IEC 62056-5-3:2023

Electricity metering data exchange - The DLMS®/COSEM suite - Part 5-3: DLMS®/COSEM application layer

IEC 62056-5-3:2023 specifies the DLMS®/COSEM application layer in terms of structure, services and protocols for DLMS®/COSEM clients and servers, and defines rules to specify the DLMS®/COSEM communication profiles.
It defines services for establishing and releasing application associations, and data communication services for accessing the methods and attributes of COSEM interface objects, defined in IEC 62056-6-2:2021 using either logical name (LN) or short name (SN) referencing.
Annex A (normative) defines how to use the COSEM application layer in various communication profiles. It specifies how various communication profiles can be constructed for exchanging data with metering equipment using the COSEM interface model, and what are the necessary elements to specify in each communication profile. The actual, media-specific communication profiles are specified in separate parts of the IEC 62056 series.
Annex B (normative) specifies the SMS short wrapper.
Annex C (normative) specifies the gateway protocol.
Annex D, Annex E and Annex F (informative) include encoding examples for APDUs.
Annex G (normative) provides NSA Suite B elliptic curves and domain parameters.
Annex H (informative) provides an example of an End entity signature certificate using P-256 signed with P-256.
Annex I (normative) specifies the use of key agreement schemes in DLMS®/COSEM.
Annex J (informative) provides examples of exchanging protected xDLMS APDUs between a third party and a server.
This fourth edition cancels and replaces the third edition published in 2017. This edition constitutes a technical revision.
The significant technical changes with respect to the previous edition are listed in Annex K (Informative).

Échange des données de comptage de l'électricité - La suite DLMS®/COSEM - Partie 5-3: Couche application DLMS®/COSEM

IEC 62056-5-3:2023 spécifie la couche application DLMS®/COSEM concernant la structure, les services et les protocoles pour les clients et serveurs DLMS®/COSEM, et définit les règles de spécification des profils de communication DLMS®/COSEM.
Elle définit les services permettant d’établir et de libérer des associations d’applications, ainsi que les services de communication de données permettant d’accéder aux méthodes et aux attributs des objets d’interface COSEM, définis dans l’IEC 62056-6-2:2021, à l’aide du référencement par nom logique (LN, Logical Name) ou par nom abrégé (SN, Short Name).
L’Annexe A (normative) définit comment utiliser la couche application COSEM dans différents profils de communication. Elle indique comment différents profils de communication peuvent être construits de sorte à échanger des données avec le matériel de comptage à l’aide du modèle d’interface COSEM, ainsi que les éléments nécessaires à indiquer dans chaque profil de communication. Les profils de communication réels, spécifiques au support, sont spécifiés dans des parties distinctes de la série IEC 62056.
L’Annexe B (normative) spécifie la couche d’adaptation réduite pour le système de messages courts (SMS, Short Message Service).
L’Annexe C (normative) spécifie le protocole de passerelle.
L’Annexe D, l’Annexe E et l’Annexe F (informatives) incluent des exemples de codage d’APDU.
L’Annexe G (normative) spécifie des courbes elliptiques et des paramètres de domaine de la Suite B de la NSA.
L’Annexe H (informative) donne un exemple de certificat de signature d’entité finale utilisant P-256 signé avec P-256.
L’Annexe I (normative) spécifie l’utilisation de mécanismes d’agrément de clé dans DLMS®/COSEM.
L’Annexe J (informative) donne des exemples d’échanges d’APDU xDLMS protégés entre une tierce partie et un serveur.
L’Annexe K (informative) énumère les modifications techniques majeures contenues dans cette quatrième édition.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition parue en 2017. Cette édition constitue une révision technique.
Les modifications techniques majeures par rapport à l’édition précédente sont énumérées à l’Annexe K (informative)

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Sep-2023
• ICS: 17.220 - Electricity. Magnetism. Electrical and magnetic measurements
• ICS: 35.110 - Networking
• ICS: 91.140.50 - Electricity supply systems
• Technical Committee: TC 13 - Electrical energy measurement and control
• Drafting Committee: WG 14 - TC 13/WG 14
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 11-Aug-2023
• Completion Date: 28-Sep-2023

Relations

• Revises: IEC 62056-5-3:2017 - Electrcity metering data exchange - The DLMS/COSEM suite - Part 5-3: DLMS/COSEM application layer
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 62056-5-3 ®
Edition 4.0 2023-09
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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inside
Electricity metering data exchange – The DLMS®/COSEM suite –
Part 5-3: DLMS®/COSEM application layer

Échange des données de comptage de l'électricité – La suite DLMS®/COSEM –
Partie 5-3: Couche application DLMS®/COSEM
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Partie 5-3: Couche application DLMS®/COSEM

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 17.220, 35.110, 91.140.50 ISBN 978-2-8322-7223-7

– 2 – IEC 62056-5-3:2023 © IEC 2023
CONTENTS
FOREWORD . 12
INTRODUCTION . 14
1 Scope . 15
2 Normative references . 15
3 Terms, definitions, abbreviated terms and symbols . 17
3.1 General DLMS®/COSEM definitions . 17
3.2 Definitions related to cryptographic security . 22
3.3 Definitions and abbreviated terms related to the Galois/Counter Mode . 32
3.4 General abbreviated terms . 34
3.5 Symbols related to the Galois/Counter Mode . 38
3.6 Symbols related the ECDSA algorithm . 38
3.7 Symbols related to the key agreement algorithms . 39
4 Overview of DLMS®/COSEM . 39
4.1 Information exchange in DLMS®/COSEM . 39
4.1.1 General . 39
4.1.2 Communication model . 40
4.1.3 Naming and addressing . 41
4.1.4 Connection oriented operation . 44
4.1.5 Application associations . 45
4.1.6 Messaging patterns . 46
4.1.7 Data exchange between third parties and DLMS®/COSEM servers . 47
4.1.8 Communication profiles . 48
4.1.9 Model of a DLMS®/COSEM metering system . 50
4.1.10 Model of DLMS®/COSEM servers . 50
4.1.11 Model of a DLMS®/COSEM client . 52
4.1.12 Interoperability and interconnectivity in DLMS®/COSEM . 53
4.1.13 Ensuring interconnectivity: the protocol identification service . 53
4.1.14 System integration and meter installation . 53
4.2 DLMS®/COSEM application layer main features . 54
4.2.1 General . 54
4.2.2 DLMS®/COSEM application layer structure . 54
4.2.3 The Association Control Service Element, ACSE . 55
4.2.4 The xDLMS application service element . 56
4.2.5 Layer management services . 64
4.2.6 Summary of DLMS®/COSEM application layer services . 64
4.2.7 DLMS®/COSEM application layer protocols . 65
5 Information security in DLMS®/COSEM . 65
5.1 Overview. 65
5.2 The DLMS®/COSEM security concept . 65
5.2.1 Overview . 65
5.2.2 Identification and authentication . 66
5.2.3 Security context . 69
5.2.4 Access rights . 69
5.2.5 Application layer message security . 69
5.2.6 COSEM data security . 72
5.3 Cryptographic algorithms . 72

5.3.1 Overview . 72
5.3.2 Hash function . 72
5.3.3 Symmetric key algorithms . 73
5.3.4 Public key algorithms . 80
5.3.5 Random number generation . 90
5.3.6 Compression . 91
5.3.7 Security suite . 91
5.4 Cryptographic keys – overview . 92
5.5 Key used with symmetric key algorithms . 92
5.5.1 Symmetric keys types . 92
5.5.2 Key information with general-ciphering APDU and data protection . 94
5.5.3 Key identification . 94
5.5.4 Key wrapping . 95
5.5.5 Key agreement . 95
5.5.6 Symmetric key cryptoperiods . 96
5.6 Keys used with public key algorithms . 96
5.6.1 Overview . 96
5.6.2 Key pair generation . 96
5.6.3 Public key certificates and infrastructure . 97
5.6.4 Certificate and certificate extension profile . 100
5.6.5 Suite B end entity certificate types to be supported by DLMS®/COSEM
servers . 108
5.6.6 Management of certificates . 108
5.7 Applying cryptographic protection . 113
5.7.1 Overview . 113
5.7.2 Protecting xDLMS APDUs . 113
5.7.3 Multi-layer protection by multiple parties . 126
5.7.4 HLS authentication mechanisms . 127
5.7.5 Protecting COSEM data . 130
6 DLMS®/COSEM application layer service specification . 131
6.1 Service primitives and parameters . 131
6.2 The C
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