JF 1182—2007《計量器具軟件測評指南技術(shù)規范》的出臺規范了計量器具軟件測評的程序和方法。 本文綜合軟件測評指南和JJG 907-2006?動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》檢定規程的要求，針對動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡應用軟件現場(chǎng)測評中如何實(shí)現對軟件保護的檢測，結合實(shí)例，提出我們的實(shí)際有效的解決方案,供同行探討、商榷。

0.引言

JJG 907—2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》的頒 布實(shí)施，規范了對動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器的檢定方 法和型式評價(jià)內容，并且在其通用技術(shù)要求中第2條操作安全性和第6. 5. 8條軟件中針對軟件防 護和防止欺騙性使用做出了要求，但是并沒(méi)有 提供具體的軟件測評操作方法。隨著(zhù)JJF1182— 2007《計量器具軟件測評指南技術(shù)規范》的出臺，計 量器具軟件測評成為計量器具檢測和評價(jià)中非常 重要的一部分。近年來(lái)，動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡調試軟件作弊和私自修改計重參數的事件時(shí)有發(fā) 生，因此必須對其進(jìn)行嚴格的軟件測評，我們積累 了一些現場(chǎng)測試經(jīng)驗和發(fā)現的問(wèn)題，下面就常見(jiàn) 的問(wèn)題進(jìn)行分析探討，提出解決方案，供同行們 商榷。

1.動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的控制系統和調試軟件介紹

1.1控制系統

一般常見(jiàn)的有以下三種形式：

1）單片機系統。該系統的優(yōu)點(diǎn)是模塊簡(jiǎn)易、安 裝方便、設備操作簡(jiǎn)便、維修成本低。但隨著(zhù)用戶(hù) 對計重設備準確度、穩定性等要求的提高，該系統 已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，目前大部分生產(chǎn)廠(chǎng)商都不再 使用。

2）安裝Windows或Linux操作系統的工控機。 該系統的優(yōu)點(diǎn)是人機界面友好，調試、維修程序直 觀(guān)、易懂。缺點(diǎn)是工控機須24小時(shí)開(kāi)機運轉，長(cháng)時(shí) 間不間斷運行易導致硬盤(pán)溫度過(guò)高，發(fā)生死機、硬 盤(pán)燒毀等故障.從而影響計重設備整體運行。

3) ARM嵌人式系統。該系統的微處理器耗電 少、數據處理功能強大、程序編譯方便、硬件穩定， 目前應用較為廣泛。

1.2調試軟件

根據測評指南中第4. 1條對計量軟件技術(shù)特性 的分類(lèi)，下述兩種類(lèi)型的軟件都屬于U類(lèi)型，即基 于通用的計算機系統。

1）通過(guò)調試面板上的調試按鍵進(jìn)行調試。這 種調試軟件一般應用在單片機和ARM系統中，各 個(gè)按鍵對應不同車(chē)型、重量、速度，改變對應參數從 而達到調試的目的。該方法操作復雜,且容易造成 參數曲線(xiàn)階躍較多，不夠平滑，調試效果不夠 理想。

2）調試軟件在Windows或Linux操作系統下運 行。檢測時(shí)需先運行調試軟件，這種調試軟件人機 界面友好,但容易進(jìn)行欺騙性操作，目前發(fā)現的作 弊軟件絕大部分都屬于這類(lèi)。

1.3實(shí)現軟件保護檢測的兩個(gè)方面

測評指南4. 2. 3中針對軟件保護提出了 6條要 求，我們認為應從兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現:一是如何在現 場(chǎng)檢測中防止和發(fā)現應用軟件作弊，即“要避免用 于欺騙性使用的目的”；二是檢定合格后如何進(jìn)行 合理、有效的封印，即“通過(guò)采取機械封裝或電子加 密等措施防止未經(jīng)授權的訪(fǎng)問(wèn)和修改”.

2.如何在現場(chǎng)檢測中發(fā)現和防止應用軟件作弊

2.1作弊程序的一般運行方式

初期的作弊程序比較簡(jiǎn)單，只會(huì )隨機顯示合格 的車(chē)重數據，可通過(guò)改變車(chē)重或車(chē)型來(lái)發(fā)現和破 解。圖1所示為我們在實(shí)際檢測過(guò)程中發(fā)現的一種 相對較為完善的作弊程序流程，這種作弊程序增加 了三個(gè)判據來(lái)增強其反破解的能力，依次為：

1）檢衡車(chē)通過(guò)稱(chēng)重區域后，首先判斷車(chē)型是否 發(fā)生變化。如果車(chē)型發(fā)生變化，對應的車(chē)重和軸重 肯定有變化，只能輸出真實(shí)檢測值。如果超差，則 進(jìn)入標定程序，等待輸人新的標準車(chē)重，如果車(chē)型 沒(méi)有發(fā)生變化，則進(jìn)人第2個(gè)判據。

2）比較實(shí)際檢測車(chē)重和標準車(chē)重的差值。若 超過(guò)設定值就認為檢衡車(chē)重量發(fā)生了變化（設定值 一般小于標準車(chē)重的3% )，輸出真實(shí)檢測值。如果小于設定值’則可以認為檢衡車(chē)沒(méi)有變化,進(jìn)人第3 個(gè)判據。

3)檢測時(shí)間的判斷作為輔助判據。通過(guò)程序 中的計時(shí)器計算從標定完畢’重新運行檢測程序到 檢衡車(chē)完全通過(guò)稱(chēng)重區域一次所用的時(shí)間。如果 時(shí)間過(guò)長(cháng)，則認為檢測過(guò)程中檢衡車(chē)有變化，輸出 真實(shí)檢測值;如果時(shí)間合理,則輸出隨機產(chǎn)生的合 格數據。

2.2如何判斷是否可能作弊

如果檢測過(guò)程中連續幾臺計重設備檢測數據 都在允許誤差范圍以?xún)?/span>，理論上不需要標定、調整， 但現場(chǎng)使用情況并不理想（可通過(guò)向收費站人員了 解該收費站計重設備的使用情況），尤其是在車(chē)流 量大、設備陳舊的收費站檢測中出現首檢合格率很 高的情況,那就要引起特別重視。因為高速公路計 重檢測已經(jīng)開(kāi)展了很多年，在用的計重設備經(jīng)過(guò)一 個(gè)檢定周期的使用后準確度和穩定性都會(huì )發(fā)生變 化’大部分設備檢測時(shí)都需要調試。

2. 3防止和破解作弊的檢定方法

檢測過(guò)程中增減砝碼操作復雜，耗時(shí)較長(cháng)，效 果有限，我們在實(shí)踐中摸索出了一種新的檢定方 法。不再單一使用維護廠(chǎng)家的檢測程序，而是對檢 測程序和收費程序顯示的數據分別進(jìn)行記錄,兩種 程序的數據互相參比，參比時(shí)只要注意收費程序的 下調系數進(jìn)行一個(gè)相應的簡(jiǎn)單換算即可。這種方 法雖然還不能算是測評指南4. 2. 3要求6中提到的 “采用第三方的信號與采集標準信號比對來(lái)驗 證，但是這種混合型的檢定方法可以增加其作 弊的難度，有效防止檢測程序作弊。具體使用時(shí)要 注意以下幾點(diǎn)：

1)數據參比時(shí)一定要重啟設備和程序后進(jìn) 行。如果確定有作弊的嫌疑，待該車(chē)道或該收費 站檢測完畢后，關(guān)閉檢測程序，斷開(kāi)調試設備（如 筆記本電腦）與計重設備的連接，對整個(gè)計重設備 斷電重啟，重啟過(guò)程中調試人員不得對計重設備 進(jìn)行任何操作。重啟后用檢衡車(chē)重新進(jìn)行檢測， 在計重收費的程序界面里讀取重量信息，并與檢 測程序界面記錄的數據對比，如果數據相差較大， 則可以判定檢測時(shí)進(jìn)行了程序作弊。兩種程序同 時(shí)顯示數據意義不大，因為同時(shí)顯示時(shí)測試數據 的來(lái)源途徑是同一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接數據庫，不能算作 真正的參比測試。

2）無(wú)規律的使用。因為這種檢定方式需要的 檢測時(shí)間比較長(cháng)，考慮到兼顧效率的問(wèn)題，不需要 每個(gè)車(chē)道都采用這種方法,只需在每天的檢定中隨 機的抽取一部分車(chē)道使用即可，作弊程序都是建立 在有規律的檢定步驟之上的，這樣無(wú)規律的變化不 利于其在后臺運行,也容易讓其暴露。

3）要防止作弊，最根本的解決辦法是由計量檢 定人員進(jìn)行調試。調試程序的開(kāi)發(fā)人員是不可能 把作弊程序告知和拷貝給計量檢定人員的，因此計 量檢定人員只需使用計重設備對應的調試程序進(jìn) 行調試即可。這種方式我們和其他部分省院的檢 定同行已經(jīng)開(kāi)始采用，但是目前只限于部分計重設 備。還無(wú)法大規模推廣的原因如下:檢定人員畢竟 不是專(zhuān)業(yè)的計重設備維護調試人員，只進(jìn)行計重調 試尚可，但是計重設備是24小時(shí)不間斷運行的機電 設備’隨時(shí)可能出現各種故障，經(jīng)常需要維修，維護 廠(chǎng)家為了技術(shù)保密，不可能把全部調試和維護方法 告知,檢定人員也沒(méi)有能力和設備對計重設備進(jìn)行 維修，一旦計重設備故障無(wú)法排除，再通知維護人員 趕到現場(chǎng)反而會(huì )浪費更多的時(shí)間。因此目前我們 只是在部分設備狀態(tài)較穩定的路段使用這種方法。

3.檢定合格后如何進(jìn)行封印

檢定合格后如何對調試程序和設備進(jìn)行封印， 是目前計重檢測中遇到的另一突出問(wèn)題。封印設 備和程序時(shí)應注意，一方面要確保不破壞封印就無(wú) 法運行調試程序，進(jìn)行計重參數的修改，這是封印 的主要目的;另一方面要確保不能影響計重設備的 正常維修，計重設備長(cháng)年運行，經(jīng)常會(huì )出現各種故 障，需要維護人員進(jìn)行維修，應該不需要破壞封印 就能進(jìn)行日常的維護。

3.1現有的封印方法

設置電子修改密碼，由檢定人員單獨設 置。這種方法操作簡(jiǎn)單，不會(huì )影響調試程序的維 護功能，缺點(diǎn)是電子密碼容易被破解。

用鉛封、封條等物理閉鎖裝置封印。有的 維護程序進(jìn)入調試狀態(tài)時(shí)，需要一個(gè)特定的物理操 作，如需要撥動(dòng)特定的撥碼開(kāi)關(guān)或切換到特定的調 試串口等，這種情況下只需封印撥碼開(kāi)關(guān)或調試串 口即可;但是也有相當多的維護程序不需要進(jìn)行物 理操作就能直接進(jìn)入調試狀態(tài)，針對這種設備的封 印，目前普遍采取的是直接封印控制柜和數據連接 線(xiàn),這種封印的結果會(huì )影響到日常的設備維護，給 設備使用者和維護者造成不便。

3.2一種新式的封印方法

如表1所示是某收費站22出口車(chē)道的計重參 數，調試合格后對計重參數進(jìn)行詳細的記錄，或者 對調試界面的參數窗口直接截屏保存，后續檢定中 首先對比調試參數，參數是否變化就是是否私自調 整的最好判據。調試人員不可能在每次周期檢測 前將上百臺設備的數以萬(wàn)計的計重參數更換回去， 這種封印方法能夠有效震懾住私自調參數的違法 行為,我們目前采用這種封印方法收到了很好的效 果,私自調整計重參數的現象基本杜絕.

4.結語(yǔ)

本文主要論述了目前動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡現場(chǎng)軟件測評過(guò)程中遇到的兩個(gè)難點(diǎn)：如何防止軟 件作弊和如何更好的封印?，F場(chǎng)檢測不同于型式 評價(jià)，其環(huán)境惡劣，設備和人員目前還不能完全滿(mǎn) 足規范中的要求的方法,上述方法都是我們自己在 實(shí)際檢測過(guò)程中不斷試驗、積累和總結出來(lái)的，目 前收到了較好的效果。汽車(chē)衡產(chǎn)品的軟件測評工作 已經(jīng)在我院全面開(kāi)展,許多工作都剛剛起步，希望同行能對這些方法和思路提出批評、指正。