近20年來,電子衡器產業得到快速發展,市場規模和產業規模都有了飛速 的發展;但不規范競爭和市場的不完善,也產生了一些不良情況,比如作弊秤。通過對曰常 檢測,總結出幾種典型作弊形態,與同仁共同研究、治理。
1.引言
傳感器、電子技術的發展,改變了衡器的結 構、形態,由機械式衡器發展為稱重傳感器為基 礎的電子衡器,由此帶來稱重的便捷。電子衡器 主要由稱重傳感器、稱重顯示器和數據處理電路 板組成,其中最為重要的是數據處理軟件部分。
不法分子通過編寫、修改電子衡器的軟件,加裝 遙控器等手段,使電子衡器具有隨意調整稱重結 果的功能,俗稱為作弊秤,這些違法行為嚴重危 害了計量的法制性和嚴肅性。同時,由于軟件作 弊或加裝遙控器,具有一定隱蔽性,日常的計量 活動中,很難檢測出來,計量公正、公平性受到 質疑。因此,有必要對作弊特征進行分析和研究,
以便更好理清問題所在。
2.作弊概念
非自動衡器產品的技術法規包含國家標準、檢定規程、型式評價大綱,其源頭來自于國際建 議OIML R76,我國是國際計量法制組織的成員國,等同采用OIMLR76。R76有欺騙性使用的概 念,即衡器不應具有易于欺騙性使用的特征,通 俗說法就是不能作弊、調整稱重結果,電子衡器 不能加裝可改變稱重結果的裝置或軟件。
電子衡器的典型模塊組成如圖1所示,其中可 改變稱重結果的主要有4個節點:稱重傳感器A、 數據處理部分B、主要顯示器C、外圍設備D。
稱重傳感器包括模擬式和數字式,其基本原理 是在彈性體組成惠更斯電橋,通過測量電橋電壓 變化來檢測承載的重量。由于電子衡器在標定以 后,其輸出電壓與稱重質量存在一定的比例關系, 通過惡意改變輸出電壓,即可改變稱重結果。
數據處理部分包括硬件電路和軟件部分,是電 子衡器的核心,其中軟件一般通過燒寫、加密在 電子芯片中,由于目前缺少必要的技術手段,對 這_部分的檢查、分析存在一定的困難。而目前 最為頭痛的作弊手段,也是軟件作弊部分。
主要顯示器和輔助顯示器兩種的作弊模式類似。主要顯示器與處理電路連接部分,主要是傳 輸數據處理的結果,通過獲取、修改傳輸結果, 從而實現改變顯示器稱重結果,有個別作弊案例 是這種模式。輔助顯示器包括很多,比如外置的 大屏幕、連接電腦的稱重軟件等,通過修改傳輸 數據,實現作弊。
3.電子衡器的作弊特征
目前電子作弊主要由兩種:遙控器作弊和軟 件作弊,遙控器作弊通常是改變信號數據,從而 改變稱重結果;軟件作弊是通過進入預留的軟件 后門,改變稱重結果。
3.1遙控器作弊
案例1 :電子計價秤被加裝遙控器。某酒店電 子計價秤被替換,與供貨商之間的累計交易金額 達200萬,在查出秤可作弊情況下,供貨商將遙 控器扔掉,企圖毀滅證據。為查明作弊可實現的 改變量,對該作弊秤進行檢測分析,其加裝電路 板有4檔位輸出,通過高電平點擊觸發(模擬遙 控器的操控,稱重結果變化為增加10%、增加 20%、增加30%和恢復原稱重結果。從作弊形態 分析,電子秤的芯片軟件也應存在后門,通過改 變芯片引腳電平,觸發作弊功能;遙控器及加裝 電路板,就是起到觸發功能的硬件部分。如圖2 所示。
案例3 :電子汽車衡稱重顯示儀表連接線,被 額外增加電路結構及遙控器,通過遙控器案件, 可以調整稱重結果。這種是改變信號線電壓,起 到作弊的效果。如圖4所示。
案例2 :某公安局查處一起作弊違法行為,企 業電子汽車衡被加裝作弊器,一車貨物稱重為20 多噸,而在工廠外面的電子汽車衡稱重為30多 噸,兩者之間相差10t之多。為完善證據,需找出 作弊的具體裝置。在對外觀、稱重顯示器、稱重 傳感器、連接線仔細檢查情況下,發現某一處稱 重傳感器連接線斷開重新接上狀況,取下稱重傳 感器,經與其它傳感器比較,發現其內部被增加 電路板。如圖3所示。
3.2軟件作弊
軟件作弊,通常見于電子計價秤的作弊,一 般采用按鍵密碼進入作弊功能,通過電子秤的M 鍵或單價鍵,調整稱重結果;關機后重新開機,
則電子秤恢復正常的計量狀況。這種軟件作弊模 式非常具有隱蔽性,遇到檢查,直接關機即可,是目前最為常見的作弊方式。
4.國內外對計量器具軟件的研究
稱重傳感器是電子衡器的關鍵硬件,其性能 基本決定了衡器的性能;軟件為電子衡器的心臟, 是數據處理的核心,即使稱重傳感器性能有稍微 偏差,軟件可以進行修正;合理設計和使用軟件 功能,可以起到積極的修正作用,惡意設計和使用軟件,則起到惡意修改結果的作用,即惡意作 弊;電子秤、加油機、出租車計價器等均出現過 類似現象。
OIML國際計量法制組織發布了 OIML D31 : general requirements for software controlled measuring instruments, 此文件的主要對象是OIML國際建議 所涵蓋的計量器具中實現特定功能的軟件,為 OIML技術委員會和分技術委員會在國際建議制定 適當的軟件要求提供指導性原則。D31計量器具軟 件通用要求,主要包括幾大部分:對計量器具中 所應用軟件的要求;型式審批的具體流程;驗證 方法。OIML R76非自動衡器國際建議中附錄G提 出對于軟件控制的數字裝置及衡器的附加檢查及 測試內容。
WELMEC歐洲法制計量協定出臺了 WELMEC
: Informative Document Development of Software Requirements、 WELMEC 7.2 : Software Guide (Measuring Instruments Directive 2014/32/El}、 WELMEC 2.3 : Software Guide ( Measuring Instruments Directive 2004/22/EC 等文件,提出軟 件分級、軟件參數劃分、軟件保護、軟件測評等 理念和測試方法。
我國發布了 JJF 1182-2007計量器具軟件測評 指南,提出了針對計量器具軟件測試的應用、水 平分類、型式評價以及測評細則編制的基本要求、 驗證程序和主要驗證方法,作為計量器具型式評 價的指導性文件。JJF 1365-2012規定了數字指示 秤法制相關軟件的代碼保護、軟件接口保護、軟 件標識、算法和功能正確性、防止欺騙性使用以 及可信度級別等軟件可信度的通用要求、測評方 法、測評結果及其表述等內容。
總體而言,目前相關的計量器具軟件測評主 要集中在理論層面,缺少實際的操作價值,更沒 有對欺騙性使用提出針對性的測試程序,距離作 弊檢測仍有一定差距。
5.對策研究
5.1管理應對
上千年以來,國家對秤的管理都很嚴格,都 在思想認識和法律建設等方面做了規定,唐律疏 議中規定“諸私作斛斗秤度不平,而在市執用者, 笞五十;因有增減者,計所增減,準盜論。”、 “諸校斛斗秤度不平,杖七十。監校者不覺,減一 等;知情,與同罪。”;大明律規定“凡私造斛斗 秤尺不平,在街市行使,將官降斛斗秤尺作弊增 減者,杖六十,工匠同罪。若官降不如法,杖七 十。提調官失于校勘者,減一等,知情同罪”, “其在市行使斛斗秤尺雖平,而不經官司校勘烙印 者,笞四十。”
目前社會上有一些看法值得警惕,“秤不準, 又不會像食品一樣,會出人命”,“秤不準,但我 價格便宜,同樣的分量,錢還是差不多的”;最近 幾年,中央電視臺、地方新聞媒體,也持續報道 了作弊秤的相關事件,但作弊秤的違法銷售、使 用等仍有一定的空間,一定要在思想認知上重視, 才能提出加強管理的方式、方法。
5.2技術法規
電子秤的國家標準、型式評價大綱、檢定規 程,構成了相對完整的技術體系,與國際建議 OIMLR76 一脈相承,其中由于翻譯及國家背景差 異等因素,在我們的技術文件中并沒有體現俗稱 的“作弊秤”等內容,這就造成了一定的困惑和 理解差異。比如電子秤行業中的“標定”,原本是 用標準砝碼對稱量示值進行定準的過程,但由于 軟件中未作一定限制,在實際操作中,可能會被 人故意“標定”不準。如放置1kg砝碼,故意標定 為1.1kg,從而更改計量性能。而對此理解,就存 在差異,有人認為就是作弊秤,有人則認為是計 量性能不準。
建議在相關技術法規制修訂過程中,從我國 國情出發,對容易產生誤解的條款,進行解釋和 說明,而非簡單的翻譯國際建議OIMLR76的內 容。
5.3技術研究
電子秤的作弊具有隱蔽性,但并非不具有檢 測性。加裝電路板、遙控器等硬件方式,均可以 通過檢查、檢測,進行查處;而軟件作弊方式, 具有一定的隱蔽性,目前常見的電子計價秤軟件 作弊,也有一些技術機構在進行研究,如國家計 量院、廣東省計量院、浙江省計量院等,并取得 一定的成效。
6.結束語
衡器作為常見、常用的計量器具,與民生密 切相關。相比于0.05%的相對誤差的技術要求, 1%仍能滿足日常農貿市場交易的現狀,動則5%稱 量示值的改變,改變的不僅是稱重結果,還是誠 信態度和誠信的理念。衡器雖小,但問題復雜、 繁瑣。
計量法的修訂、計量器具目錄的調整,為加 強衡器產品的有效管理提供了可能。簡化型式的 控制,增強企業新產品研發的自由度和操作性; 增強事后監管力度,加大市場抽查頻次;完善市 場質量優先的競爭制度,建立生產企業、市場、 使用者、行政機構的閉環監管系統,形成良性的 反饋鏈,則衡器質量可得以保障,作弊行為得以 控制,誠信社會建設得以保障。