专利名称：一种电子秤芯片软件作弊检测系统及其方法
技术领域：
本发明涉及电子秤软件作弊检测领域，特别是涉及一种基于电子秤软件数字指纹 和利用TOB技术远程检测的系统及其方法。
背景技术：
随着微电子技术的发展，传统的机械式称重工具电子秤所取代。但是与此同时，不 法商贩也开始利用电子秤软件作弊，谋求非法利益。早期的作弊手段多利用物理手段，容易 被检查出来。然而现今又出现了改变电子秤芯片的代码来进行作弊，非法经营者通过组合 键激活作弊程序来实现作弊。而质检人员检测时，非法经营者通过恢复键恢复电子秤软件 到正常状态，导致质检人员无法检测到隐藏的作弊程序，无法实现对作弊行为的取证。我国2007年颁布“计量器具软件测评指南”中明确要求“计量准确的软件能防止 未经许可的修改，装载或通过更换存储体来改变”，也就是说，将计量器具的防作弊检测作 为其质量测评的一项重要内容。因此，电子秤作为涉及到国计民生方面的计量器具产品，更 是检测的重中之重。目前，防止电子秤芯片软件作弊是通过加强外部硬件封装来达成的。质检人员只 能通过检查封装是否良好来评测是否存在作弊嫌疑，并不能从根本上检测是否存在软件作 弊并实现取证。因此，迫切需要一种软硬件设备从根本上检测电子秤软件是否存在作弊行 为，完成取证。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电子秤芯片软件作弊检测系统及其方法， 完成对有作弊嫌疑的电子秤进行检测，实现取证。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电子秤芯片软件作弊检测 系统，包括提取器子系统、上位机子系统和服务器子系统，所述的提取器子系统、上位机子 系统和服务器子系统依次连接；所述的提取器子系统用于提取电子秤芯片软件的机器码； 所述的上位机子系统用于接收所述的提取器子系统发送的机器码，将所述的机器码生成相 应的数字指纹，并将数字指纹传输到所述的服务器子系统；所述的服务器子系统用于对接 收到的数字指纹进行检测，并将检测结果返回到所述的上位机系统。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的提取器子系统包括依次相连的程序提取 模块、数据解析模块和数据发送模块；所述的程序提取模块用于提取电子秤芯片软件中的 代码段；所述的数据解析模块用于将所述的代码段解析成机器码；所述的数据发送模块用 于将所述的机器码发送至所述的上位机子系统。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的上位机子系统包括依次相连的串行数据 接收模块、校验码计算模块和打包及数据传输模块；所述的串行数据接收模块用于接收所 述的提取器子系统发送的机器码；所述的校验码计算模块用于将所述的机器码生成相应的 数字指纹；所述的打包及数据传输模块用于将所述的数字指纹打包并发送至所述的服务器子系统；所述的打包及数据传输模块还用于接收服务器子系统发送的检测结果。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的服务器子系统包括依次连接的数据传输 及计算检测结果模块和主数据库；所述的数据传输及计算检测结果模块用于接收所述的上 位机子系统发送的数字指纹、检测电子秤芯片软件和向所述的上位机系统发送检测结果； 所述的主数据库用于保存检测结果和标准数字指纹。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的校验码计算模块使用循环冗余校验算法 将电子秤芯片软件的机器码生成数字指纹。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的上位机子系统还包括GUI模块，所述的 GUI模块分别与所述的打包及数据传输模块和所述的校验码模块相连；所述的上位机子系 统还包括依次相连的离线信息采集模块、离线程序信息数据库和离线信息发送模块，所述 的离线信息采集模块与所述的校验码计算模块相连，所述的离线信息发送模块与所述的打 包及数据传输模块相连。所述的标准数字指纹是在电子秤审批时，质检部门对电子秤芯片软件分析审查并 确认合格后，生成的数字指纹。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的服务器子系统还包括分别与所述的主数 据库连接的统计及报表生成模块、数据查询模块、后台管理模块和用户登陆及权限设置模 块；所述的统计及报表生成模块用于统计检测结果和生成报表；所述的数据查询模块用于 查询数据；所述的后台管理模块用于管理主数据库；所述的用户登陆及权限设置模块用于 登陆用户和设置权限。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的提取器子系统和上位机子系统之间使用 串行接口进行数据传输；所述的上位机子系统和服务器子系统之间使用网络进行数据传输。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种电子秤芯片软件作弊检 测方法，包括以下步骤(1)在服务器子系统的主数据库中生成标准数字指纹并保存；(2)通过提取器子系统提取出被测电子秤芯片软件的机器码并传送给上位机子系 统；(3)上位机子系统使用循环冗余校验算法生成被测电子秤芯片软件的数字指纹并 传送给服务器子系统；(4)服务器子系统将收到的数字指纹与标准数字指纹进行对比，实现检测与取证。有益效果由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效 果本发明利用远程访问技术访问远程数据库中的标准数字指纹，将标准数字指纹和测得 的数字指纹进行对比，实现随时随地并行检测，从根本上检测电子秤芯片软件是否被非法 修改过，从而对电子秤芯片软件作弊行为实现科学有效的取证。


图1是本发明电子秤芯片软件作弊行为检测系统架构图；图2是本发明的提取器子系统功能模块示意图3是本发明的上位机子系统功能模块示意图；图4是本发明的服务器子系统功能模块示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。本发明的实施方式涉及一种电子秤芯片软件作弊检测系统，如图1所示，包括提 取器子系统、上位机子系统和服务器子系统，所述的提取器子系统、上位机子系统和服务器 子系统依次连接；所述的提取器子系统用于提取电子秤芯片软件的机器码；所述的上位机 子系统用于接收所述的提取器子系统发送的机器码，将所述的机器码生成相应的数字指 纹，并将数字指纹传输到所述的服务器子系统；所述的服务器子系统用于对接收到的数字 指纹进行检测，并将检测结果返回到所述的上位机系统。所述的电子秤芯片软件作弊检测 系统的提取器子系统和上位机子系统之间使用串行接口进行数据传输；所述的上位机子系 统和服务器子系统之间使用网络进行数据传输。图2所示的是电子秤芯片软件作弊检测系统的提取器子系统，包括依次相连的程 序提取模块、数据解析模块和数据发送模块；所述的程序提取模块用于提取电子秤芯片软 件中的代码段；所述的数据解析模块用于将所述的代码段解析成机器码；所述的数据发送 模块用于将所述的机器码发送至所述的上位机子系统。提取器子系统是一个单片机系统，其主要部件是一个40针的插座、一片存放提取 程序用的可编程逻辑器件，以及一个MX232的串行传输芯片组成。使用时，先在断电的情况 下接好串口，放上芯片后，打开电源，提示灯就会点亮，提取器子系统会对目标芯片上的代 码进行提取并解析成机器码，当解析完毕时，提示灯会开始闪烁，此时如果提取的机器码完 全正确，提取器子系统会首先输出一个值66H的字节，表示输出的代码是完全正确的，随后 将提取出的机器代码以300bps的速度送入串行口，等待上位机的接收；如果提取的机器码 有问题，则提取器子系统输出的将会是乱码。图3所示的是电子秤芯片软件作弊检测系统的上位机子系统，包括依次相连的串 行数据接收模块、校验码计算模块和打包及数据传输模块；所述的串行数据接收模块用于 接收所述的提取器子系统发送的机器码；所述的校验码计算模块用于将所述的机器码生成 相应的数字指纹；所述的打包及数据传输模块用于将所述的数字指纹打包并发送至所述的 服务器子系统；所述的打包及数据传输模块还用于接收服务器子系统发送的检测结果。其 中，校验码计算模块使用循环冗余校验算法将电子秤芯片软件的机器码生成相应的数字指 纹。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的上位机子系统还包括GUI模块，所述的 GUI模块分别与所述的打包及数据传输模块和所述的校验码模块相连；所述的上位机子系 统还包括依次相连的离线信息采集模块、离线程序信息数据库和离线信息发送模块，所述 的离线信息采集模块与所述的校验码计算模块相连，所述的离线信息发送模块与所述的打 包及数据传输模块相连。由于在上位机子系统中采用了 GUI模块，对于用户来说在视觉上更易于接受。通过在打包及数据传输模块和校验码模块之间加入离线程序信息数据库，使 得检测工作能够在无法与服务器子系统连接的情况下正常完成。图4所示的是电子秤芯片软件作弊检测系统的服务器子系统，包括依次连接的数 据传输及计算检测结果模块和主数据库；所述的数据传输及计算检测结果模块用于接收所 述的上位机子系统发送的数字指纹、检测电子秤芯片软件和向所述的上位机系统发送检测 结果；所述的主数据库用于保存检测结果和标准数字指纹。其中，标准数字指纹是在电子秤 审批时，质检部门对电子秤芯片软件分析审查并确认合格后，生成的数字指纹。所述的电子秤芯片软件作弊检测系统的服务器子系统还包括分别与所述的主数 据库连接的统计及报表生成模块、数据查询模块、后台管理模块和用户登陆及权限设置模 块；所述的统计及报表生成模块用于统计检测结果和生成报表；所述的数据查询模块用于 查询数据；所述的后台管理模块用于管理主数据库；所述的用户登陆及权限设置模块用于 登陆用户和设置权限。通过在主数据库上连接统计及报表生成模块和数据查询模块，可以 快速处理检测结果，并对有作弊嫌疑的电子秤进行取证。本发明的实施方式还涉及一种电子秤芯片软件作弊检测方法，包括以下步骤(1) 在服务器子系统的主数据库中生成标准数字指纹并保存；(2)通过提取器子系统提取出被 测电子秤芯片软件的机器码并传送给上位机子系统；(3)上位机子系统使用循环冗余校验 算法生成被测电子秤芯片软件的数字指纹并传送给服务器子系统；(4)服务器子系统将收 到的数字指纹与标准数字指纹进行对比，实现检测与取证。下面对本方法进行具体的说明。检测之前，首先要在网络服务器端生成并保存代码的标准数字指纹，即在服务器 子系统的主数据库中生成标准数字指纹并保存。其具体方法是在电子秤审批时，质检部门 对电子秤芯片软件分析审查并确认合格后，由技术人员将代码烧录到电子秤芯片中，然后 通过芯片代码提取器(即提取器子系统)提取出该电子秤芯片的机器码，生成机器码的标 准数字指纹，即软件的唯一标识码，实现电子秤芯片软件版本标记，并将其保存。在检测时，由提取器子系统连接电子秤的芯片，通过程序提取模块提取出芯片中 的存储信息(即代码段)，并通过数据解析模块将提取出的代码段解析成机器码，再由数据 发送模块将解析出的机器码传输到上位机子系统。上位机子系统接收到提取器子系统发送过来的机器码后，利用CRC校验算法生成 相应的数字指纹，并将该数字指纹上传至服务器子系统。服务器子系统在收到该数字指纹 后，将收到的数字指纹与已保存在主数据库中的机器码的标准数字指纹进行对比。通过比 对这两个数字指纹，如果不一致，则说明电子秤芯片代码被非法修改过；否则，则正常。比对 完成后，网络服务器将检测结果返回给上位机子系统。采用本方法对常州一批电子秤进行 检测，其合格率为60. 78%。不难发现，本发明利用远程访问技术访问远程数据库中的标准数字指纹，将标准 数字指纹和测得的数字指纹进行对比，实现随时随地并行检测，从根本上检测电子秤芯片 软件是否被非法修改过，从而对电子秤芯片软件作弊行为实现科学有效的取证。
权利要求
一种电子秤芯片软件作弊检测系统，包括提取器子系统、上位机子系统和服务器子系统，其特征在于，所述的提取器子系统、上位机子系统和服务器子系统依次连接；所述的提取器子系统用于提取电子秤芯片软件的机器码；所述的上位机子系统用于接收所述的提取器子系统发送的机器码，将所述的机器码生成相应的数字指纹，并将数字指纹传输到所述的服务器子系统；所述的服务器子系统用于对接收到的数字指纹进行检测，并将检测结果返回到所述的上位机系统。
2.根据权利要求1所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的提取器 子系统包括依次相连的程序提取模块、数据解析模块和数据发送模块；所述的程序提取模 块用于提取电子秤芯片软件中的代码段；所述的数据解析模块用于将所述的代码段解析成 机器码；所述的数据发送模块用于将所述的机器码发送至所述的上位机子系统。
3.根据权利要求1所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的上位机 子系统包括依次相连的串行数据接收模块、校验码计算模块和打包及数据传输模块；所述 的串行数据接收模块用于接收所述的提取器子系统发送的机器码；所述的校验码计算模块 用于将所述的机器码生成相应的数字指纹；所述的打包及数据传输模块用于将所述的数字 指纹打包并发送至所述的服务器子系统；所述的打包及数据传输模块还用于接收服务器子 系统发送的检测结果。
4.根据权利要求1所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的服务器 子系统包括依次连接的数据传输及计算检测结果模块和主数据库；所述的数据传输及计算 检测结果模块用于接收所述的上位机子系统发送的数字指纹、检测电子秤芯片软件和向所 述的上位机系统发送检测结果；所述的主数据库用于保存检测结果和标准数字指纹。
5.根据权利要求3所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的校验码 计算模块使用循环冗余校验算法将电子秤芯片软件的机器码生成数字指纹。
6.根据权利要求1或3所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的上位 机子系统还包括GUI模块，所述的GUI模块分别与所述的打包及数据传输模块和所述的校 验码模块相连；所述的上位机子系统还包括依次相连的离线信息采集模块、离线程序信息 数据库和离线信息发送模块，所述的离线信息采集模块与所述的校验码计算模块相连，所 述的离线信息发送模块与所述的打包及数据传输模块相连。
7.根据权利要求4所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的标准数 字指纹是在电子秤审批时，质检部门对电子秤芯片软件分析审查并确认合格后，生成的数 字指纹。
8.根据权利要求1或4所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的服务 器子系统还包括分别与所述的主数据库连接的统计及报表生成模块、数据查询模块、后台 管理模块和用户登陆及权限设置模块；所述的统计及报表生成模块用于统计检测结果和生 成报表；所述的数据查询模块用于查询数据；所述的后台管理模块用于管理主数据库；所 述的用户登陆及权限设置模块用于登陆用户和设置权限。
9.根据权利要求1所述的电子秤芯片软件作弊检测系统，其特征在于，所述的提取器 子系统和上位机子系统之间使用串行接口进行数据传输；所述的上位机子系统和服务器子 系统之间使用网络进行数据传输。
10.一种电子秤芯片软件作弊检测方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在服务器子系统的主数据库中生成标准数字指纹并保存；(2)通过提取器子系统提取出被测电子秤芯片软件的机器码并传送给上位机子系统；(3)上位机子系统使用循环冗余校验算法生成被测电子秤芯片软件的数字指纹并传送 给服务器子系统；(4)服务器子系统将收到的数字指纹与标准数字指纹进行对比，实现检测与取证。
全文摘要
本发明涉及一种电子秤芯片软件作弊检测系统及其方法，其系统由依次连接的提取器子系统、上位机子系统和服务器子系统组成。其检测方法是在电子秤审批时，质检部门对电子秤芯片软件分析审查，在确认合格后，生成并保存该电子秤芯片软件二进制文件的标准数字指纹。质检人员在对有软件作弊嫌疑的电子秤进行检测时，通过本发明所设计的芯片代码提取器提取被测电子秤芯片程序，传输给上位机，在上位机生成其数字指纹。通过访问远程服务器存储的标准数字指纹，比对这两个数字指纹即可确定被测电子秤软件是否被非法修改过，从根本上解决了电子秤芯片软件是否存在作弊行为的检测与取证问题。
文档编号G01G23/01GK101799316SQ20101012239
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者姚砺, 孙辉, 张名龙 申请人:东华大学