GBT 智能运输系统电子收费交易服务原语.pdf

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1、 ICS 35.240.60 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 GB/T 智能运输系统 电子收费 交易服务原语 （征求意见稿） Intelligent Transport System Electronic Toll Collection Transaction Service Primitive and Functions -发布 -实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发布 发布 GB/T i 目目 次次 前 言.I 1 范围. 2 2

2、规范性引用文件. 2 3 术语、定义和缩略语. 2 3.1 术语和定义. 2 3.2 缩略语. 4 4 ETC 服务原语概述 . 6 4.1 ETC 服务原语. 6 4.2 ETC 服务原语定义 . 7 4.3 多实例的处理. 7 4.4 安全. 9 5 ETC 服务原语详细规定 .11 5.1 概述.11 5.2 GET_STAMPED.11 5.3 SET_STAMPED . 12 5.4 GET_SECURE. 12 5.5 SET_SECURE . 13 5.6 GET_INSTANCE. 14 5.7 SET_INSTANCE . 15 5.8 GET_NONCE . 15 5.9

3、SET_NONCE. 16 5.10 TRANSFER_CHANNEL . 17 5.11 COPY. 18 5.12 SET_MMI. 18 5.13 SUBTRACT. 19 5.14 ADD . 20 5.15 DEBIT. 20 5.16 CREDIT . 21 5.17 ECHO. 22 附录 A（规范性附录） ：ETC 数据类型定义. 24 参考文献. 43 GB/T I 前 言 本标准是智能交通系统中电子收费系统系列标准之一，该系列包括以下标准： GB/T- 电子收费 基于专用短程通信的应用接口框架 GB/T- 电子收费 电子标签属性数据存储格式 GB/T- 电子收费 交易服务原

4、语 GB/T- 电子收费 交易模型。 本标准由中华人民共和国交通部提出。 本标准由全国智能运输系统标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位：交通部公路科学研究所。 本标准主要起草人： XXX、XX、XX 等。 GB/T 2 电子收费交易服务原语电子收费交易服务原语 1 范围 本标准规定了电子收费系统收费所使用的收费交易服务原语。 本标准适用于智能交通之电子收费系统及 相关领域，也适用于相关的法规、文件。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改 单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协

5、议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 EN 12834 2002 道路运输及交通信息处理（RTTT） 专用短程通信（DSRC） 应用层 EN ISO/IEC 7812-1 2000 识别卡 发行商识别 第一部分：编号系统 ENV ISO 14816 2002 道路运输及交通信息处理（RTTT） 自动车辆及设备识别 编号方 式及数据结构 ISO 3779 1983 道路车辆；车辆识别号（VIN） ；内容及结构 EN ISO 4217 货币和资金表示代码 ISO/IEC 8824-1 1998 信息技术 抽象语法符号一（ASN.1） ：基本符

6、号规范 ISO/IEC 8825-2 1998 信息技术 ASN.1 编码规则：封装编码规则（PER）规范 ISO/DIS 15628 2003 交通信息与控制系统 专用短程通信（DSRC） DSRC 应用层 ISO/TS 17574 2004 道路运输及交通信息处理（RTTT） 电子收费（ETC） 安全保护配 置指南 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 3.1.1 访问证书 Access Credentials 传输到车载设备（OBE）的数据，用于建立路侧设备（RSE）应用处理实体的身份声明。 注释：访问证书携带了达到对 OBE 上可寻址元素执行操作应具备的访问条件所必需的信息。访问

7、 证书能够携带密码以及加密后的信息，如认证报文。 3.1.2 操作 Action GB/T 3 可以被驻留在路侧设备上的应用所调用的一种功能， 它用于使车载设备在交易过程当中执行一个特 定的操作。 3.1.3 属性 Attribute 有一个或者一系列数据元素组成的应用信息，它由不同的操作来管理，用在交易的执行中。 3.1.4 认证报文 Authenticator 附加在数据单元之后或者是用于信息加密传输的数据， 它允许数据单元的接收者证明信息源的真实 性和或数据单元的完整性，以防止伪造的信息。 3.1.5 通道 Channel 一种信息传输的路径EN ISO/IEC 7498-2。 3.1.

8、6 组件 Component 构成车载单元的逻辑或者物理实体，它支持某种特定的功能。 3.1.7 合同 Contract 两个或者多个当事人之间针对道路基础设施的使用而达成的约定或者协议。 3.1.8 数据组 Data Group 一个紧密相关的 ETC 数据属性的集合，它们组合在一起描述了 ETC 交易中的一个特有的部分。 3.1.9 数据完整性 Data Integrity 标识数据没有被未经授权的方式修改或者破坏过的属性EN ISO/IEC 7498-2。 3.1.10 元素 Element 在 DSRC 应用环境中，包含应用信息的目录，应用信息构成形式为属性。 3.1.11 车载设备

9、On-Board Equipment 安装在车辆内部并且支持同路侧设备进行信息交换的设备。 它由车载单元以及其他一些在交易的执 行中被认为是可选的子单元构成。 3.1.12 车载单元 On-Board Unit 车载设备的最小化部件，它的功能通常至少包括对 DSRC 接口的支持。 3.1.13 路侧设备 Roadside Equipment 在路侧固定位置安装的设备，用于同过往车辆上的车载设备进行通信及数据交换。 3.1.14 电子收费服务 Service（ETC） 由服务提供商提供的道路运输相关的设施服务，通常是一种基础设施，在提供给用户使用的同时， 要求用户为此支付相应的费用。 3.1.1

10、5 服务原语 Service Primitive （Communication） 由应用层协议提供给应用处理过程的基本通信服务。 注释：应用处理过程对服务原语的调用隐含地指对低一协议层提供的服务的调用。 GB/T 4 3.1.16 服务提供商 Service provider （ETC） 接受用户的付费并提供相应的道路使用服务给用户的运营商。 3.1.17 会话 Session 路侧设备与用户车辆之间在特定的 ETC 收费站点发生的信息交换及其它交互作用。 3.1.18 交易 Transaction 在路侧设备与车载设备之间通过 DSRC 进行的，为完成一个电子收费操作所必需的全部信息交换 过

11、程。 3.1.19 用户 User 依照合同条款的约定使用服务提供商提供的运输服务的实体。 3.2 缩略语 本标准所用缩略语见表 1。 表 1：缩略语 缩略语 英文全称 含义 缩略语 英文全称 含义 ASN.1 Abstract Syntax Notation One （ISO/IEC 8824-1） 抽象语法符号一 BST Beacon Service Table 天线（信标）服务表 cf Confirm 确认 DSRC Dedicated Short-Range communication 专用短程通信 EID Element Identifier 元素标识符 ETC Electronic

12、 Fee Collection 电子收费 EVENT-RT EVENT-REPORT 事件报告 GPS Globe Positioning System 全球定位系统 ICC Integrated Circuit Card 集成电路卡 I-Kernel Initialisation Kernel 初始化内核 IID Invoker Identifier 请求标识符 ind Indication 指示 L7 Application Layer Core of DSRC 专用短程通信第七层（应用层） LID Logical Link Control Identifier 逻辑链路控制标识符 MMI

13、 Man-Machine Interface 人机界面 n.a. Not applicable 不适用 OBE On-Board Equipment 车载设备 OBU On-Board Unit 车载单元 PDU Protocol Data Unit 协议数据单元 PER Packed Encoding Rules （ISO/IEC 8825-2） 压缩编码规则 GB/T 5 req Request 请求 rs Response 响应 RSE Roadside Equipment 路侧设备 RTTT Road Transport and Traffic Telematics 道路运输与交通信息

14、处理 SAM Secure Application Module 安全应用模块 VST Vehicle Service Table 车辆服务表 GB/T 6 4 ETC 服务原语概述 4.1 ETC 服务原语 本标准描述电子收费系统中的对等应用之间通过 DSRC 通讯链路进行 T-ASDU 交换时所调用的 ETC 服 务原语。T-ASDU 通过 DSRC 应用层的服务原语进行交换。与 ETC 服务相关的应用层服务原语（以及 相应 T-ASDU）的交换遵从如下基本模式： - xxx.rq（request，请求）服务原语由 RSE 端的应用调用，作用于 RSE 端的 DSRC 应用层； - xxx

15、.ind（indication，指示）服务原语由 OBE 端的 DSRC 应用层发出，作用于 OBE 端的应用； - xxx.rs（response，响应）服务原语由 OBE 端的应用调用，作用于 OBE 端的 DSRC 应用层； - xxx.cf（confirmation，确认）服务原语由 RSE 端的 DSRC 应用层发出，作用于 RSE 端的应用。 上述后两个步骤的执行可以是强制的，也可以是可选的，这依赖于服务原语自身的特性及其 Mode（模 式）参数的设置。 成功的服务原语交换（Mode = TRUE 的情况下）的逻辑序列如图 1 所示。时间上先出现，并在图中用 虚线连接的服务原语是后

16、续服务原语的逻辑祖先。 图 1：服务原语交互的逻辑顺序 本国家标准的作用在于，使 DSRC 链路对用户完全透明。也就是说，在缺省（不出现意外）的情况下， XXX.ind 的内容和含义与 XXX.rq 等同，XXX.cf 的内容和和含义也与 XXX.rs 相同。为了简化起见，上 述交互模式变为： - 执行一个请求原语，即，xxx.rq 同时包含了请求和指示服务原语 - 执行一个响应原语，即，xxx.rs 同时包含了响应和确认服务原语 DSRC 应用层服务原语的格式和参数在 DSRC 应用层标准传输内核服务部分定义。 GB/T 7 4.2 ETC 服务原语定义 本部分内容将对 ETC 服务原语（基

17、于 DSRC 应用层中所定义的 Action 服务原语）进行简单描述。 ETC 服务原语与 DSRC 第七层服务原语的关系如图 1 所示。 图 1：ETC 服务原语与 DSRC 第七层服务原语的关系 每一个 ETC 服务原语由一对应用层服务原语组成，即一个请求（xxx.rq）服务原语和一个与之相应的响 应（xxx.rs）服务原语，这两个服务原语将在后续的章节中详细说明。 表 1 ETC 服务原语汇总 服务原语名称服务原语名称 操作 类型 操作 类型 动作参数动作参数 响应参数响应参数 备注备注 GET_STAMPED 0 GetStampedRq GetStampedRs 从OBE中获取带有认

18、证报文的数据 SET_STAMPED 1 SetStampedRq OCTET STRING 设置OBE中的数据，OBE将产生并返回认证报文 GET_SECURE 2 OCTET STRINGOCTET STRING 从OBE中安全地读取数据 SET_SECURE 3 OCTET STRINGOCTET STRING 安全地设置OBE中的数据 GET_INSTANCE 4 GetInstanceRq GetInstanceRs 从一个属性的多个实例中取出一定数目的实例 SET_INSTANCE 5 SetInstanceRq n.a. 在指定的位置设置一个多实例属性的一个实例的值 GET_NO

19、NCE 6 n.a. OCTET STRING 获取一个临时值（NONCE），通常是防止重复式攻击 SET_NONCE 7 OCTET STRINGn.a. 设置一个临时值（NONCE），通常是防止重复式攻击 TRANSFER_CHANNEL 8 ChannelRq ChannelRs 获取和或设置可寻址的OBE组件（如IC卡）中的数据 COPY 9 CopyRq n.a. 从源EID中拷贝数据到目的EID中 SET_MMI 10 SetMMIRq n.a. 调用一个MMI功能（例如通过蜂鸣器发出一个OK信号） SUBTRACT 11 SubRq n.a. 从寻址到的值中减去给定的值 ADD

20、12 AddRq n.a. 将寻址到的值加上给定的值 DEBIT 13 DebitRq DebitRs 从钱包中扣款 CREDIT 14 CreditRq CreditRs 向钱包中存款 ECHO 15 OCTET STRINGOCTET STRING OBE回显接收到的数据 如 DSRC 应用层标准中定义的那样，读取（GET）和设置（SET）服务（DSRC 应用层的服务原语）也 可以用在一个 ETC 的交易阶段。 注释：GET 用于从寻址到的属性中获取（即读取）数据，所以总是需要有一个应答。SET 用于向寻址 到的属性中设置（即写入）数据。 4.3 多实例的处理 为了方便说明，实例的数目用

21、n 来表示。通常来讲，操作多实例 OBE 属性的 ETC 服务原语可以分为下 面几组： - GET，GET_STAMPED：本组服务原语总是访问属性的最后一个实例（即处在位置 0 的实例） 。当 没有可用的实例时，其结果是未定义的，但是有可能会导致返回一个错误代码。 GB/T 8 - GET_INSTANCE：这个服务原语带有两个参数：N1 和 N2，两者都大于等于 0。该原语将按照如下 方式返回结果： ? 如果 N2n，则返回一个空列表； ? 如果 N2=N1，则返回编号为 N1，N1+1一直到包括 min（N2，n）在内的实例的值。 注释 1：返回 0 个实例的情况是合法的，在这种情况下，

22、响应中返回一个空列表。 - SET，SET_STAMPED：本组服务原语总是设置位置 0 的实例的值。此外，此前的编号为 P 的实例 （P 是一个介于 0 和 Nmax-1 之间的整数）的编号应变成 P+1，编号为 Nmax的实例将不再可用。 注释 2：可以采用动态存贮分配模式，也可以采用循环缓冲区模式。 注释 3：上述描述同样适用于最通常的 Nmax=1 的情况。在这种情况下，本组服务原语将对单一实例属 性的旧值进行重写。 - SET_INSTANCE：本服务原语带有一个参数 N（N 大于等于 0） ，以及一个将用于所寻址的属性的 值。它总是设置编号为 N 的属性实例的值。 示例 1：静态内

23、存分配模式的操作 循环缓冲区 假设 Nmax=3。表 2 显示了一个特定服务原语序列作用的结果。 GB/T 9 表 2 静态内存分配模式的操作 缓冲区内容缓冲区内容 实例位置实例位置 服务原语服务原语 N 1 2 3 结果结果 GET 3 X X X 返回X GET_INSTANCE(1,0) 3 X X X 返回空列表 SET(A) 3 A X X GET 3 A X X 返回A值 SET(B) 3 B A X GET 3 B A X 返回B值 GET_INSTANCE(0,7) 3 B A X 返回列表（B，A，X） SET(C) 3 C B A GET 3 C B A 返回C值 GET_

24、INSTANCE(1,2) 3 C B A 返回列表（B，A） SET(D) 3 D C B 值A不再可用 SET_INSTANCE(1,E) 3 D E B 值C不再可用 示例 2：动态内存分配模式的操作。 假设 Nmax=3，令 N 的初始值为 0。表 3 显示了一个特定服务原语序列作用的结果。 表 3 动态内存分配模式的操作 缓冲区内容缓冲区内容 实例位置实例位置 服务原语服务原语 N 1 2 3 结果结果 GET 0 未定义（依赖于设备实现） GET_INSTANCE(1,0) 0 返回空列表 SET(A) 1 A GET 1 A 返回A值 SET(B) 2 B A GET 2 B A

25、 返回B值 GET_INSTANCE(0,6) 2 B A 返回列表（B，A） SET(C) 3 C B A GET 3 C B A 返回C值 GET_INSTANCE(1,2) 3 C B A 返回列表（B，A） SET(D) 3 D C B 值A不再可用 SET_INSTANCE(1,E) 3 D E B 值C不再可用 4.4 安全 4.4.1 概述 安全性问题是 ETC 系统应用的重要问题，但所使用的具体安全机制不在本国家标准中规定。 安全机制问题涉及到许多方面的因素，如：加密算法和密钥（如果整个安全机制从根本上是基于密码技 术的话） 、密钥长度、哈希函数、填充方式、冗余数据等等。本标准

26、假定 ETC 应用系统中的参与各方已 知他们所需要的各种信息。这些信息必须能够满足 RSE 决定如何进行处理操作的需要。通常，OBE 仅 仅支持有限功能的安全机制。 本国家标准当仅仅定义一个安全机制的框架结构， 它允许应用提供商依据自己的实际需要进一步明确定 义系统的安全机制。在这个框架结构中包含了在 DSRC 应用层标准中定义的访问证书（Access Credentials） 。此外，类似认证报文（Authenticators）的安全数据常常在需要附加的保护措施时使用。 GB/T 10 4.4.2 访问证书和认证报文的使用 访问证书和认证报文采用 ASN.1 定义，类型为八位组串（OCTET

27、 STRING） 。其形式上使用了 ASN.1 语法，具体的语义应由 VST 中的应用环境标识码（EFC-ContextMark）所标识的应用环境来规定，应用 环境标识码对应于 OBE 中的 EID。 访问证书用于管理对属性的访问。对不同的属性可以使用不同的访问条件。如果采用此种方式，对于不 同的访问条件可以使不同的访问证书。 示例：ETC 属性车辆外形尺寸（VehicleDimensions）有可能无需任何访问条件（可以自由访问） ，而合 同序列号（ContractSerialNumber）和合同有效性（ContractValidity）两个 ETC 属性的访问则需要满足 一定的条件（比如，

28、需要提供正确的口令） 。 认证报文主要适用于数据的安全， 用于保证数据源的真实性和或数据单元的完整性， 并防止数据的伪 造。认证报文应用于与加密运算相关的 ETC 服务原语中，如 GET_STAMPED、SET_STAMPED 等。 认证报文可以由 RSE 发送给 OBE，作为访问证书用以向 OBE 证明 RSE 身份的真实性；或者由 OBE 发 送给 RSE，用以证明信息来源的真实合法和或数据单元的完整性。 特定系统所使用的安全机制，以及访问证书和认证报文的确切角色和作用，应由持有相应 ETC 应用环 境标识码（EFC-Context Mark）的 ETC 运营商自行决定，这部分内容超出了本

29、国家标准的范围。 GB/T 11 5 ETC 服务原语详细规定 5.1 概述 本章将对 ETC 服务原语作详细定义。ETC 服务原语的格式及参数应遵从 DSRC 应用层标准传输内核 （T-Kernel）服务中定义的 Action 服务原语的相关规定。但并非所有与 ETC 服务原语相关的参数都在 本章中加以说明。这是因为这些参数对 ETC 服务原语来讲并不是明确需要的，或者它们对于所有的服 务原语都具有相同的含义。本标准中，服务原语的返回代码（RET）在 DSRC 应用层标准的定义的基础 之上进行了进一步定义，并额外地进行了更精确的说明。动作参数 ActionParameters 以及响应参数

30、ResponseParameters 的 ASN.1 类型定义在本标准的附录 A 中给出。 5.2 GET_STAMPED GET_STAMPED 用于从所寻址的属性中获取数据（属性值） 。在所获取的数据的末尾附加有一个认证报 文。认证报文通过对特定数据进行变换（通常为加密运算）产生，这个变换过程中可能包含一个临时值 （如一个随机数，或是一个序列号） 。 表 4 GET_STAMPED.request 参数名称参数名称 ASN.1 类型类型 值值 备注约束备注约束 元素标识符元素标识符 EID Dsrc-EID 操作类型操作类型 整型 INTEGER(0.127,) 0 访问证书访问证书 (O

31、CTET STRING) 可选项 动作参数动作参数 GetStampedRq := SEQUENCE attributeIdList AttributeIdList, nonce OCTET STRING, keyRef INTEGER(0.255) 必选项 模式模式 布尔类型 BOOLEAN TRUE GET_STAMPED.request 应请求取回由 AttributeIdList 寻址到的属性的值， 并要求在响应信息中提供一个 认证报文。发出的请求必须得到响应（模式 Mode 的值为 TRUE） 。KeyRef 参数应当包含一个对在应答 中用于计算认证报文的密钥的引用。 注释： 访问证

32、书仅仅在由 EID 以及 AttributeIdList 所寻址的数据属性要求对 RSE 的身份进行验证的时候 才需要。 表 5 GET_STAMPED.response 参数名称参数名称 ASN.1 类型类型 值值 备注约束备注约束 响应参数响应参数 GetStampedRs := SEQUENCE attributeIdList AttributeIdList, authenticator OCTET STRING 必选项 返回代码（返回代码（RET）返回状态 ReturnStatus 可选项 作为的 GET_STAMPED.request 命令的执行结果，GET_STAMPED.resp

33、onse 应当返回由 AttributeIdList GB/T 12 寻址到的属性的值。通过对所取回的信息计算得到的认证报文应，当在认证报文参数中传送。认证报文 的计算应使用在 GET_STAMPED.request 的 KeyRef 参数中所引用的密钥。当在 GET_STAMPED.request 中给出了一个非零长度的伪随机数 Nonce 时，该值将在加密转换的过程中使用。 注释：GET_STAMPED 可以发出一个带有空的属性 ID 列表 AttributeIdList 的请求给 OBE，并从中获取 一个认证报文。这种办法可以用来对 OBE 中的 ETC 应用进行认证。 5.3 SET_

34、STAMPED SET_STAMPED 用于设置所寻址的属性的值。从 OBE 中返回的认证报文可以用作相关属性的值已经被 正确设置的凭证。认证报文由对特定数据的变换（密码运算）产生，这个变换过程可能要包含一个临时 值（如，一个随机数或是一个序列号） 。 表 6 SET_STAMPED.request 参数名称参数名称 ASN.1 类型类型 值值 备注约束备注约束 元素标识符元素标识符 EID DSRC-EID 操作类型操作类型 整型 INTEGER(0.127,) 1 访问证书访问证书 八位组串(OCTET STRING) 可选项 动作参数动作参数 SetStampedRq := SEQUENCE attributeIdList AttributeIdList, nonce OCTET STRING, keyRef INTEGER(0.255) 必选项 模式模式 布尔类型 BOOLEAN TRUE SET_STAMPED.request 应请求设置由属性列表 AttributeIdList 所寻址的属性的值， 并要求在相应的应答 信息中提供一个认证报文。请求后必须得到应答（模式 Mode 的值等于 TRUE） 。 表 7 SET_STAMPED.response 参数名称参数名称 AS