a cryptographic token, a setting unit configured to set and encrypt the power metering of the prepayment watt- And a real-time logging unit that confirms the setting request message processing status of the token in real time.
The communication analyzing apparatus communicates with the operation server using C-Prtcl (commercial protocol), communicates with the prepayment watt-hour meter using the protocol of IEC 62056 DLMS, and uses the protocol of IEC 62056 DLMS And a DLMS connection unit for performing communication connection with the prepaid watt-hour meter.
Wherein the communication analyzing apparatus connects the operating server to an information converting unit which is a relay transmission path with the prepayment watt-hour meter when the first encryption information is transmitted on-line in accordance with the switching switching control of the control unit, And a switching selector for performing switching switching for blocking the relay transmission path between the operating server and the prepayment watt-hour meter when the first encryption information is transmitted.
And the first and second encryption information are generated by the DES encryption algorithm.
The first and second encryption information may include TID (Token IDentifier) information, a charge amount, and a token number.
The communication analyzing device correspondingly compares the TID information included in the first encryption information from the operation server and the second encryption information from the prepayment watt-hour meter with the charge amount and the token number, respectively, And the conformance acceptance determination of the transmission token is performed only when they match.
Also, in order to verify the communication performance of offline cryptographic token information, a cryptographic token is transmitted to a prepaid meter. In the communication analyzer, an encryption token generation module according to IEC 62055 is installed so that the communication analysis module itself So that it can be directly generated by the communication analyzer without being encrypted by the operation server and transmitted to the watt hour meter, and the encryption or decryption information received from the watt hour meter and the encryption information generated directly by the communication analyzer And verifies whether the prepaid instrument normally performs the encryption token reception and decryption processing function.
The present invention is characterized by further comprising a communication analysis terminal for inquiring, on a monitor screen, the reliability determination result of the encryption information by the communication analyzing apparatus.
The communication analyzing apparatus provides an inquiry screen of a meter state history of a watt hour meter including customer information, discount information, used electric energy amount information, maximum demand electric power, reactive power, balance, and charge electric charge information.
The communication analyzing apparatus provides an inquiry screen for the reliability determination result obtained by comparing the first encryption information of the operation server with the second encryption information of the prepayment watt-hour meter.
The communication analyzing apparatus provides an inquiry screen of log information generated according to communication for determining the first and second encryption information reliability between the operation server and the prepayment watt hour meter.
The communication analyzing apparatus is connected to the communication analyzing apparatus in an auxiliary manner and connected to the operation server to perform a new reception and update / storage work of a prepaid customer performed in the operating system, inquires generation and transmission information of the encryption information, And an operating PC for performing management tasks for the mobile terminal.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 선불형 운영 시스템에서 고객이 사용하고자 하는 전력량에 해당하는 요금을 선 지불하는 충전 전기요금 구매정보를 암호화하여 고객측 전력량계로 전송하게 되면, 통신 분석 장치에서 운영 시스템으로부터 암호화 정보를 수신하여 유효성을 판단하고, 전력량계로부터도 암호화 정보를 수신받아 운영 시스템으로부터의 암호화 정보와 비교하여 정보의 신뢰성 유무를 자동으로 분석 및 판정할 수 있도록 함에 따라, 선불형 전력 계량시스템의 제작, 개발단계는 물론, 납품 전 선불기능 인정시험 단계와 현장 설비구축 시, 그리고 현장 운용 중에 시스템의 성능검증과 고객과의 거래 신뢰도 확인을 할 수 있는 통합적인 검증 장치의 역할을 수행함으로서, 선불 계량시스템의 시험 및 부설시간을 크게 단축시키고 현장 운용시의 운용효율을 향상시켜 사업추진의 효율향상을 기하고 시스템의 운용비용을 절감하며, 대 고객 신뢰도 제고에 기여한다.According to the present invention as described above, when the prepaid operating system encrypts charging electric bill purchase information for paying a fee corresponding to the amount of electric power to be used by the customer and transmits the information to the customer watt-hour meter, By receiving encryption information from the system to determine its validity, receiving encryption information from a watt-hour meter and comparing it with encryption information from an operating system, it is possible to automatically analyze and determine the reliability of information, By performing the function of verifying the performance of the system and confirming the reliability of the transaction with the customer during the test phase of the pre-payment function before the delivery, the establishment of the on-site facility, and the operation during the operation, Significantly shorten testing and laying time of prepayment systems Improve operational efficiency in field operations group to improve the efficiency of projects and reduce the operational costs, and contribute to enhance reliability for customers.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서의 암호화 정보 처리 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치의 구체적인 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 운영 서버와 전력량계 및 통신 분석 장치가 각각 보유하고 있는 정보 형태와, 각 구성요소 간에 고유한 프로토콜을 이용한 정보 전송이 이루어지는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 암호화 토큰 시뮬레이터가 내장되어 운용되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 암호화 정보의 전송 및 분석을 위한 소프트웨어 및 인터페이스의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 소프트웨어 및 인터페이스 구성을 이용하여 암호화 정보의 전송 및 분석 처리가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 암호화 정보의 전송 및 분석 처리를 수행함에 따라 구현되는 데이터베이스의 구성 메뉴를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 계기상태 이력 정보가 화면 상에 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 암호화 정보 전송의 통신성능 시험 결과가 화면 상에 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 각 구성 기기 간의 실시간 로그 화면이 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 암호화 토큰의 전송시험 로그에 대한 조회 화면이 구현된 상태를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an encryption information processing process in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a diagram illustrating an overall configuration of a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed configuration of a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, an information server includes an operating server, a watt- Fig.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a cryptographic token simulator is embedded in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a configuration of a software and an interface for transmitting and analyzing encrypted information in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of transmitting and analyzing encryption information using the software and interface configuration shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration menu of a database implemented by performing transmission and analysis processing of encryption information in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which instrument state history information that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention is displayed on a screen.
10 is a diagram illustrating a result of a communication performance test of transmission of encrypted information that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a state in which a real-time log screen is displayed between respective components that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which an inquiry screen for a transmission test log of a cryptographic token that can be inquired through a terminal in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서의 암호화 정보 처리 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 의하면, 고객이 전력을 사용하기 위해 은행을 직접 이용하거나, 은행의 온라인 결제 시스템을 통해 선 구매를 하게 되면, 해당 구매 정보가 전력사의 운영 시스템으로 전달된다.
운영 시스템은 고객의 전력 사용을 위해 선 구매한 전기요금 충전 정보를 전달받게 되면, 해당 구매 정보를 특정의 암호화 알고리즘에 의해 암호화하게 되고, 암호화된 정보를 IEC 62055 STS의 전송표준에 근거하여 암호화 토큰(Token)의 형태로 고객의 선불형 전력량계에 전달한다.
이 때, 상기 운영 시스템에서는 고객의 구매 정보가 신규 고객에 의한 구매 정보이면 신규 정보로서 처리하고, 기존 고객의 추가적인 구매 정보이면 갱신 처리를 하게 된다.
한편, 상기 운영 시스템에서는 암호화 토큰을 선불형 전력량계로 전송할 때, CDMA와 GSM 등의 통상의 상용 무선 패킷 통신망이나, PLC, Zigbee, Binary-CDMA 등의 유무선 통신망 등을 통합한 AMI 방식의 통신망을 통해서 온라인 방식으로 전송할 수 있고, 고객이 보유하고 있는 통신 단말기를 통해 SMS, 또는 인터넷, 팩스 등을 통하여 암호화 토큰의 충전 정보를 전달하게 되면, 고객이 다시 해당 암호를 전력량계에 부착된 키패드 등을 통하여 입력하는 오프라인 방식도 가능하다.
선불형 전력량계는 상기 운영 시스템으로부터 전달받은 암호화 토큰을 복호화 알고리즘을 적용하여 복호화하고, 그 복호화된 정보를 통해 수신 데이터의 유효성을 자체 분석하게 되고, 유효성의 판단이 완료되면 수신된 금액 정보를 저장하게 된다.
상기 운영 시스템은 선불형 전력량계에 암호화 토큰을 전송하는 것과 동시에, 실시간으로 통신 분석 장치에 해당 암호화 정보를 전달하게 되는데, 전달되는 암호화 정보에는 고객 정보와 전력의 구매 정보가 포함되어 있다.
상기 통신 분석 장치는 상기 운영 시스템으로부터 암호화 정보가 수신되면, 수신되는 암호화 정보를 복호화 알고리즘에 따라 복호화 처리하게 되고, 상기 선불형 전력량계에 암호화 토큰의 정보를 포함한 해당 전력량계의 계기 정보를 요청하게 된다.
상기 선불형 전력량계에서 정보 요청에 따라 암호화 토큰 정보와, 계기 상태 정보, 계기 설정 정보를 상기 통신 분석 장치에 전송하게 되면, 상기 통신 분석 장치는 상기 선불형 전력량계로부터의 암호화 토큰 정보를 복호화 알고리즘에 따라 복호화하게 되고, 상기 운영 시스템으로부터 전달받아 복호화한 암호화 정보의 소스 데이터와 상기 선불형 전력량계로부터의 복호화된 소스 데이터를 각각 비교하여, 전송된 각 암호화 정보가 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송표준에 적합하게 전달되었는지를 검증 및 판정하게 된다. 그에 따라, 암호화 정보의 검증 및 판정 결과에 따라 암호화 정보의 전송에 대한 통신성능을 분석하게 된다.
한편, 상기 통신 분석 장치에서 운영 시스템으로부터의 암호화 정보와, 선불형 전력량계로부터의 암호화 정보를 검증하기 위해 비교하는 데이터는, 16진수 또는 64비트 소스 코드 또는 10진수(Decimal) 형태의 암호화 소스 정보와, 암호 생성 일시, 구매 금액 정보가 해당된다.
그 다음에, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 AMI 방식인 온라인 방식의 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 암호화 토큰 통신 분석 장치가 적용된 선불계량시스템은, 운영 서버(10), 통신망(20), 허브 장치(30), 운용 PC(40), 통신 분석용 단말기(50), 통신 분석 장치(60), 선불형 전력량계(70) 및, 광 통신망(80)을 포함한다.
상기 운영 서버(10)는 고객의 전력 사용을 위한 선 구매가 발생되면, 구매 정보를 미리 약속된 암호화 알고리즘에 따라 암호화하여 암호화 정보를 생성하고, 생성된 암호화 정보를 통신망(20)을 통해 상기 선불형 전력량계(70)에 암호화 토큰 정보로 전송함과 동시에, 실시간으로 상기 통신 분석 장치(60)에 상기 암호화 정보를 전송한다.
상기 통신망(20)은 상기 운영 서버(10)와 선불형 전력량계(70), 운영 서버(10)와 통신 분석 장치(60) 및 통신 분석용 단말기(50) 간에 정보 교환을 위한 원격지 유/무선 통신을 수행하는 것으로서, 이는 패킷 데이터 통신을 수행하는 이더넷(Ethernet)과, CDMA/GSM 등과 같은 무선 데이터 통신 방식으로 통신을 수행하는 무선 통신망 등을 포괄하고 있다.
여기서, 본 발명에서는 상기 운영 서버(10)로부터의 암호화 정보가 상기 통신망(20)을 통해서만 상기 선불형 전력량계(70)에 전달되는 온라인 방식만을 일례로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는 것으로서 고객 또는 시험자를 통해 암호화 정보가 전달되도록 하는 오프라인 방식도 포함될 수 있는 것이 가능하다.
상기 허브 장치(30)는 상기 통신망(20)과 연결되어, 통신망(20)과 상기 운용 PC(40), 상기 통신 분석용 단말기(50), 상기 통신 분석 장치(60)가 상호 간에 통신 연결될 수 있도록 하고, 해당 허브 장치(30)가 설치된 내부 통신망 내에서 수신되는 정보의 분배 역할을 수행한다.
상기 통신 분석용 단말기(50)는 상기 통신 분석 장치(60)와 허브 장치(30)를 통한 내부 통신에 의해 암호화 정보의 검증 및 분석과 관련된 다양한 명령을 입력할 수 있고, 상기 통신 분석 장치(60)의 동작에 따라 분석이 이루어진 실시간 로그 조회 상태나, 암호화 토큰의 전송 시험 상태 등을 조회 화면을 통해 가시적으로 파악할 수 있도록 하는 인터페이스 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 시스템 사정에 따라 통신 분석용 단말기(50)와 통신 분석 장치(60)는 일체형으로 구현하는 것도 얼마든지 가능하며, 운용 PC(40)는 운영서버에 접속하여 운영시스템에서 수행하는 선불고객의 신규 접수와 갱신/수납 업무를 수행하며 암호화 정보의 생성과 전송정보 등을 조회하고, 시스템 전반에 대한 관리업무를 수행하는 역할을 한다.
상기 통신 분석 장치(60)는 선불형 계량 시스템의 초기 설치시 또는 초기 설치 이후 시스템의 운영 상태에서, 시스템 내부적으로 전송하는 암호화 토큰의 통신 신뢰도를 분석 및 확인하기 위한 것으로서, 상기 통신망(20)을 통하여 상기 운영 서버(10)로부터 제공되는 고객의 사용 전력 선 지불 구매금액에 따른 암호화 정보를 수신받아 미리 약정된 복호화 알고리즘에 따라 복호화 처리하고, 광 통신망(80)을 통해 상기 선불형 전력량계(70)에 정보를 요청한 결과로 수신받는 암호화 정보를 복호화 처리함에 의해, 상기 운영 서버(10)로부터의 암호화 정보와 상기 선불형 전력량계(70)로부터의 암호화 정보를 비교하여 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송표준에 적합하게 동작이 이루어지는지를 점검 및 분석한다.
또한, 상기 통신 분석 장치(60)는 상기 운용 PC(40) 또는 통신 분석용 단말기(50)와의 허브 장치(30)를 통한 내부 통신에 의해 암호화 정보의 검증 및 분석에 관련된 동작 명령을 제공받아 동작을 수행할 수 있고,
상기 선불형 전력량계(70)는 광 통신망(Optic Communication Network)(80)을 통해 상기 통신 분석 장치(60)와 직접 통신 연결되어 있고, 상기 통신망(20)을 통해 온라인 또는 오프라인 방식에 따라 상기 운영 서버(10)로부터 전력 선 지불 금액 정보에 따른 암호화 토큰을 수신받아 미리 약정된 복호화 알고리즘에 따라 복호화 처리하여 복호화된 정보를 저장하고, 상기 통신 분석 장치(60)의 정보 전송 요청에 따라 상기 암호화 토큰 정보를 광 통신망(80)을 통해 전송한다.
여기서, 상기 통신 분석 장치(60)와 상기 선불형 전력량계(70)는 광 통신망(80)을 통해 통신 연결되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는 것으로서 RS232 방식 등과 같은 시리얼 통신 접속 방식을 사용하여 서로 통신 연결이 이루어질 수 있도록 하는 것도 얼마든지 가능하다.
다음에, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치의 구체적인 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석 장치(60)는, 절환 선택부(61)와, 정보 변환부(62), DLMS 접속부(63), 계기 상태 분석부(64), 토큰 전송 적합성 검증부(65), 시험 로그(Log)부(66), 실시간 로깅(Loging)부(67), 제어부(68), 데이터 저장부(69)를 포함한다.
상기 절환 선택부(61)는 상기 제어부(68)로부터의 스위칭 절환 명령에 따라, 온라인 방식의 통신 성능 시험을 위해서 상기 운영 서버(10)와 상기 선불형 전력량계(70)와의 중계 전송경로인 정보 변환부(62)와 연결시키고, 오프라인 방식에서는 그 전송 경로를 차단시키기 위한 스위칭 절환을 수행한다.
상기 정보 변환부(62)는 상기 운영 서버(10)의 암호화 정보를 전력량계로 전송하는데 있어서 운용서버 레벨에서의 통신 프로토콜과, 상기 선불형 전력량계(70)가 설치된 현장 레벨에서의 통신 프로토콜이 다른 점을 감안하여, 각각의 암호화 정보 수신을 위해 상기 운영 서버(10)로부터의 전송 정보에 대한 프로토콜을 변환하고, 상기 선불형 전력량계(70)로부터의 전송 정보에 대한 프로토콜을 변환함에 의해, 상호 호환된 정보 전송 구조 하에서 정보의 통신 신뢰도 시험이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 DLMS 접속부(63)는 상기 선불형 전력량계(70)와의 정보 통신을 위한 IEC 62056 DLMS 표준 프로토콜을 기반으로 정보의 요청 및 전송받은 정보의 수신을 위한 DLMS 프로토콜 접속을 수행한다.
상기 계기 상태 분석부(64)는 IEC 62056 표준 프로토콜을 기반으로 하여 상기 선불형 전력량계(70)로부터 수신받은 계기 상태 정보 및 계기 설정 정보에 의해, 계기의 정보 및 검침 정보를 정기적으로 수집 및 기록하는 지를 분석하는 것으로서, IEC 62056 표준 프로토콜을 기반으로 상기 선불형 전력량계(70)에게 계기 상태 정보, 계기 설정 정보 등의 저장 데이터를 요구하고, 응답 정보로서 수신받은 데이터를 기초로 해당 선불형 전력량계(70)가 계기 정보 및 검침 정보를 정기적으로 수집하고 기록하는지를 확인 및 분석한다.
상기 토큰 전송 적합성 검증부(65)는 상기 운영 서버(10)와 상기 선불형 전력량계(70) 간의 전송 암호화 정보가 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송 표준에 적합하게 동작하는지를 점검하는 것으로서, 상기 운영 서버(10)가 암호화 정보를 선불형 전력량계(70)로 전송하고, 해당 통신 분석 장치(60)에서 운영 서버(10)로부터 암호화 정보를 수신하는때에 실시간으로 상기 선불형 전력량계(70)와 접속하여 전력량계(70) 내에 복호화되어 저장되어 있는 수신 정보를 호출하여 운영 서버(10)로부터 수신한 정보와 상호 비교함으로써, 고객 충전 전력량과 관련된 암호화 정보가 운영 서버(10)로부터 선불형 전력량계(70)로 정확하게 전송되어 IEC 62055 표준에 적합한지를 검증한다.
여기서, 상기 토큰 전송 적합성 검증부(65)는 상기 운영 서버(10)로부터의 암호화 정보가 복호화된 정보와, 상기 선불형 전력량계(70)로부터의 암호화 정보가 복호화된 정보에 각각 포함되어 있는 토큰값과, TID(Token IDentifier)값, 충전 금액값을 각각 대응적으로 개별 비교하여 어느 하나의 정보값이라도 일치하지 않으면, 적합성 검증 결과를 불합격 처리하고, 모든 정보값이 일치해야만 적합성 검증 결과를 합격으로 처리하게 된다.
상기 시험 로그부(66)는 암호화 토큰의 전송 시험을 수행함에 따라 로깅 필드(Loging Field)에 기록된 전체 시험 로그를 조회할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 통신 분석용 단말기(50)에 전체 시험 로그의 조회 화면을 제공한다.
상기 실시간 로깅부(67)는 상기 선불형 전력량계(70)의 전력 계량에 관련된 각종 설정 및 암호화 토큰의 설정 요청 메시지 처리 상태를 실시간으로 확인하는 것으로서, 선불형 전력량계(70)의 적용 요금제와 할인제, 계량 방법 등의 계기설정 및 암호화 토큰의 설정 요청 메시지가 어떻게 처리되는지 실시간으로 확인할 수 있는 것이다.
상기 제어부(68)는 온라인 방식 또는 오프라인 방식의 암호화 토큰 전달 방식에 따라 상기 절환 선택부(61)를 스위칭 절환하기 위한 제어를 수행하고, 상기 정보 변환부(62)의 프로토콜 변환 동작과, 상기 DLMS 접속부(63)를 통한 DLMS 프로토콜을 이용한 상기 선불형 전력량계(70)로의 정보 요청 및 전송 데이터의 수신 동작에 관련된 제어를 수행한다.
또한, 상기 제어부(68)는 상기 운영 서버(10)로부터의 암호화 정보와 상기 선불형 전력량계(70)로부터의 암호화 정보가 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송 표준에 적합하게 동작하는지를 점검하기 위한 암호화 및 복호화 알고리즘을 적용하고, 그 분석 결과에 대한 결과 데이터를 상기 데이터 저장부(69)에 저장한다.
상기 제어부(68)는 상기 시험 로그부(66)에 의한 전체 시험 로그의 조회 기능과, 상기 실시간 로깅부(67)에 의한 상기 선불형 전력량계(70)의 각종 설정 및 암호화 토큰의 설정 요청 메시지 처리 상태를 실시간으로 확인하는 기능을 실행시키기 위한 제어를 수행한다.
상기 데이터 저장부(69)는 상기 선불형 전력량계(70)에 대한 계기 상태의 분석 결과 데이터와, 고객 충전 전력량과 관련된 암호화 정보가 운영 서버(10)로부터 상기 선불형 전력량계(70)로 정확하게 전송되어 IEC 62055 표준에 적합한지를 검증한 결과에 따른 결과 데이터, 전체 시험 로그 데이터를 저장한다.
다음에, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 운영 서버와 전력량계 및 통신 분석 장치가 각각 보유하고 있는 정보 형태와, 각 구성요소 간에 고유한 프로토콜을 이용한 정보 전송이 이루어지는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 운영 서버(10)에 생성되는 전력 선 지불에 의한 충전 및 암호화 정보는 TID 정보와, 충전 금액 정보, 토큰 정보를 포함하고 있고, 상기 충전 및 암호화 정보를 상기 선불형 전력량계(70)에 암호화 토큰으로 전송함과 동시에, 상기 통신 분석 장치(60)에 C-Prtcl 과 같이 이더넷 통신 상에서 이용되는 상용 프로토콜을 이용하여 전송한다.
상기 선불형 전력량계(70)는 사용 잔액, 차단 상태, 계약 정보, 할인 정보, 접속 상태, 사용량, 계기 시간의 데이터를 포함하고 있는 전력량계 상태 정보와, 사용량, 잔액, 차단 상태, 계약 정보, 할인 정보 데이터를 포함하고 있는 계기 상태 이력 정보, 수신자, 요청 내용, 결과, 응답 시각의 데이터를 포함하고 있는 통신 로그 정보를 갖추고 있는 상태에서, 상기 운영 서버(10)로부터 암호화 토큰을 수신받아 복호화하여 TID, 충전 금액, 토큰 데이터를 갖춘 충전 및 암호화 정보를 보유하게 된다.
그 상태에서, 상기 통신 분석 장치(60)에서 IEC 62056 DLMS 프로토콜을 이용한 정보 요청이 있게 되면, 해당 선불형 전력량계(70) 내에 저장되어 있는 충전 및 암호화 정보와, 전력량계 상태 정보, 계기 상태 이력 정보, 통신 로그 정보를 상기 통신 분석 장치(60)에 전달한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 암호화 토큰 시뮬레이터가 내장되어 운용되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(68)에서는 충전 금액과 디코드 키(Decode Key), TID 정보(즉, 계기 번호, 암호화 연월일시가 수록된 정보) 등을 입력받아 IEC 62055 표준에 기반한 암호화 키(Encryption Key)를 추가하고, 암호화된 정보인 토큰(Token)을 생성하여 2진수(Binary), 10진수(Decimal) 및 16진수(Hex)의 형태로 출력하는 기능을 갖는 알고리즘을 내장하고 있다.
IEC 62055 STS 표준에 의한 토큰 암호화는 각각 8바이트 크기(64 비트)인 팬 블록(PAN Block)과 제어블록(Control Block)을 이용하여 8바이트 크기의 디코더 키(Decoder key)를 생성하고 이 디코더 키를 이용하여 사용량 및 사용금액 데이터를 20자리의 숫자 토큰을 만들어 내는 과정이다.
IEC 62055 STS에 의한 암호화 알고리즘과 복호화 키 발생 알고리즘에서는 64 비트의 디코더 키에 대하여 보수(Complement)를 취하고 치환, 순열, 회전 등의 프로세서를 거쳐 암호화 작업을 진행하게 된다.
64비트 디코더 키를 생성하기 위한 키 블록은 팬 블록(Pan Block)과 제어 블록(Control Block)을 이용해 만들어지고, 팬 블록과 제어 블록을 XOR(Exclusive OR)하여 새로운 블록을 만든 다음 DES 암호화 알고리즘을 적용하여 키를 생성한다.
팬 블록(Pan Block)은 MeterPAN 레코드와 IAIN/DRN 레코드를 이용해 생성되며 주로 전력회사, 제조사 및 암호화 위치(POS, 서버) 등 여러 형태의 식별자에 대한 정보를 담당하는 블록으로 IIN(Issuer Identification Number), MfrCode(제조사 번호), DSN(Decoder Serial Number), DRN 체크 디지트(Check Digit) 및 PAN 체크 디지트(Check Digit)로 구성된다.
한편, 복호화 키 발생을 위해서는 16 디지트 제어 블록과 팬 블록을 디지털 연산(XOR) 처리하여 키 블록을 추출한 다음, 64 비트 밴딩(Bending Key)과 암호화 과정을 거친후 다시 XOR 연산 등을 거치게 된다.
따라서, 암호화 키를 생성하기 위해서는 팬 블록과 제어 블록 값을 XOR 시킨 값에 DES 알고리즘을 반영하여 키를 생성하고, 디코더 키를 생성하기 위해 필요한 3개의 요소인 팬 블록(PAN Block), 제어 블록(Control Block) 및 64비트 DES키가 구해지면, 이 세가지 요소를 이용하여 64비트 디코더 키가 만들어진다.
상기 DES 암호화 알고리즘은 암호화 및 복호화에 사용하는 키가 동일하기 때문에, 본 발명에 따른 암호화키는 디코더 키와 동일한 키에 해당한다.
다음에, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 암호화 정보의 전송 및 분석을 위한 소프트웨어 및 인터페이스의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석 장치(60)의 제어부(68)에서 구동되는 소프트웨어 및 인터페이스 프로그램의 물리적 계층 구조는, 리눅스(Linux) 기반의 운영 체제(OS)를 활용한 것으로서, 데이터의 처리 기능을 담당하는 UI Proxy(로그인 관리, 실시간 화면 처리)와, Event Manager(운영 서버(10)와 선불형 전력량계(70) 사이의 요청, 응답 데이터 감시에 의해 발생된 이벤트를 실시간 기록, 선불형 전력량계(70)의 스케쥴 상태 조회 및 결과 수신, 통지), DLMS Connector(IEC 62056 표준에 따른 통신 접속에 관여), SQIsoft C/C++ lib(통신과 화면 구현을 위한 프로그래밍 소프트웨어) 등을 갖추고 있고, 웹 화면의 처리 기능을 담당하는 JSP(로그인 관리), Flex(실시간 화면 변경처리), Web Service(운영 서버(10)와의 통신 담당), SQIsoft Web lib(웹 어플리케이션 구현을 위한 프로그래밍 소프트웨어) 등을 갖추고 있으며, 운영체제(OS)에 의해 구동되어 데이터의 삽입, 처리 경로를 제공하는 오픈 데이터베이스 형태의 My SQL을 갖추고 있다. 또한, Tomcat은 운영 체제에 의해 구동되어 자바 가상머신(Java VM)의 구동 엔진 기능을 수행하는 것으로서, Spring, JDBC, iBATIS 등과 함께 오픈 소프트웨어에 해당된다.
도 7은 도 6에 도시된 소프트웨어 및 인터페이스 구성을 이용하여 암호화 정보의 전송 및 분석 처리가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바에 따르면, Web Service에서는 HTTP를 이용하여 운영 서버(10)와 통신 분석용 단말기(50)와 통신을 진행함에 의해 요청 및 응답 동작을 진행하고, JDBC를 이용하여 My SQL의 데이터베이스에 접근하여 수신받은 스케쥴 상태 결과를 상기 통신 분석용 단말기(50)의 브라우저(Browser)에 제공한다.
Web Service와 UI Proxy의 사이에는 JSON을 이용하여 상기 운영 서버(10)와의 정보 통신을 위한 소프트웨어적 데이터 처리를 수행하고, UI Proxy와 Event Manager의 사이와, Event Manager와 DLMS Connector의 사이에는 각각 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 상기 운영 서버(10)와의 정보 통신을 위한 소프트웨어적인 데이터 처리를 수행하게 된다.
Event Manager는 libmysqclient를 이용하여 My SQL에 발생 이벤트의 로그를 저장하고, Web Service는 JDBC를 이용하여 My SQL에게 상기 통신 분석용 단말기(50)의 조회 화면으로서 제공하기 위한 유저 인터페이스의 데이터를 요청 및 요청 데이터를 수신한다.
한편, DLMS Connector는 DLMS 프로토콜을 이용하여 상기 선불형 전력량계(70)와 통신 접속을 수행하여 스케쥴 상태의 조회 요청 및 그 응답 데이터를 수신받게 된다.
여기서, 상기 My SQL의 오픈 데이터베이스에 기록된 데이터의 구성 메뉴는 도 8에 도시된 바와 같다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 My SQL의 데이터베이스는, 사용자 ID와 패스워드 등을 관리하는 사용자 메뉴와, 고객 ID, 정기 검침일, 계약종별, 할인 정보, 단가 등의 계약 정보를 열람할 수 있는 계약정보 메뉴, 현재 계기 시간, 사용량, 잔액, 충전일시(TID), 충전금액, 디스펜서 키 등의 계기 상태를 열람할 수 있는 계기 상태 메뉴, 고객번호, 정기 검침일, 계약종별, 할인정보, 단자 등의 계기 설정 정보를 열람할 수 있는 계기 설정 이력 메뉴, 고객번호, 충전일시(TID), 충전금액, 토큰, 디스펜서 키 등의 토큰 설정 정보를 열람할 수 있는 토큰 설정 이력 메뉴, 사용량, 잔액, 충전일시(TID), 충전 금액, 디스펜서 키 등의 계기 상태 정보를 열람할 수 있는 계기 상태 이력 메뉴를 포함하고 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 계기상태 이력 정보가 화면 상에 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석용 단말기(50)에서는 상기 통신 분석 장치(60)의 암호화 정보 검증 및 분석 결과에 따라, 데이터 저장부(69)에 저장된 My SQL의 저장 데이터를 근거로 고객 정보와, 할인 정보, 사용 전력량 정보, 최대 수요 전력, 무효 전력, 잔액, 충전한 전기 요금 등의 정보를 모니터 화면을 통해 조회할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 암호화 정보 전송의 통신성능 시험 결과가 화면 상에 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석용 단말기(50)는 상기 운영 서버(10)로부터 제공되는 암호화 토큰 정보의 TID, 충전 금액, 토큰 번호 등의 정보와 더불어, 상기 선불형 전력량계(70)로부터 제공되는 암호화 토큰 정보의 TID, 충전 금액, 토큰 번호 등의 정보를 하나의 화면을 통해 동시에 조회할 수 있고, 암호화 정보 전송 성능의 분석 결과에 따른 합격, 불합격 처리 여부를 함께 화면을 통해 조회 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 각 구성 기기 간의 실시간 로그 화면이 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석용 단말기(50)는 상기 운영 서버(10)에서 시험 장치(즉, 통신 분석 장치)로 데이터를 전송한 로그 정보와, 시험 장치(통신 분석 장치)에서 데이터 전송의 응답으로서 운영 서버(10)로 정상적인 데이터 전송이 이루어진 상태를 실시간으로 모니터 화면을 통해 조회할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에서 단말기를 통하여 조회할 수 있는 암호화 토큰의 전송시험 로그에 대한 조회 화면이 구현된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 통신 분석용 단말기(50)는 암호화 토큰의 전송시험 로그로서, 충전 전송 금액과, 서버 충전 일시, 요청 일시, 고객 번호 및 계기 번호 등을 모니터 화면을 통해 조회할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 선 지불 대상으로 전력량계가 갖추어져서 전력을 금액 충전에 의해 사용하는 기술에 적용하고 있지만, 이에 한정되지는 않는 것으로서 가스 에너지 또는 수도의 계량기기와 연계하여 가스 에너지 또는 수도의 사용을 위해 선 지불 방식으로 운용하는 유료 에너지, 유체 공급 시스템에도 동일하게 적용이 가능함은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an encryption information processing process in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
As shown in FIG. 1, according to the prepaid metering system encryption token communication analyzing apparatus according to the present invention, when a customer directly uses a bank to use electric power or pre-purchases through a bank's online payment system, Purchasing information is transmitted to the power company's operating system.
When the operating system receives the pre-purchased electricity charge information for power usage of the customer, it encrypts the purchase information by a specific encryption algorithm, and encrypts the encrypted information according to the transmission standard of IEC 62055 STS. To the customer's pre-paid watt-hour meter in the form of a token.
At this time, in the operating system, the purchase information of the customer is processed as new information if it is the purchase information by the new customer, and the update processing is performed if the purchase information of the existing customer is the additional purchase information.
On the other hand, when the encryption token is transmitted to the prepayment watt-hour meter, the operating system uses an AMI communication network that integrates a commercial commercial wireless packet communication network such as CDMA and GSM, and a wired / wireless communication network such as PLC, Zigbee and Binary- And transmits the charging information of the encryption token through the SMS, the Internet, or a fax through the communication terminal held by the customer. Then, the customer again inputs the password through the keypad attached to the watt hour meter Offline.
The prepaid watt-hour meter decodes the encryption token received from the operating system by applying a decryption algorithm, analyzes the validity of the received data through the decoded information, and stores the received amount information when the validity is determined do.
The operating system transmits the encryption token to the prepayment watt-hour meter and simultaneously transmits the encryption information to the communication analyzing apparatus in real time. The encryption information to be transmitted includes the customer information and the purchase information of the power.
Upon receipt of the encryption information from the operating system, the communication analyzing apparatus decrypts the received encryption information according to the decryption algorithm, and requests the instrument information of the corresponding watt hour meter including the information of the encryption token in the prepayment watt-hour meter.
When the prepayment watt-hour meter transmits the encrypted token information, the instrument status information, and the instrument setting information to the communication analyzing apparatus according to the information request, the communication analyzing apparatus analyzes the encryption token information from the prepayment watt- And compares the source data of the encrypted information received from the operating system and decrypted with the decrypted source data from the prepayment watt hour meter to transmit each encrypted information to the IEC 62055 STS cryptographic token transmission standard And verifies and determines whether or not it has occurred. Thereby, the communication performance for transmission of the encrypted information is analyzed according to the verification of the encryption information and the determination result.
On the other hand, in the communication analyzing apparatus, the encryption information from the operating system and the data to be compared for verifying the encryption information from the prepayment watt hour meter are encrypted source information in hexadecimal or 64-bit source code or decimal form, , Password generation date and time, and purchase amount information.
Next, FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of an online prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus, which is an AMI system according to an embodiment of the present invention.
2, the prepayment metering system to which the encryption token communication analyzing apparatus according to the present invention is applied includes an operation server 10, a communication network 20, a hub device 30, an operation PC 40, A terminal 50, a communication analyzer 60, a prepayment watt-hour meter 70, and an optical communication network 80.
When the pre-purchase for power usage by the customer occurs, the operation server 10 encrypts the purchase information according to the pre-set encryption algorithm to generate the encryption information, and transmits the generated encryption information to the prepaid Type watt-hour meter 70 as cryptographic token information, and transmits the encryption information to the communication analyzer 60 in real time.
The communication network 20 is connected to the operation server 10 and the prepayment watt-hour meter 70, the operation server 10, the communication analysis apparatus 60, and the communication analysis terminal 50, Which encompasses Ethernet for performing packet data communication and wireless communication network for performing communication using a wireless data communication method such as CDMA / GSM and the like.
Here, in the present invention, only the online method in which the encryption information from the operation server 10 is transmitted to the prepayment watt-hour meter 70 through the communication network 20 is described as an example, but the present invention is not limited thereto It is also possible to include an off-line method to allow encryption information to be conveyed through a customer or a tester.
The hub device 30 is connected to the communication network 20 so that the communication network 20 and the operating PC 40, the communication analysis terminal 50 and the communication analysis device 60 can be communicatively connected to each other And performs distribution of information received in the internal communication network in which the hub device 30 is installed.
The communication analysis terminal 50 can input various commands related to the verification and analysis of the encrypted information by the internal communication through the communication analyzer 60 and the hub device 30, ), A real-time log query state in which the analysis is performed according to the operation of the terminal, and a transmission test state of the cryptographic token, etc. through the inquiry screen.
Meanwhile, according to the system of the present invention, the communication analysis terminal 50 and the communication analyzing apparatus 60 can be implemented integrally. The operating PC 40 is connected to the operation server, It prepares the new receipt of the prepaid customer and updates / stores it, inquires the generation and transmission information of the encryption information, and performs the management work for the system as a whole.
The communication analyzer 60 is for analyzing and confirming the communication reliability of a cryptographic token transmitted internally in the system at the initial installation or after the initial installation of the prepayment metering system. And decrypts the encrypted information according to a pre-determined decryption algorithm, and transmits the encrypted information to the prepaid watt-hour meter 70 through the optical communication network 80. The prepaid watt- The encryption information from the operation server 10 and the encryption information from the prepayment watt hour meter 70 are compared with each other to comply with the IEC 62055 STS encryption token transmission standard And check whether the operation is performed.
The communication analyzing apparatus 60 receives an operation command related to verification and analysis of the encrypted information by the internal communication through the hub 40 with the operating PC 40 or the communication analysis terminal 50, , ≪ / RTI >
The prepayment watt hour meter 70 is directly connected to the communication analyzer 60 through an optical communication network 80 and is connected to the operation server 60 via the communication network 20 in an online or offline manner. And decrypts the decrypted information according to a pre-determined decryption algorithm to store the decrypted information. In response to the information transmission request of the communication analysis device 60, Through the optical communication network (80).
Although the communication analyzer 60 and the prepayment watt hour meter 70 are communicatively connected through the optical communication network 80, the present invention is not limited thereto, and a serial communication connection method such as an RS232 method may be used. It is also possible to make communication connection with each other as much as possible.
3 is a detailed block diagram of a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
3, the communication analyzing apparatus 60 includes a switching selector 61, an information converting unit 62, a DLMS connecting unit 63, a gauge state analyzing unit 64, A log section 66, a real time logging section 67, a control section 68, and a data storage section 69, as shown in FIG.
In accordance with the switching switching command from the control unit 68, the switching selection unit 61 performs information conversion, which is a relay transmission path between the operation server 10 and the prepayment watt-hour meter 70, And performs switching switching for disconnecting the transmission path in the off-line method.
The information conversion unit 62 converts the communication protocol at the operating server level and the communication protocol at the field level where the prepayment watt hour meter 70 is installed in the case where the encryption protocol information of the operating server 10 is transmitted to the watt- The protocol for the transmission information from the operation server 10 is converted to receive the respective encryption information and the protocol for the transmission information from the prepayment watt-hour meter 70 is converted, So that the communication reliability test of information can be performed under the information transmission structure.
The DLMS connection unit 63 performs DLMS protocol connection for requesting information and receiving information based on the IEC 62056 DLMS standard protocol for information communication with the prepayment watt-hour meter 70.
The meter state analyzer 64 periodically collects and records meter information and meter reading information based on the meter state information and the meter setting information received from the prepayment watt hour meter 70 based on the IEC 62056 standard protocol Based on the IEC 62056 standard protocol, requests the prepayment watt-hour meter 70 for the stored data such as the meter status information and the meter setting information, and transmits the stored data to the prepaid watt-hour meter 70 ) Confirms and analyzes whether meter information and meter reading information are regularly collected and recorded.
The token transmission conformance verification unit 65 checks whether the transmission encryption information between the operation server 10 and the prepayment watt-hour meter 70 meets the IEC 62055 STS encryption token transmission standard. The operation server 10 And transmits the encryption information to the prepayment watt-hour meter 70. When the communication analyzer 60 receives the encryption information from the operation server 10, the pre-transmission watt-hour meter 70 is connected to the watt- 70, and compares the received information with the information received from the operation server 10, so that the encryption information associated with the amount of charge for charging the customer is transmitted from the operation server 10 to the prepaid watt-hour meter 70 accurately And conforms to the IEC 62055 standard.
Here, the token transmission suitability verification unit 65 may be configured to determine whether the encryption information from the operation server 10 is decrypted and the token value included in the decryption information of the encryption information from the prepayment watt- , The TID (Token IDentifier) value, and the charge amount value are compared with each other, and if any information value does not match, the conformance verification result is rejected, and if all the information values match, the conformity verification result is passed .
The test log unit 66 is capable of inquiring the entire test log recorded in the logging field as a result of performing the transmission test of the cryptographic token. Provides an inquiry screen.
The real-time logging unit 67 confirms various settings related to the power metering of the prepayment watt-hour meter 70 and the processing state of the request message for setting the encryption token in real time. The real-time logging unit 67 includes an application fee of the prepayment watt- , Weighing method, etc., and how to process the encryption token setting request message in real time.
The control unit 68 performs control to switch the switching selection unit 61 according to an on-line or off-line cryptographic token delivery scheme and performs a protocol conversion operation of the information conversion unit 62, And performs control related to the information request to the prepayment watt-hour meter 70 using the DLMS protocol through the connection unit 63 and the reception operation of the transmission data.
The control unit 68 may further include an encryption and decryption algorithm for checking whether the encryption information from the operation server 10 and the encryption information from the prepayment watt-hour meter 70 are in conformity with the IEC 62055 STS encryption token transmission standard And stores the resultant data on the analysis result in the data storage unit 69. [
The control unit 68 has a function of inquiring the entire test log by the test log unit 66 and various settings of the prepayment watt-hour meter 70 by the real-time logging unit 67 and processing of setting a cryptographic token And performs control to execute a function of checking the status in real time.
The data storage unit 69 transmits the analysis result data of the meter state to the prepayment watt hour meter 70 and the encryption information related to the amount of the customer charging power accurately from the operation server 10 to the prepayment watt hour meter 70 IEC 62055 standard, and the total test log data according to the result of verification.
Next, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an information type possessed by an operation server, a watt-hour meter, and a communication analysis apparatus in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, And FIG.
4, the charging and encryption information generated by the power line payment generated in the operation server 10 includes TID information, charging amount information, and token information, and the charging and encryption information is transmitted to the prepaid Type watt-hour meter 70 as a cryptographic token, and at the same time, transmits to the communication analyzing apparatus 60 using a commercial protocol such as C-Prtcl, which is used on Ethernet communication.
The prepayment watt-hour meter 70 includes watt-hour meter status information including usage balance, blocking status, contract information, discount information, connection status, usage amount, and meter time data, usage amount, balance, Receives the cryptographic token from the operation server 10 and decrypts the received cryptographic token in the state of having the communication log information including the data of the device state history information, the receiver, the contents of the request, the result and the response time, Charge, and token data.
In this state, when an information request is made using the IEC 62056 DLMS protocol in the communication analyzer 60, the charging and encryption information stored in the corresponding prepayment watt-hour meter 70, the watt-hour meter status information, And transmits the communication log information to the communication analyzing apparatus 60.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a cryptographic token simulator is embedded in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
5, the control unit 68 receives the charge amount, the decode key, the TID information (i.e., the instrument number, the information indicating the date of the encryption date), and the like, receives the encryption key based on the IEC 62055 standard, (Encryption Key), and generates a token (Token), which is encrypted information, and outputs it in the form of binary, decimal and hexadecimal numbers.
The token encryption according to the IEC 62055 STS standard generates an 8-byte decoder key using a PAN block and a control block each having 8 bytes (64 bits) To generate a 20-digit numeric token for the usage amount and the usage amount data.
In IEC 62055 STS encryption algorithm and decryption key generation algorithm, the 64 bit decoder key is complemented and the encryption process is performed through the processor such as permutation, permutation, and rotation.
A key block for generating a 64-bit decoder key is created by using a pan block and a control block, XORs the fan block and control block to create a new block, To generate a key.
Pan block is generated using MeterPAN record and IAIN / DRN record. It is a block that deals with information on various types of identifiers such as electric power company, manufacturer and encryption position (POS, server), etc. It is composed of IIN (Issuer Identification Number) , A MfrCode (manufacturer number), a DSN (Decoder Serial Number), a DRN check digit, and a PAN check digit.
In order to generate a decryption key, a 16-digit control block and a fan block are subjected to a digital arithmetic (XOR) process to extract a key block, followed by a 64-bit bending key and an encryption process, and then to an XOR operation.
Therefore, in order to generate the encryption key, the key is generated by reflecting the DES algorithm on the value obtained by XORing the value of the fan block and the control block, and the three elements necessary for generating the decoder key, that is, the PAN block and the control block Control Blocks) and 64-bit DES keys, these three elements are used to create a 64-bit decoder key.
Since the DES encryption algorithm has the same key used for encryption and decryption, the encryption key according to the present invention corresponds to the same key as the decoder key.
6 is a diagram illustrating a configuration of software and an interface for transmission and analysis of encrypted information in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6, the physical layer structure of the software and the interface program driven by the control unit 68 of the communication analyzer 60 utilizes a Linux-based operating system (OS) (Login management, real-time screen processing), which is responsible for the processing function of the operating server 10 and the event manager (real-time recording, DLMS connector (involved in communication access according to IEC 62056 standard), SQIsoft C / C ++ lib (programming software for communication and screen implementation), and the like, (Login management), Flex (real time screen change processing), Web service (communication with the operation server 10), SQIsoft Web lib (programming language for web application implementation) Features, such as software), and is driven by the operating system (OS) is equipped with a database of the open form to provide an insert, the processing path for the data My SQL. In addition, Tomcat is driven by the operating system to perform the function of the engine of the Java virtual machine (Java VM), and is open software in conjunction with Spring, JDBC, and iBATIS.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of transmitting and analyzing encryption information using the software and interface configuration shown in FIG.
7, in the Web Service, the request and response operations are performed by communicating with the operation server 10 and the communication analysis terminal 50 using HTTP, And provides the received schedule status result to the browser of the communication analysis terminal 50. [
Between the Web Service and the UI Proxy, software data processing for information communication with the operation server 10 is performed using JSON. Between the UI Proxy and the Event Manager, and between the Event Manager and the DLMS Connector, TCP / IP protocol to perform software data processing for information communication with the operating server 10.
The Event Manager stores a log of occurrence events in My SQL using libmysqclient, and the Web Service requests data of a user interface for providing My SQL as an inquiry screen of the communication analysis terminal 50 using JDBC and And receives the request data.
On the other hand, the DLMS Connector performs a communication connection with the prepayment watt-hour meter 70 using the DLMS protocol to receive a query request for the schedule status and response data thereof.
Here, the configuration menu of the data recorded in the open database of My SQL is as shown in FIG.
8, the My SQL database includes a user menu for managing a user ID and a password, a contract for browsing contract information such as a customer ID, a regular meter reading date, a contract type, discount information, A meter status menu, a customer number, a regular meter reading day, a contract type, a discount information, a terminal, and the like, which can view the meter status such as an information menu, a current meter time, a usage amount, a balance, a charge date and time, A token setting history menu that allows the user to view token setting information such as a meter setting history menu, a customer number, a charging date and time (TID), a charging amount, a token, a dispenser key, (TID), a charge amount, a dispenser key, and the like.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which instrument state history information that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention is displayed on a screen.
9, on the basis of the stored data of My SQL stored in the data storage unit 69, the communication analyzing terminal 50, based on the encryption information verification and analysis result of the communication analyzing apparatus 60, Information such as customer information, discount information, used power amount information, maximum demand power, reactive power, balance, charged electricity rate, and the like can be inquired through the monitor screen.
10 is a diagram illustrating a result of a communication performance test of transmission of encrypted information that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10, the communication analysis terminal 50 receives information such as a TID, a charge amount, and a token number of the cryptographic token information provided from the operation server 10, Such as the TID, the amount of charge, and the token number of the cryptographic token information provided from the encryption information transmitting / receiving device, can be simultaneously inquired through a single screen, .
11 is a diagram illustrating a state in which a real-time log screen is displayed between respective components that can be inquired through a terminal in a prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
11, the communication analysis terminal 50 receives log information transmitted from the operation server 10 to a testing apparatus (i.e., communication analyzing apparatus), and log information transmitted from the testing apparatus (communication analyzing apparatus) The status of normal data transmission to the operation server 10 as a response to the data transmission can be inquired through the monitor screen in real time.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which an inquiry screen for a transmission test log of a cryptographic token that can be inquired through a terminal in the prepaid metering system encrypted token communication analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented.
As shown in FIG. 12, the communication analysis terminal 50 inquires the charge transfer amount, the server charge date and time, the request date and time, the customer number and the instrument number on the monitor screen as a transmission test log of the encryption token .
The present invention as described above is applied to a technique in which electric power meters are provided for pre-payment and electric power is used by charging, but the present invention is not limited to this, and may be applied to a gas energy or a water meter It goes without saying that the present invention is equally applicable to a charged energy and fluid supply system which is operated by a prepayment method for use.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:운영 서버 20:통신망
30:허브 장치 40:운용 PC
50:통신 분석용 단말기 60:통신 분석 장치
61:절환 선택부 62:정보 변환부
63:DLMS 접속부 64:계기 상태 분석부
65:토큰 전송 적합성 검증부 66:시험 로그부
67:실시간 로깅부 68:제어부
69:데이터 저장부 70:선불형 전력량계
80:광 통신망10: operational server 20: communication network
30: Hub device 40: Operation PC
50: terminal for communication analysis 60: communication analyzer
61: Switch selection part 62: Information conversion part
63: DLMS connection unit 64:
65: token transmission suitability verification unit 66: test log unit
67: Real-time logging unit 68:
69: Data storage unit 70: Prepayment watt hour meter
80: Optical communication network

Claims (17)

운영 서버와 선불형 전력량계와의 통신을 통해 암호화 토큰 정보의 신뢰성을 판정하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치에 있어서,
상기 운영 서버로부터 제공되는 고객의 전력 사용을 위한 선 지불 금액의 구매 정보를 암호화한 제1암호화 정보와, 상기 운영 서버로부터 전달받은 제1암호화 정보를 저장하고 있는 선불형 전력량계로부터 제공되는 제2암호화 정보를 상호 비교하여, 정보 일치 여부에 따라 해당 암호화 정보의 전달 신뢰성을 판정하는 통신 분석 장치를 포함하고,
상기 통신 분석 장치는, 온라인 방식의 통신성능 검증에 있어서, 상기 운영 서버로부터의 전송된 제1암호화 정보를 선불형 계기와 통신이 가능한 특정 프로토콜로 변환하는 정보 변환부와,
상기 운영 서버와 상기 선불형 전력량계 간의 제1 및 제2암호화 정보가 암호화 토큰 전송 표준에 적합하게 동작하는지를 점검하는 토큰 전송 적합성 검증부,
상기 토큰 전송 적합성 검증부의 암호화 정보 검증 동작을 위한 암호화 및 복호화 알고리즘을 적용하고, 정보변환부 동작 명령과 계기상태 분석명령, 시험로그 및 실시간 로깅명령, 암호화 정보의 검증 결과에 따른 데이터 저장 기능을 제어하는 제어부 및,
상기 제어부의 제어에 의해 제1 및 제2암호화 정보의 검증 결과에 따른 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.A prepaid metering system cryptographic token communication analyzer for determining the reliability of cryptographic token information through communication between an operating server and a prepayment watt-hour meter,
Provided from the operating server, first encryption information obtained by encrypting purchase information of a pre-payment amount for use of electric power of a customer, second encryption information provided from a prepayment watt hour meter storing first encryption information received from the operation server, And a communication analyzing device for comparing the information with each other to determine reliability of transmission of the encryption information according to whether or not the information matches,
Wherein the communication analyzing apparatus includes an information converting unit for converting the first encryption information transmitted from the operation server into a specific protocol capable of communicating with the prepaid meter,
A token transmission conformity verifier for checking whether the first and second cipher information between the operating server and the prepayment watt-hour meter operate according to a cipher token transmission standard;
The encryption and decryption algorithm for the encryption information verification operation of the token transmission conformity verification unit is applied and the data conversion function operation command, the instrument state analysis command, the test log and the real time logging command, and the data storage function according to the verification result of the encryption information are controlled And a controller
And a data storage unit for storing data according to a verification result of the first and second encryption information under the control of the control unit. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 토큰 전송 적합성 검증부가 점검하는 제1 및 제2암호화 정보의 암호화 토큰 생성 및 전송 표준은 IEC 62055 STS 암호화 토큰 전송표준인 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cryptographic token generation and transmission standard of the first and second cryptographic information checked by the token transmission conformity verifier is an IEC 62055 STS cryptographic token transmission standard. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, 상기 선불형 전력량계로부터 제공받은 정보에 근거하여 상기 선불형 전력량계가 계기 정보 및 검침 정보를 정기적으로 수집하고 기록하는지를 확인 및 분석하는 계기 상태 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the communication analyzing apparatus further comprises a meter state analyzing unit for checking and analyzing whether the prepayment watt hour meter collects and records meter information and meter reading information on a regular basis based on information provided from the prepaid watt hour meter Metering system encryption token communication analyzer. 제 4 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, IEC 62056 표준 프로토콜을 기반으로 상기 선불형 전력량계로부터 수신받은 계기 상태 정보와, 계기 설정 정보를 기초로, 상기 계기 상태 분석부가 확인 및 분석 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the communication analyzing unit is configured to perform the checking and analyzing operation by the instrument state analyzing unit based on the instrument state information and the instrument setting information received from the prepayment watt-hour meter based on the IEC 62056 standard protocol. Metering system encryption token communication analyzer. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, 암호화 토큰의 전송 시험을 수행함에 따라 로깅 필드(Loging Field)에 기록된 전체 시험 로그를 조회할 수 있도록 하는 시험 로그부와, 상기 선불형 전력량계의 전력 계량에 관련된 설정 및 암호화 토큰의 설정 요청 메시지 처리 상태를 실시간으로 확인하는 실시간 로깅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
The communication analyzing apparatus includes a test log unit configured to inquire a whole test log recorded in a logging field by performing a transmission test of a cryptographic token, a setting unit configured to set and encrypt the power metering of the prepayment watt- And a real-time logging unit for checking a token setting request message processing status in real time. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, C-Prtcl의 상용 프로토콜을 이용하여 상기 운영 서버와 통신을 진행하고, IEC 62056 DLMS의 프로토콜을 이용하여 상기 선불형 전력량계와 통신을 진행하며,
IEC 62056 DLMS의 프로토콜을 이용하여 상기 선불형 전력량계와 통신 접속을 수행하는 DLMS 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
The communication analyzing apparatus communicates with the operating server using a commercial protocol of C-Prtcl and communicates with the prepayment watt-hour meter using a protocol of IEC 62056 DLMS,
Further comprising a DLMS connection unit for performing a communication connection with the prepayment watt hour meter using a protocol of the IEC 62056 DLMS. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, 상기 제어부의 스위칭 절환 제어에 따라, 온라인 방식으로 제1암호화 정보가 전송된 경우 상기 운영 서버와 상기 선불형 전력량계와의 중계 전송경로인 정보 변환부와 연결시키고, 오프라인 방식으로 제1암호화 정보가 전송된 경우 상기 운영 서버를 상기 선불형 전력량계와의 중계 전송 경로를 차단시키기 위한 스위칭 절환을 수행하는 절환 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
The communication analyzing apparatus may be connected to an information converting unit, which is a relay transmission path between the operating server and the prepayment watt-hour meter, when the first encryption information is transmitted on-line in accordance with the switching switching control of the control unit, Further comprising a switching selector for performing switching switching for blocking the relay transmission path with the prepayment watt hour meter when the first encryption information is transmitted to the operating server. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2암호화 정보는 DES 암호화 알고리즘에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치. The method according to claim 1,
Wherein the first and second encryption information is generated by a DES encryption algorithm. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2암호화 정보는 TID(Token IDentifier) 정보와, 충전 금액, 토큰 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the first and second encryption information includes TID (Token IDentifier) information, a charge amount, and a token number. 제 10 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는, 상기 운영 서버로부터의 제1암호화 정보와, 상기 선불형 전력량계로부터의 제2암호화 정보에 각각 포함된 TID 정보와, 충전 금액, 토큰 번호를 각각 대응적으로 개별 비교하여, 모두 일치하는 경우에만 전송 토큰의 적합성 합격 판정을 수행하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.11. The method of claim 10,
The communication analyzing device correspondingly compares the TID information included in the first encryption information from the operation server and the second encryption information from the prepayment watt-hour meter with the charge amount and the token number, respectively, And the conformance acceptance determination of the transmission token is performed only when the number of the transmission tokens matches the number of the transmission tokens. 제 9 항에 있어서,
오프라인 방식의 암호화 토큰정보의 통신성능 검증을 위해 선불형 계기로 암호화 토큰을 전달하는데 있어서,
통신분석 장치 내에 IEC 62055에 의한 암호화 토큰 생성모듈을 장착하여 통신분석 모듈 자체가 암호화 토큰 시뮬레이터의 기능을 보유하여 운영 서버로서의 역할을 수행토록 함으로써, 상기 운영 서버에서 암호를 받지 않고 통신분석 장치에서 직접 생성하여 상기 선불형 전력량계로 전송하고 전력량계에서 수신한 암호화 또는 복호화 정보와 통신분석 장치에서 직접 생성한 암호화 정보를 비교하여 선불형 계기가 암호화 토큰 수신 및 복호화 처리 기능을 정상적으로 수행하는지를 검증하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.10. The method of claim 9,
In order to verify the communication performance of the offline cryptographic token information, in transmitting the cryptographic token to the prepaid instrument,
By installing a cryptographic token generation module according to IEC 62055 in the communication analysis device, the communication analysis module itself has the function of the cryptographic token simulator to perform the role as the operation server, so that the operation analysis server And transmits it to the prepayment watt hour meter and compares the encryption or decryption information received by the watt-hour meter with the encryption information generated directly by the communication analyzing apparatus, thereby verifying whether the prepaid meter normally performs the encryption token reception and decryption processing function Prepaid Metering System Encryption Token Communication Analyzer. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치에 의한 암호화 정보의 전달 신뢰성 판정 결과를 모니터 화면으로 조회하는 통신 분석용 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a communication analysis terminal for inquiring, on a monitor screen, a reliability determination result of the encryption information by the communication analyzing apparatus. 제 13 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는 고객 정보와, 할인 정보, 사용전력량 정보, 최대수요전력, 무효 전력, 잔액, 충전 전기요금의 정보를 포함하는 상기 선불형 전력량계의 계기 상태 이력의 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the communication analyzing apparatus provides an inquiry screen of the instrument state history of the prepayment watt-hour meter including customer information, discount information, used electric energy amount information, maximum demand electric power, reactive power, balance, Prepaid Metering System Encryption Token Communication Analyzer. 제 13 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는 상기 운영 서버의 제1암호화 정보와 상기 선불형 전력량계의 제2암호화 정보를 비교한 신뢰성 판정 결과에 대한 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the communication analyzing apparatus provides an inquiry screen for a reliability determination result obtained by comparing the first encryption information of the operation server with the second encryption information of the prepayment watt hour meter. 제 13 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치는 상기 운영 서버와, 상기 선불형 전력량계와의 제1 및 제2암호화 정보 신뢰성 판정을 위한 통신에 따라 발생되는 로그(Log) 정보의 조회 화면을 제공하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the communication analyzing apparatus provides an inquiry screen of log information generated in accordance with communication for determining the first and second encryption information reliability between the operation server and the prepayment watt hour meter. Encryption token communication analyzer. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 분석 장치에 대해 보조적으로 통신 연결되어, 운영서버에 접속하여 운영시스템에서 수행하는 선불고객의 신규 접수와, 갱신 업무와, 수납 업무를 수행하며 암호화 정보의 생성과 전송정보를 조회하고, 시스템 전반에 대한 관리업무를 수행하는 운용 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선불계량시스템 암호화 토큰 통신 분석 장치. The method according to claim 1,
The communication analyzing apparatus is connected to the communication analyzing apparatus in an auxiliary manner and connected to the operation server to perform a new reception, update, and storage of prepaid customers performed in the operating system, inquires generation and transmission information of the encryption information, And an operating PC that performs management tasks for the first half of the network.
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