DB42T 1221-2016高速公路多義性路徑識別技術(shù)要求

ICS 03.220.20R85備案： DB42R85湖 北 省 地 方 標 準DB42/T1221—2016高速公路多義性路徑識別技術(shù)要求Technicalspecificationformultipath-identificationsystemforexpressway（報批稿）2016-11-07發(fā)布 2016-12-09實施湖北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布目 次前言 III引言 IV1范引文件 1語定義 1略語 2統(tǒng)成 4總框架 4系功能 5網(wǎng)費心統(tǒng) 5段中系統(tǒng) 5費系統(tǒng) 5費道統(tǒng) 5動信站站（BSIU） 5合行（CPC） 5系流程 6備術(shù)求 6復通卡（CPC） 6理技要求 6用求 6全求 6息儲應(yīng)新 7觀寸 7靠性 7境件 7池充電 7用命 7非觸式IC讀器（CR） 7費道統(tǒng)理程 8收車入口 8收車出口 9息儲關(guān)信碼 10路信存儲 10合行（CPC）文結(jié)構(gòu) 108.1.2 0020徑錄件 108.1.3 0021態(tài)錄件 11它據(jù)碼 11用令 11路信讀取 11文操指令 12路標編碼 12路信處流程 12義路識應(yīng)全 14安機制 14鑰明 14MF下鑰件構(gòu) 14DF01 聯(lián)收用目下密文結(jié)構(gòu) 14安管理 15鑰分散 15鑰存放 16全文送 16附錄A（資性錄合通卡（CPC）行程 19前 言本標按GB/T1.1-2009《標化作則 第分：準結(jié)和寫給出規(guī)起。為提湖省速路行效和務(wù)量規(guī)速公聯(lián)收多性徑識系的設(shè)和本標準由湖北省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中心提出。本標準由湖北省交通運輸廳歸口管理。本標準主要起草單位：湖北省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中心、成都銳奕信息技術(shù)有限公司。湖北省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中心（武漢市漢陽區(qū)芳草二路87號武漢設(shè)計廣場4-1棟），電話電子郵箱：841143726@）以便修訂時參考。引 言高速公路多義性路徑識別技術(shù)要求范圍GB/T2423.6電電品環(huán)試驗 2分驗方法 驗Eb和則碰撞GB/T2423.10電電產(chǎn)品境驗 第部試驗法 試Fc：振（正）GB/T16649.4識卡-成電卡 第部：交換結(jié)、全命令GB/T22450.1900-1800MHzTDMA數(shù)蜂窩動通系統(tǒng)電兼性限和量方法 第1分：移動臺及其輔助設(shè)備JR/T0025.1 中金成電(IC)卡范 第分：子包電存片規(guī)范JR/T0025.2 中金成電(IC)卡范 第分：子包電存用規(guī)JR/T0025.8 中金成電(IC)卡范 第分：應(yīng)無的接式規(guī)范JR/T0025.9 中金成電(IC)卡范 第分：子包展用南ISO/IEC14443-1識別卡非接觸式集成電路卡感應(yīng)卡第1部分：物理特性ISO/IEC14443-2識別卡非接觸式集成電路卡感應(yīng)卡第2部分：射頻功率和信號ISO/IEC14443-3識別卡非接觸式集成電路卡感應(yīng)卡第3部分：初始化與防撞擊ISO/IEC14443-4識別卡非接觸式集成電路卡感應(yīng)卡第4部分：傳輸協(xié)議下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1多義路徑 multi-path3.2復合行卡 compoundpasscard集成GSM900/DCS1800MHz和13.56MHz通信功能于一體，由湖北省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費管理單位發(fā)行的非接觸式集成電路卡。3.3非接式IC讀器 contactlesscardreader13.56MHzISO/IEC14443-2ISO/IEC14443-3ISO/IEC14443-43.4移動信站識站 basestationidentificationunit（BSS）（BSIU）（BSS）（BSS）3.5移動信站識碼 basestationidentifier使用每個移動通信基站（BSS）由全球唯一的位置區(qū)域編碼（LAC）和每個LAC內(nèi)唯一的基站小區(qū)識別碼（CID）共同作為移動通信基站標識碼（BSID），BSID與具有固定地理位置的移動通信基站標識站（BSIU）存在唯一對應(yīng)關(guān)系，因此可以轉(zhuǎn)換成具體的地理位置信息。3.6路徑息 pathinformation由一個或多個移動通信基站標識碼（BSID）組成，表示車輛行駛途中依次經(jīng)過移動通信基站標識站（BSIU）的一組序列。3.7發(fā)行 release通過非接觸式IC卡讀寫器，向無信息的復合通行卡（CPC）中寫入特有信息，使復合通行卡（CPC）能被作為高速公路通行憑證的行為?？s略語下列縮略語適用于本文件。AC——交流AlternatingCurrentADF——應(yīng)用數(shù)據(jù)文件ApplicationDefinitionFileBSID——移動通信基站標識碼BaseStationIdentifierBSIU——移動通信基站標識站BaseStationIdentificationUnitBSS——移動通信基站BaseStationSystemCCC——中國強制性產(chǎn)品認證ChinaCompulsoryCertificationCID——基站小區(qū)識別碼CellIdentityCLA——命令報文的類型字節(jié)ClassByteofCommandMessageCPC——復合通行卡CompoundPassCardCR——非接觸式IC卡讀寫器ContactlessCardReaderCRC——循環(huán)冗余算法CyclicRedundancyCheckCTA——中國型號核準ChinaTypeApprovalDC——直流DirectCurrentDCS1800——1800MHz數(shù)字蜂窩系統(tǒng)DigitalCellularSystemat1800MHzDEA——數(shù)據(jù)加密算法DataEntryptionAlgorithmDES——數(shù)據(jù)加密標準DataEntryptionStandardDF——專用文件DedicatedFileEF——基本文件ElementaryFileEMC——電磁兼容性ElectroMagneticCompatibilityEMI——電磁干擾ElectromagneticInterferenceEMS——電磁屏蔽ElectromagneticShieldETC——電子不停車收費ElectronicTollCollectionFCI——文件控制信息FileControlInformationGSM——全球移動通信系統(tǒng)GlobalSystemforMobileCommunicationINS——命令報文的指令字節(jié)InstructionByteofCommandMessageLAC——位置區(qū)域編碼LocationAreaCodeLc——終端發(fā)出的命令數(shù)據(jù)的實際長度ExactLengthofDataSentLBS——基于位置的服務(wù)LocationBasedServiceLED——發(fā)光二極管LightEmittingDiodeMAC——報文鑒別碼MessageAuthenticationCodeMF——主控文件MasterFileMK——主控密鑰MasterKeyMP——多義性路徑Multi-PathMS——移動臺MobileStationMTBFMeanTimeBetweenFailureMTCManualTollCollectionMTTRMeanTimeToRestorationOTAOver-the-AirTechnologyP1——參數(shù)1Parameter1P2——參數(shù)2Parameter2PI——路徑信息PathInformationRTC——實時時鐘Real-TimeClockTAC——交易認證碼TransactionAuthorizationCryptogramUL——美國保險商實驗室的簡稱UnderwriterLaboratoriesICICBSIU和CPC1所示。圖1 多義路識系總框架圖車輛從收費車道入口領(lǐng)取CPC進入高速路網(wǎng)，CPC使用GSM900/DCS1800的GSM移動通信技術(shù)記錄沿途BSIU的BSID；車輛通過收費車道出口交回CPC并繳費離開高速路網(wǎng)。聯(lián)網(wǎng)收費中心系統(tǒng)與多義性路徑識別相關(guān)的功能包括：CPCCPC路網(wǎng)分中心系統(tǒng)與多義性路徑識別相關(guān)的功能包括：CPCCPC收費站系統(tǒng)與多義性路徑識別相關(guān)的功能包括：CPCCPCCPC收費車道系統(tǒng)與多義性路徑識別相關(guān)的功能包括：13.56MHzICCPC13.56MHzICCPCCPCCPC。（BSIU）GSM900/DCS1800的GSMBSIUBSIDBSIUBSID（CPC）用于替代普通IC通行卡的CPC，與多義性路徑識別相關(guān)的功能包括：根據(jù)13.56MHzIC在具體應(yīng)用中，分為以下五個步驟：13.56MHzICCPCCPCCPCBSIDCPCBSIUBSID；13.56MHzICCPCCPC（CPC）CPC的13.56MHzISO/IEC14443-3TYPE-AGSM900-1800MHzTDMA1（GB/T22450.1）CPC的物理層技術(shù)要求應(yīng)滿足表1的指標。表1 CPC理技要求序號指標技術(shù)要求1GSM900/DCS1800MHz無線鏈路載波頻率900/1800MHz信道帶寬25MHz×2/75MHz×2信道數(shù)量124/374接收靈敏度≤-102dbm符合GB/T22450.1標準的規(guī)定213.56MHz無線鏈路喚醒方式13.56MHz硬件喚醒符合ISO/IEC14443-3TYPE-A標準的規(guī)定CPC與BSIU間通信的信息安全、射頻接收、電磁輻射、信號抗干擾應(yīng)符合移動終端的CTA。CPC非觸式IC讀之間13.56MHz信合ISO/IEC14443-3TYPE-A標的關(guān)定，CPC入/口道互程詳“7 費道處理程”，復通（CPC）行程。CPC應(yīng)支持使用非接觸式IC卡讀寫器喚醒、休眠等管理功能。CPC應(yīng)支持JR/T0025.2中規(guī)定的電子錢包和電子存折功能。CPC應(yīng)支持JR/T0025.9中規(guī)定的復合消費功能。CPC所有初始化數(shù)據(jù)應(yīng)采用安全保護方式寫入。CPC應(yīng)支持SM4國產(chǎn)對稱密碼算法的數(shù)據(jù)存取和訪問控制。CPC支持JR/T 0025.7規(guī)定SingleDESTripleDES算。CPC支多安訪式和限認功和令保）。CPC用安數(shù)芯應(yīng)達到EAL4+或上安級。CPC內(nèi)的數(shù)據(jù)信息存儲宜采用數(shù)據(jù)塊的方式，尋址應(yīng)采用目錄樹和文件的方式。CPC內(nèi)應(yīng)具有不小于4096字節(jié)作為應(yīng)用信息存儲空間。CPC應(yīng)支持應(yīng)用更新，更新采用13.56MHz或GSM900/DCS1800MHz通信方式。長寬應(yīng)為85.60mm×54.00mm，厚度不大于5.50mm，誤差：±0.20mm?？煽啃訫TBF：至少為30000h。環(huán)境條件應(yīng)符合：a) -25℃～+75℃；b) -40℃～+85℃；c) 5%～95%；靜電：≥8kV；振動應(yīng)合GB/T2423.10 工子品境驗 第2分試方法 驗Fc：（正弦）；碰撞應(yīng)合GB/T2423.6 電電產(chǎn)環(huán)試驗 第2部驗法 試驗Eb導則碰撞；IP65；UL94V-0；CPC，30080%；CPC5V±10%；CPC300mA～1800mA；CPCCPC的使用壽命應(yīng)不少于5年。IC（CR）IC200735HIC13.56MHz；IC0～100mmIC100mm80d) -20～+7010～95%；RS232C9600bps/14.4kbps；0.00001；MTBF20000h，MTTR1h；0.1s（6）收費道口統(tǒng)理程，圖2 示。圖2 收費道口統(tǒng)理程圖注：收費車道入口系統(tǒng)處理流程如下：CPCCPCb；CPC收費道口統(tǒng)理程，圖3 示。圖3 收費道口統(tǒng)理程圖注：收費車道出口系統(tǒng)處理流程如下：CPCCPCCPC（CPC）圖4 復合行（CPC）文構(gòu)注1：2011133.2用戶卡數(shù)CPU注2：002000212011130020表2 0020路記文件文件標識符0020文件類型二進制文件文件主體空間1024字節(jié)操作權(quán)限自由讀，自由寫或者路徑維護子密鑰DRCK認證通過后可寫表2 0020路記文（）字節(jié)數(shù)據(jù)元長度（字節(jié)）約定說明1狀態(tài)碼112有效路徑標識數(shù)量1車輛行駛時所記錄路徑標識的數(shù)量，16進制表示3~4收費站號216進制表示5~6交易時間2單位為小時分鐘，壓縮BCD碼表示7電量百分比116進制表示8入站時電量百分比116進制表示9~10入口收費站號116進制表示11~12狀態(tài)記錄信息2BCD13~16保留4保留未來使用17~20路徑標識4見“8.4路徑標識編碼”……1021~1024路徑標識4見“8.4路徑標識編碼”注：狀態(tài)碼用于記錄當前CPC的運行狀態(tài)，其取值定義如下：“000021表3 0021狀記文件文件標識符0021文件類型二進制文件文件主體空間512字節(jié)操作權(quán)限自由讀，自由寫或者路徑維護子密鑰DRCK認證通過后可寫字節(jié)數(shù)據(jù)元長度（字節(jié)）約定說明1~512保留512保留未來使用2011133.2電子錢包和電子存折功能的應(yīng)用指令應(yīng)符合JR/T0025.2中第5章“電子存折/電子錢包應(yīng)用”的規(guī)定。復合消費功能的應(yīng)用指令應(yīng)符合JR/T0025.9中第5.2節(jié)“命令”的規(guī)定。其它應(yīng)用指令應(yīng)符合JR/T0025.1中第6.2節(jié)“命令”的規(guī)定。CPC在出口時，13.56MHz非接觸式IC卡讀寫器讀取路徑信息的時間不超過100ms。CPC各件操作令應(yīng)合JR/T0025.8 中國集成路(IC)卡范 第部分與應(yīng)無的非觸規(guī)的定。CPCGSM），BSID由LAC和CIDXXXX XXXX│ └─── CID└────── LAC“LAC編”球圍重復取范定表4 。表4 LAC碼值圍取值說明0000保留不使用0001~FFFE由國際電信聯(lián)盟與移動運營商共同分配FFFF保留不使用“CID編”某LAC圍站標保LAC圍不值圍定表5 。表5 CID碼值圍取值說明0000保留不使用0001~FFFE由移動運營商（中國移動、中國聯(lián)通）管理分配FFFF保留不使用圖5 路徑息理程注：路徑信息處理流程如下：CPC0020e；e；b；在CPCMKMF或ADF每一條密鑰包括用途、標識/版本、算法和密鑰數(shù)據(jù)等參數(shù)信息。MF表6 DF01聯(lián)收應(yīng)目的密文結(jié)構(gòu)密鑰名稱密鑰標識密鑰長度（字節(jié)）錯誤計算器卡片主控密鑰MK_MF0010H3卡片維護密鑰DAMK_MF0110H3密鑰用途與用法:+MAC）；CPCMF（）MFMF（寫；DF01（+MAC）；DF01表7 DF01聯(lián)收應(yīng)目的密文結(jié)構(gòu)密鑰名稱密鑰標識（字節(jié)算法標識錯誤計算器應(yīng)用主控密鑰MK_DF010010H003應(yīng)用維護子密鑰DAMK_DF010110H003外部認證子密鑰UK_DF010110H003消費子密鑰1DPK10110H00-消費子密鑰2DPK20210H00-TAC子密鑰DTK0010H00-應(yīng)用PIN0006H-3應(yīng)用PIN解鎖子密鑰DPUK_DF010010H003應(yīng)用PIN重裝子密鑰DRPK_DF010110H003路徑維護子密鑰DRCK0210H00-密鑰用途與用法:（MAC）；（MAC）；MAC）；DF01DF01DF01TACPIN（“123456”）；CPC卡應(yīng)支持當前聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的二級或三級密鑰分散。路徑維護子密鑰采用二級密鑰分散，省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費管理單位負責生成省級根密鑰，CPC卡發(fā)行單位根據(jù)省級密鑰生成發(fā)行密鑰，由發(fā)行密鑰生成每張CPC卡的路徑維護子密鑰。分散子為字節(jié)將一雙長的主鑰MK，對散數(shù)進行理推導一個長度子鑰DK，圖6 圖7 。推導DK左半部分（DL_L）的方法是：MKMK（MK_L）（MK_R）3DEA圖6 推導DK半分推導DK右半部分（DK_R）的方法是：MKMK（MK_L）（MK_R）3DEA圖7 推導DK半分CPC卡應(yīng)能保證用于RSA算法的非對稱私有密鑰或用于DES算法的對稱加密密鑰在沒有授權(quán)的情況下不會被泄露出來。MAC本部分中定義的安全報文傳送格式符合GB/T16649.4的規(guī)定。當CLAFCI表8 安全文的CLA格式b4b3b2b1說明00xx不需要安全報文01xx需要安全報文在安全報文處理過程中用到的數(shù)據(jù)，可通過對數(shù)據(jù)進行加密保證其可靠性。當命令中要求的明文數(shù)據(jù)需要加密時，它先要被格式化為以下形式的數(shù)據(jù)塊：——明文數(shù)據(jù)的長度，不包括填充字符；——明文數(shù)據(jù)塊；——充符根.2 加計生）。然后個據(jù)使.2 加計中述加密法行密。LD（1）LD8BLOCK1BLOCK2BLOCK3BLOCK41~888168168按圖8 所的法用指密對一數(shù)塊進加；圖8 雙倍鑰DEA數(shù)加算法CPC應(yīng)符合JR/T0025.1MAC命令安全報文中的MAC是使用命令的所有元素（包括命令頭和命令數(shù)據(jù)域中的數(shù)據(jù)）來產(chǎn)生的。以保證命令連同數(shù)據(jù)能夠正確完整地傳送，并對發(fā)送方進行認證。MAC按照如下步驟使用DEA加密方式產(chǎn)生MAC：CPCGETCHALLENGE400000000”作為5Lc8MAC（4）8BLOCK1、BLOCK2、BLOCK3、BLOCK4等。最1~888“8000000000000000e；如果后數(shù)塊長不足8字在后入16進如達到8字長，則轉(zhuǎn)驟否接其后入16制直到度到8字按圖9 所的算法對些據(jù)使指密鑰行密生MAC；4）MAC。圖9 安全文雙長鑰MAC算法附 錄 A（資料性附錄）復合通行卡（CPC）發(fā)行流程A.1CPC表A.1復合通行卡（