预付费技术旨在解决水、电、气、热等公共事业收费难的问题,经过近几年的发展,其技术水平不断提高,已逐渐产品化,并形成了一个新兴产业。预付费电能表的出现不但实现了用电收费的自动化,而且还改变了先用电后收费的不合理状况,使得电力部门能预先收取部分费用,有利于公共事业的发展。但随着产品的普及推广,系统防攻击、防跟踪等数据安全性能始终是一个突出的技术问题,如果这个问题解决不好,存在技术隐患,就有可能给电力部门造成严重的经济损失,产生不良的社会影响。数据安全是所有IC卡预付费产品系统的关键技术问题,但目前市场上的众多预付费产品系统的数据安全都不够理想,为此我们从电能表内部软件设计,IC卡密码安全、卡上数据加密和数据校验、数据库安全等几个方面进行研究,提出一套综合数据安全方案,能有效防止系统数据遭受被动攻击和主动攻击。本文在对IC卡预付费产品系统进行总体介绍的基础上,着重论述了该系统的软件设计部分,即IC卡预付费售电管理系统。详细介绍了作为传输载体IC卡的特点,通过深入研究IC卡密码安全技术,提出了一种采用DES算法产生中间密码供IC卡携带,预付费售电系统数据库和电能表RAM中存储伪密码,由中间密码和伪密码进行运算得到IC卡密码的方法保证IC卡密码的安全,通过一系列加密处理,对IC卡内的数据进行了有效保护。在软件设计上,采用了结构化系统分析的方法,完成了对整个预付费售电系统的研究、设计与实现。论文分为两部分:前一部分在介绍预付费电能表的国家标准和技术指标后,简单介绍预付费电能表的硬件及软件实现,后一部分介绍了IC卡预付费售电系统的设计与实现过程。采用关系数据库SQL Server 2000为后台数据库,VS2005为开发平台,面向对象的编程开发语言C#.NET开发出一套基于Web的预付费售电管理系统,实现利用IC卡对电能表进行预售电和管理的功能,提供了友好的用户界面、清晰的菜单窗口和强大的管理功能。