數字校園一卡通系統的建設策略與實現

文章出處：http://5052h112.com 作者： 人氣： 發表時間：2011年09月16日

    摘要：提出了校園一卡通系統的現代化管理策略。基于校園金融服務平臺為核心的網絡，從數字化校園服務、一卡通系統建設和管理，以及整個系統的安全等多個角度討論了構建一卡通信息管理的解決方案。不僅從業務角度提出了一系列管理策略，也從技術角度闡述了系統的構架和實現，最后詳細討論了整個系統的安全防范措施，還對將來數字化校園進一步可以實現的前景進行了規劃。方案不僅適用于數字校園環境下的一卡通系統的建設，也為類似系統提出了一套構建策略。

    1 引言

    校園信息化包括校園管理信息化的“數字校園”和社會服務信息化的“校園一卡通”兩大應用領域u。新一代的校園一卡通在卡的基礎上開發各類應用與服務，針對數字校園應用的實際，已經超越了傳統的以“一卡一網一庫”為主線的設計模式，形成了“三網一庫多卡”的構架。

    2 數字校園環境下一卡通系統的構建

    從廣義的角度而言，校園管理信息化都可以認為是數字校園的存在形態。基于這一認識，數字校園的發展經歷了單機加文檔級應用、局域網加部門級應用，校園網加簡單的數據集中三代。第三代數字校園系統有了一定的校級數據集中的設計，是基本意義上的“數字校園”，但也存在著缺乏統一的技術標準、缺乏平臺化的設計等問題。而新一代的數字校園是以網絡為基礎，利用先進的信息化手段和工具，實現從環境(設備、教室等)、資源(圖書、講義、課件等)到活動(教學、管理、服務、辦公等)的全部數字化。

    數字化校園環境下的一卡通系統是現代化校園管理的重要應用，必須依托學校現有的校園網進行建設，它作為整個數字化校園的核心，設計上必須符合數字化校園的設計思想。因此，該系統不僅僅是消費系統，還具備管理功能和身份識別功能。建立的身份信息庫能與中央信息庫實現數據交換，為其它MIS、OA系統的互連互通打好基礎。

    從20世紀80年代出現的校園就餐卡算起，校園卡也經過了不加密的ID卡加食堂卡、有后勤服務的邏輯加密卡加大食堂卡和具有銀行金融結算功能的智能卡加銀行卡即銀行校園卡這三代。銀行校園卡以銀行結算平臺為基礎，通過充分利用安全性高、結算功能齊全、使用范圍廣泛的銀行金融結算系統，實現校園電子貨幣一卡通，不但解決了資金風險問題，而且使校園卡具有充分的開放性和前瞻性。整個軟件系統架構分為數據存儲層、邏輯層、表現層和用戶層，如圖1所示。

圖1 一卡通系統軟件架構圖

    數據存儲層是整個信息系統的最底層，包括人員信息、單位信息、校園卡賬戶信息和消費信息等等。邏輯層包括公共組件、專用組件、業務邏輯控制三部分。公共組件為通用組件，為各業務子系統及接口所共享，提供身份信息、各種信息管理維護查詢等功能，該部分可以很方便地為將來的數字化校園所用；專用組件為各業務模塊提供個性化功能，多數組件在物理上可以分為兩部分，一部分位于應用服務器端，一部分位于客戶端；業務邏輯控制完成交易信息分發功能，將從用戶層接收到的交易發送給相應的處理組件。表現層是用戶與一卡通系統交互的接口，接收用戶數據以及返回結果。用戶層是用戶可以實際看到的應用。校園一卡通主要具有消費、身份認證、個人信息查詢、儲蓄、取款和繳費等功能，其應用覆蓋學校綜合消費系統(收、繳費及各類款項支取，校內各類消費)和信息查詢系統(身份認證、門禁、考勤、圖書借閱、保安巡更，水電費用、科研課題、教學情況、學籍學分、課程成績、管理信息查詢及統計分析等)。通過這樣的設計，使得整個系統與銀行系統和學校原有的軟件系統及學校管理信息系統保持良好的接口，實現了數字校園環境下一卡通系統的建設。

    3 數字校園一卡通系統安全管理策略

    只要是可能影響系統安全、穩定、持續運行的一切不利因素都必須進行嚴格的防范和控制。系統的安全性包括諸多關鍵要素，缺一不可。從傳統的安全意義上講，要求做到通信的安全性、網絡的安全性；從業務的角度而言，又要求做到操作的安全性、數據的安全性；從運行的角度而言，要保證系統7*24不間斷運行，又要求做到系統的高穩定性和高可靠性：就智能卡系統本身的特殊性而言，又要求系統做到密鑰的安全性、卡的安全性、終端的安全性；就財務系統的嚴謹性而言，又要求實現嚴格的對賬機制、黑名單管理和結算管理優化；就信息系統本身的特點和日常管理而言，又必須加強病毒的防范。新模式下的校園一卡通系統針對交易過程的每一個關鍵節點都設計了有針對性的安全措施，從而構筑了一個立體的、完整的安全防范體系，如圖2所示。

 

圖2 一卡通系統安全防范體系

    校園數據中心系統通過在數據區域的出入口放置防火墻，并使用VLAN技術隔離不同業務部門和通過路由策略進行按需通信，保證了系統通信安全。在聯機模式和脫機模式下對黑名單進行不同的管理并通過“數字簽名、雙向認證”實現了交易的安全。對于數據安全，采用國際通用的DES算法將這些數據加密后保存到數據庫中，并且在數據傳輸的各個環節，采用報文加密和報文驗證碼的方式保證交易報文的可靠傳輸。通過一個高度完整和嚴密的密鑰體系，采用標準的、高強度的強密算法，全面采用硬件加密系統和智能卡進行控管，使系統具有無懈可擊的金融級的安全性。系統通過“一卡多密、密鑰分散”實現了卡片的安全，還采取設置分級管理來保障操作的安全性。通過以上策略，保證了數字校園復雜環境下一卡通系統的安全性。

    4 結束語

    今后隨著一卡通項目在學校的實施，將逐步建立起一個以校園金融服務平臺為核心的數字校園網絡，持卡人可以根據實際應用情況任選組合，并通過媒體介入網上銀行、電話銀行和手機銀行等前置群，以及遍布校園及持卡人生活社區的各個角落的自助設備享受眾多先進的服務項目，如銀證通、移動銀行、網上購物和代收代付專家理財等，最終實現基于Intranet和客戶服務中心，集中式管理，遠程處理，動態核算和網絡化的工作方式的電子商務，把學校建設成具有鮮明特色的，先進的數字化校園。《通信學報》（東北大學軟件中心 習捷，盧朝霞，朱歆華）

    【稿件聲明】：如需轉載，必須注明來源和作者，保留文中圖片和內容的完整性，違者將依法追究。