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I C S1 3 3 2 0 ;3 5 1 0 0 0 5 A9 1 缰园 中华人民共和国国家标准 G B T215 6 4 4 2 0 0 8 报警传输系统串行数据接口的 信息格式和协议 第4 部分:公用传输层协议 M e s s a g ef o r m a t sa n dp r o t o c o l sf o rs e r i a ld a t ai n t e r f a c e s i na l a r mt r a n s m i s s i o ns y s t e m s - - P a r t4 :C o m m o n t r a n s p o r tl a y e rp r o t o c o l ( I E C6 0 8 3 9 7 4 :2 0 0 1A l a r ms y s t e m s - - P a r t74 :M e s s a g ef o r m a t sa n d p r o t o c o l sf o rs e r i a ld a t ai n t e r f a c e si na l a r mt r a n s m i s s i o ns y s t e m s - - C o m m o nt r a n s p o r tl a y e rp r o t o c o l ,M O D ) 2 0 0 8 - 0 3 - 2 4 发布2 0 0 8 - 0 9 - 0 1 实施 丰瞀鹛鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1 1 1 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 缩略语 5 概述一 6 传输层信息格式 7 鉴别 8 加密 9 信息鉴别码( M A C ) 1 0 标准算法 附录A ( 规范性附录)传输层信息 目次 I 1 1 1 1 1 1 3 4 4 4 6 刖吾 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 G B T2 1 5 6 4 ( 报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议分为五个部分: 第1 部分:总则; 第2 部分:公用应用层协议; 第3 部分:公用数据链路层协议; 第4 部分:公用传输层协议; 第5 部分:数据接口。 本部分为G B T2 1 5 6 4 的第4 部分。 本部分修改采用了国际电工委员会I E C6 0 8 3 9 7 4 :2 0 0 1 ( 英文版) 。 为了便于使用,对本部分做了下列修改: 对传输层协议增加注解,提示其加密方式的示范作用; 删除了原I E C 前言,增加了引言部分。 本部分的附录A 为规范性附录。 本部分由全国安全防范报警系统标准化技术委员会( S A C T C1 0 0 ) 提出和归口。 本部分起草单位:中国矿业大学( 北京) 信电系、S A C T C1 0 0 秘书处、湖北东润科技有限公司,北京 联视神盾安防技术有限公司。 本部分主要起草人:王汝琳、刘希清、唐胜男、金巍、周明锦、佟祝斌、杨国胜。 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 引言 串行数据通信方式是各种通信模型中的主要表现形态。 本部分是基于较早期的R S - 2 3 2 点对点通信模型和R S 一4 8 5 点对多点总线式串行通信模型而制定 的。故对目前正在广泛应用的宽带应用情况和无线传输方式未予详细表述,仅在部分环节给出注释和 提示。 尽管本部分给出的模型的通信速率较慢,但其数据传输控制原理与现今的各类宽带应用和无线应 用是一致的,所以本部分对于报警产品设计者、报警系统规划者和报警系统的使用者等都有很好的指导 作用和示范意义。 由I T U TV 2 4 和I T U _ TV 2 8 共同规定的接口,正是目前大家熟悉的E I A R S 2 3 2 接口,它是适 用于同步和异步串行二进制数据交换系统中,数据终端设备之间互连的串行接口协议,是一种非平衡式 的双工数字基带通信接口。该接口主要适用于传输速率低,传输距离近的场合。 由I S O I E C8 4 8 2 :1 9 9 3 规定的接口,正是目前大家熟悉的E I A R S 4 8 5 接口,它也是适用于同步和 异步串行二进制数据交换系统中,数据终端设备之间互连的串行接口协议。但它是一种平衡式( 差分 式) 的半双工数字基带通信接口。该接口可以支持较远距离的通信,且可支持多通信机间的总线式分时 通信。 由I T U _ TV 2 3 定义的接口,是一种类似E I A R S 2 3 2 接口规范的双工数字频带调制的串行通信接 口。它可用于基于电话系统的较远距离的点对点通信。 在本部分中,将报警通信的发起者定义为主机,报警通信的响应者定义为从机。它不同于报警系统 中的概念。在报警系统中,报警主机和报警从机主要从管理角度来阐述其存在的意义。作为本部分的 使用者务必适当分清二者的概念异同:在报警系统中,一台报警从机既可以作为报警主机的响应者而成 为报警传输系统的从机,同时它又可以连接下位的总线报警器和下一级报警从机,而成为报警传输系统 的主机。其他概念也有类似情况,敬请留意辨析,以免混淆。 作为报警系统的重要技术指标之一报警响应时间已在其他相关标准中明确定义。本部分不再 对此做出新的定义,但推荐使用者理解将报警事件发生到终端设备接收到并显示有关报警信息之间,或 者当地的值守人获得报警信息之间的时间间隔作为报警响应时间的测试依据。由于报警传输系统的传 输时延是报警响应时间的重要组成环节之一,故本部分推荐本部分的使用者对报警传输系统的传输能 力给出适当的评估,以保证实现最终的系统指标。 报警传输系统串行数据接口的 信息格式和协议 第4 部分:公用传输层协议 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 1 范围 G B T2 1 5 6 4 的本部分规定了报警传输系统标准接口所采用的传输层信息结构、格式和传输过程。 当一个供应商的设备想与其他供应商的设备相互通信而下层系统结构并不提供必要功能支持公共应用 层时,接口处应该使用本部分。 本部分遵从O S l 分层协议结构,允许灵活地选择和使用低层的传输媒体和协议,同时保持对公共 应用层协议的支持。 本部分适用于报警信息的传输和发往来自入侵、火警、出人口控制和社会报警系统的其他信息的 传输,以及发往来自其他类似系统的信息的传输。 本部分没有包含对鉴别码的物理管理的要求。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过G B T2 1 5 6 4 的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分,然而,鼓励根据本部分达成 协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 部分。 G B T2 1 5 6 4 1 2 0 0 8报警传输系统串行数据接口信息格式和协议 第1 部分:总则 ( I E C6 0 8 3 9 7 1 :2 0 0 1 ,M O D ) 3 术语和定义 G B T2 1 5 6 4 1 确立的术语和定义适用于G B T2 1 5 6 4 的本部分。 4 缩略语 G B T2 1 5 6 4 1 确立的缩略语适用于G B T2 1 5 6 4 的本部分。 5 概述 传输层负责把应用层信息转换成适合下层传输的格式,并增加下层传输机制所不具备的功能。 虽然使用本协议的链路可以是点对多点或多点对多点,但此处描述的传输层假定系统由多个独立 进行的逻辑点对点通信组成。 为了标准具有通用性,在上述通信过程中,一个设备被定义为发送器,一个设备被定义为接收器。 相应部分应明确哪些功能用于哪些设备。 6 传输层信息格式 每个应用层信息或传输层数据块都应被格式化成传输层信息,并附上如下定义的信息头。 注:数据的传输有多种加密方式,本部分的加密方式,仅为示范作用。 1 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 6 1 传输层数据块的传输 传输层数据应该按照附录A 进行格式化并附上6 2 条定义的传输层信息头一起发送。 6 2 传输层信息头 传输层信息头应该如下: 标志位( 第1 个8 比特字节)源身份标志符目的身份标志符 保留 必须复位( = 0 ) 1 = 有源身份标志符跟随 0 = 不包括源身份标志符 1 = 包括目的身份标志符跟随 0 = 不包括目的身份标志符 1 = 有传输层数据块跟随 0 = 有应用层信息跟随 保留 包含加密数据的信息 附加信息鉴别码( M A C ) 无加密无M A C 1 = 使用特定的加密算法 0 = 未使用特定的加密算法 保留,必须置位( = 1 ) 当应用信息或传输数据被加密时,第4 位应置1 ,当信息包括信息鉴别码( M A C ) 时,第5 位应置1 。 同时使用加密和M A C 的选择不被采用,以免降低安全性。当加密或M A C 采用一个特定的高安全性 算法时,第6 位要置1 ,否则要采用本部分所定义的标准算法。 第3 位表示数据是传输层数据块还是应用层信息。 传输层信息头可以只包括源身份标志符或目的身份标志符,也可以两者都包括或都不包括,如第1 位和第2 位所定义的那样。 源身份标志符和目的身份标志符的最大长度是8 个8 比特字节。 如果包括两个标志符,源身份标志符应该总是在前面。 身份标志符格式如下: 743074307430 第一个半字节( 第一个8 比特字节的4 7 位) 是地址内的数位个数。实际的身份标志符应该以十 六进制形式跟在随后的半字节内,从第1 个字节的低4 位开始。标志符所包含的字节数由所需包括的 数字( 十六进制) 个数决定。如果数字的个数是偶数,最后4 位( 最后一个字节的o 3 位) 应该是0 。 2 例:如果标志符是1 2 3 4 ,应该这样传输 7 鉴别 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 743074307430 。 1 。000 1 001000l101000000 ! ! 竺兰 1234 为了确认设备的身份,在建立连接之后应该采取下列步骤。 7 1 配置 作为设备的初始化配置的一部分,每项设备都要用主密钥( M k ) 编程。 7 2 初始化 建立链接后,发送器将产生两个随机数R 1 和R s ,并且用M k 加密R 1 ,以传输层信息类型1 ( 参见附 录A ) 传送给接收器。R s 是传输R 1 所使用的加密算法的随机初始值。 接收器将解码R 1 ,并产生一个随机数R 2 和次级密钥K i 。它接着返回一个包括R 1 、K i 和R 2 的传 输层信息类型2 给发送器。该信息应该如下图和附录A 所示的那样用M k 和K i 加密。 次级密钥K i 的值和随机数R 1 、R 2 应该只能被存储在易失性存储器里,不能显示在发送器或接收 器的屏幕上。 发送器应将信息解码以求R 1 、R 2 和K i 的值。R 1 的正确接收将确认接收器的身份。如果正确,它 将发送一个含有用K i 加密的R 2 的传输层信息类型3 。接收器对R 2 的正确解码确认发送器的身份。 这时要产生一个信息发送给报警系统和指示设备来表明K i 的值已被设定。 在K i 值改变之前,所有后续通信都要对当前连接和后续连接用次级密钥K i 加密。 发送器 M k - - - - - - - - - - - - - - 一 产生R 1 E m ( R 1 ) 解码K i , 和R 2 ,一 接收器 一M k 解码R 1 产生R 2 。K i E 。( K i R 2 ) ,E H ( R I ) 检查R 1 E n ( R 2 ) 检查R 2 7 3 次级密钥的更改 接收器应该定期地通过发送传输层信息类型4 来改变K i 的值。这只能在建立连接后按下列程序 完成。 3 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 发送器 接收器 要求新密钥 解码R l 产生新R 2 ,K i J r l 解码K i + 1 E b ( K i + 1 ,R 2 ) E 日+ l ( R 1 ) R t 2 , 始c n :z R ,1 l 、检查。: 若包含应用信息的图像需要加密,传输层信息头后面的所有字节都要被加密。传输层信息头的第 1 个字节的位4 要被置位( 一1 ) 。 若传输层信息要求加密,附录A 所定义的字节组都要被加密。传输层信息头的第1 个字节的位4 要被置位( 一1 ) 。 在一些有较高安全要求的应用中,下面所述的标准加密算法可能达不到要求,在这种情况下,传输 层信息头的第1 个字节的位6 要被置1 ,表明使用了不同的算法。 9 信息鉴别码( M A C ) 若包含应用信息的信息需要一个信息鉴别码M A C ,它应作用于传输层信息头后面的所有字节。 M A C 应该作为单个8 比特字节包含在信息的尾部。传输层信息头的第1 个字节里的位5 应该被置位 ( 一1 ) 。 对带M A C 的信息,被传输信息的第1 个8 比特字节将被作为随机初始值。随后紧跟源字节( 源1 一 源N ) 和结果N + 1 。带M A C 的信息将比等价的未加密信息长2 个8 比特字节。 1 0 标准算法 下面的块加密算法应该被用于加密或M A C G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 所有用于鉴别信息的随机初始值都要服从附录A 中的定义。对所有后续信息,它可以是任意随 机数。 注:为了提高安全性,随机数应该是发送的上一个信息的最后一个字节。接收设备可以就此将它解密并与接收到 的上一个信息的相应值进行对比。这并不能防止知道当前密钥和加密算法的人替换信息,但当下次接收到真 的信息时,该替换可被检测到。 对于加密信息,传输信息将是结果l 到结果N + 1 。加密信息将比没有加密的信息长一个字节。 5 G B T2 1 5 6 4 4 2 0 0 8 附录A ( 规范性附录) 传输层信息 除另有说明,此附录涉及的所有数字都是十六进制格式。A 0H E X 以下未用到的信息类型保留将 来使用,A 0H E X 以上的可供厂商特定的扩展使用。 传输层数据块将包括如下所示的2 个或更多个8 比特字节 J 长度 类型选项数据 第一个8 比特字节始终是长度字节,是传输层数据块中长度字节后面的字节数。 传输层数据块的第2 个8 比特字节总是鉴别信息类型,如下一条定义的那样。 一个或多个8 比特字节可以作为下面定义的传输层信息被添加。8 比特数据字节的个数不应该超 过2 3 5 ,但要注意若有多个传输层数据块被组成一个传输层信息时,所有这样的传输层数据块的最大长 度不应该超过2 3 7 个8 比特字节。 下面传输层信息被定义成它们的无加密格式。对那些必须加密的场合,关联图表描述了取得传输 数据块的方法。 A 1 鉴别信息类型1 按照第1 0 章的标准算法。 源1 长度:2 源2 类型:1 源3 数据字节1 :R 1 传输格式:加密 随机初始值:R s 加密密钥:K i 对于第1 个鉴别程序,R s 应由发送器产生,加密密钥( K i ) 应该

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