基于開源系統(tǒng)的ic卡系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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1、基于開源系統(tǒng)的IC卡系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)摘要：本文對基于開源系統(tǒng)的ic卡系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)做了簡要介紹。關(guān)鍵詞：開源系統(tǒng)ic卡系統(tǒng)當(dāng)前，很多城市已經(jīng)開通了公交ic卡收費系統(tǒng)和城市一卡通收費系統(tǒng)（以后統(tǒng)稱為ic卡系統(tǒng)）。這些城市運行的ic卡系統(tǒng)中，基本上是采用c/s結(jié)構(gòu)進行開發(fā)的，并且采用的操作系統(tǒng)是windows。但是在實際應(yīng)用中，用戶面臨以下問題：①由于城市規(guī)模的不斷擴大，ic卡服務(wù)網(wǎng)點也在不斷的增加，給程序的安裝、升級、維護帶來了不便。②隨著我國版權(quán)保護的不斷深入，運營商在ic卡系統(tǒng)建設(shè)中對硬件設(shè)備及軟件方面的投入也在不斷的加大，建設(shè)和運營成本也在不斷的上升。③計算機病毒對系統(tǒng)的

2、危害巨大，如何有效防止計算機病毒的侵害。④隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提升，以及網(wǎng)絡(luò)資費的不斷下降，運營商有意愿采用實時在線方式進行業(yè)務(wù)處理。從而降低業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。為了解決以上的問題，我們考慮采用以下設(shè)計思路來實現(xiàn)：1體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用j2ee進行開發(fā)，采用ssh架構(gòu)進行設(shè)計。服務(wù)端增加了servlet技術(shù)，實現(xiàn)對加密機、數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)等設(shè)備的控制?？蛻舳瞬捎胊pplet技術(shù)，實現(xiàn)對本地串口設(shè)備的驅(qū)動。為了保證客戶端的安全性，客戶端的操作必須使用密鑰卡（cpu卡）進行操作員身份的安全認(rèn)證，合法用戶才能進行相關(guān)功能的操作。為了保證數(shù)據(jù)通訊過程的安全性，在客戶端applet與服務(wù)端se

3、rvlet通訊時，采用密文傳輸，并且通訊密鑰動態(tài)更新，防止數(shù)據(jù)被篡改。由于java具有跨平臺的特性，ic卡系統(tǒng)可以支持多種操作系統(tǒng)及多種瀏覽器，客戶端瀏覽器在訪問頁面時，自動判斷操作系統(tǒng)類型和瀏覽器類型，并自動下載驅(qū)動程序到客戶端，真正實現(xiàn)客戶端的簡單式操作。對于與業(yè)務(wù)關(guān)系不太緊密的功能（如數(shù)據(jù)查詢、分析報表等），考慮將其安排到一個獨立數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，并且定時進行數(shù)據(jù)同步，減輕業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問壓力。作為開源軟件的領(lǐng)軍產(chǎn)品，linux以其精簡的內(nèi)核，安全性高、性能高、穩(wěn)定性高、多任務(wù)等特點，已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域。linux適用于不同的cpu，支持多種體系結(jié)構(gòu)，如x86、arm、mip

4、s、alpha、sparc等，因此用戶在硬件的選擇上更加多樣。將linux安裝在基于x86的計算機和服務(wù)器上，采用開源的postgres數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的存儲與管理，硬件和軟件的成本顯著降低。2設(shè)計原理2.1采用三層體系結(jié)構(gòu)。將數(shù)據(jù)與程序、數(shù)據(jù)控制與應(yīng)用邏輯分層獨立管理，能更嚴(yán)格地控制信息訪問；信息傳遞中采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，可進一步減低信息失密的風(fēng)險。應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)建安全控制數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器的雙重權(quán)限控制，對權(quán)限的劃分更準(zhǔn)確、靈活、嚴(yán)格。系統(tǒng)在信息訪問、傳遞和存儲三個環(huán)節(jié)上均有嚴(yán)格的安全措施。將大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理從客戶端轉(zhuǎn)移到應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。這樣，盡管客戶端

5、與應(yīng)用服務(wù)器之間可能存在著幾十個甚至數(shù)百個的連接，但是應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的連接卻只有少數(shù)幾個，從而達到可伸縮性的目標(biāo)，使得在用戶數(shù)量急劇增加時還能保持系統(tǒng)性能的穩(wěn)定。2.2采用bs結(jié)構(gòu)。用戶界面完全通過瀏覽器實現(xiàn)，可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件，客戶端零維護。通過將業(yè)務(wù)邏輯集中到中間層，系統(tǒng)獲得了對業(yè)務(wù)邏輯的獨立性，當(dāng)用戶的需求改變時，開發(fā)人員可以迅速地在中間層上更新業(yè)務(wù)邏輯，而無需將更新后的應(yīng)用提交到眾多的pc終端系統(tǒng)上去，客戶端無需任何改動，實現(xiàn)系統(tǒng)的無縫升級。2.3針對客戶端操作系統(tǒng)的一些配置參數(shù)，采用本地文件進行管理的方式。如驅(qū)動文件文件地址、

6、讀寫器的連接串口號、打印機的端口名稱等等。客戶端登錄時，自動讀取配置參數(shù)。2.4在業(yè)務(wù)系統(tǒng)操作時，操作人員登錄系統(tǒng)，必須通過密鑰卡（cpu卡）、口令認(rèn)證和頁面登錄用戶名、口令認(rèn)證的雙重校驗，非本系統(tǒng)的操作人員很難進入業(yè)務(wù)系統(tǒng)。由于業(yè)務(wù)系統(tǒng)屬于聯(lián)機系統(tǒng)，如果發(fā)生密鑰卡或賬戶的掛失，系統(tǒng)可以立即停止該賬戶的所有功能的操作。為了進一步保證系統(tǒng)的安全性，還可以考慮將業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用專線連接（vpn）的方式，并設(shè)置獨立的ip地址。服務(wù)端將客戶端的ip地址進行綁定，從而防止非法用戶的使用。2.5在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，實現(xiàn)ic卡的售卡、充值等的操作，必須保證ic卡密鑰的安全性。因此考慮將ic卡的根密鑰導(dǎo)

7、入加密機中，同時將加密機放在后臺中心。每次操作ic卡的時候，均需要服務(wù)器端實時生成密鑰?？蛻舳隧撁媲度隺pplet程序，可以與服務(wù)器端的servlet進行通訊，完成獲取密鑰，訪問數(shù)據(jù)庫的操作。2.6客戶端applet程序主要負(fù)責(zé)對ic卡進行操作。為了保證系統(tǒng)的安全性，我們將對ic卡的操作指令封裝在讀卡器中，讀卡器只接收密文數(shù)據(jù)，由讀卡器對密文解析后，根據(jù)解析后的數(shù)據(jù)內(nèi)容，進行進一步的操作。有后臺服務(wù)器的servlet程序，負(fù)責(zé)生成密文數(shù)據(jù)報文。3技術(shù)特點3.1采用開源系統(tǒng)，降低采購成本。3.