论文摘要：为保障CPU卡在预付费售电系统各类应用终端上的安全使用，确保预付费售电系统的顺利实施和安全运行设计实现了一套CPU卡应用功能测试系统。本文在介绍智能卡COS指令的基础上，主要介绍测试系统的具体设计及实施方案，并详细分析测试用例的设计。
论文关键词：预付费售电系统,卡,指令,卡片测试,功能测试
0引言
目前在预付费售电系统中广泛使用CPU卡作为载体充当用电信息的传递媒介，CPU卡的安全、可靠和稳定对整个系统的安全性和运行的可靠性至关重要。对CPU卡性能的测试主要包括卡片的物理特性测试、电气特性测试和应用功能测试三方面。对于物理和电气特性，依据ISO/IEC7816和ISO/IEC10373等标准，国内外已研制出各类专门的检测仪器和设备对其特性参数进行测试，而应用功能测试则主要根据CPU卡片实际应用和环境要求，开发相应的测试系统对卡片进行应用功能、性能以及应用流程等方面的测试。本测试系统即针对在预付费售电系统中应用的各类卡片进行全面的功能测试和关键性能指标测试，以保障CPU卡在各类应用终端和系统上可以正确地执行各类卡操作功能，确保预付费售电系统的顺利实施和安全运行。
1CPU卡在预付费售电系统中的应用
CPU卡是指芯片内部集成了中央处理单元CPU、可编程只读存储单元EEPROM、随机存储单元RAM和只读存储单元ROM的IC卡。其中，RAM用于存放运算过程中的中间数据，ROM中固化有片内操作系统COS（CardOperatingSystem），而EEPROM用于存放持卡人的个人信息以及发行单位的有关信息。CPU卡应用的核心在于其芯片内部的片内操作系统COS，COS的主要功能是控制CPU卡和外界的信息交换，管理CPU卡内的存储器并在卡内部完成各种命令的处理。COS是一个专用系统而不是通用系统，不同应用的CPU卡片其内部COS一般是不相同的。正是由于COS的特殊性，对具体应用的COS应分别开发应用测试系统系统对其进行测试。
在预付费售电系统中，CPU卡在电能表和用电管理系统之间充当信息传递的媒介，完成用户购电量充入电能表内，并将用户用电信息带回售电管理系统等功能。CPU卡对数据的读写采取目录、文件的管理方式，使用时首先要根据应用情况在每张CPU卡上建好文件结构，每个文件都在各自的密钥的控制下进行读写。应用于预付费售电系统的CPU卡内建立电能表应用DF目录，存放用于预付费售电系统的各类文件。CPU卡与电能表、售电系统进行数据交换时，通过发送符合PBOC2.0标准的COS指令对数据进行安全认证，并对卡内数据进行读写操作，完成用电信息的传递。对CPU卡应用测试即用计算机模拟电能表或售电系统对CPU卡发送指令，判断CPU卡能否做出及时、正确、可靠的应答。因此，本测试系统设计开发过程中的关键在于CPU卡在预付费售电系统中的应用功能及流程设计，即测试COS指令流的设计。
2CPU卡应用测试系统的设计与开发
2.1总体设计思路
基于某电力公司CPU卡在预付费售电系统中的应用，提出一套测试方案，模拟CPU卡的应用流程进行测试。设计思路如下：根据预付费售电系统应用技术规范要求和CPU卡交易流程，生成COS测试指令流，即针对各项功能设计测试用例，开发测试系统软件。用某生产厂家提供并通过PBOC2.0标准检测的CPU卡作为标准卡，用来验证软件测试的可靠性。测试用例被测试通过后，即可作为标准来测试卡片，测试时，将测试用例发送到待测试卡，并监测待测试卡的返回数据，如果所述待测试卡的返回数据与预期输出相同，则测试成功，如果不相同则测试失败。本方案提出CPU卡应用功能测试方法，使测试更符合最终用户的使用习惯，同时能够避免由于测试覆盖度不够而造成测试通过的产品在用户使用中出现问题。
2.2CPU卡应用测试系统基本结构
基于预付费售电系统应用的智能卡测试系统总框架如图1所示。
图1测试系统构成
Fig.1Testsystemcomponents
（1）CPU卡应用测试软件
CPU卡应用测试软件完成测试的主要工作业务流程，记录测试数据、出具测试报告等功能，包括以下几个模块：读卡器操作模块：作为测试系统功能实现的基础，主要实现系统对读卡器的自动识别，使系统能通过动态库封装技术，对所发送指令进行统一规范，可以支持各种类型的读卡器。解释执行管理模块：是测试系统功能实现的核心，执行CPU卡操作系统的指令。测试工程管理模块：采用工程管理的思想，把将要进行的测试任务统一作为一项测试工程，利用树形结构的分级管理模式，可分层次建立测试库、测试树和测试用例，在每一级项目树中都可对测试内容进行增添和删除等操作，大大增加了测试系统的灵活性和通用性。测试报告生成模块：根据测试过程中卡片对测试任务中所有测试用例的执行结果，按照与测试工程行对应的树形结构，自动生成测试结果的列表或表格，显示每个测试项目是否通过，并存储为WORD文档格式，为测试人员提供参考并可以以此作为判定测试卡片是否符合规范要求的依据。工具算法模块：提供测试中常用算法和辅助工具，对常用算法以函数定义的方式进行统一封装，可直接调用。例如DES算法，3DES算法，MAC计算，随机数生成器等。 1/3 1 2 3 下一页 尾页 |
