一卡通系統(tǒng)中安全代理充值模式的設計與實現(xiàn)
文章出處：http://coolbang.cn 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2011年09月15日
近年來，全國各行業(yè)紛紛掀起了“一卡通”建設的熱潮，我國地級以上城市有300多個，以公共交通、公共事業(yè)收費、中小學生教育卡等核心應用為標志的“城市一卡通”逐漸廣泛普及，發(fā)展前景十分誘人。目前，全國已經應用公交IC卡收費系統(tǒng)和城市一卡通收費系統(tǒng)的城市已經接近200個。隨著各個城市IC卡系統(tǒng)發(fā)卡量的增加和業(yè)務的不斷拓展，各個城市面臨著一個現(xiàn)實的問題是：如何擴大服務網點的數(shù)量，如何拓展服務領域的應用，以及如何保證IC卡系統(tǒng)的安全。
天津通卡公司開發(fā)的代理充值系統(tǒng)是應用于城市一卡通領域或公交行業(yè)的系統(tǒng)軟件。用戶可以借助代理充值系統(tǒng)提供的技術資料進行二次開發(fā)，滿足不同應用的需要。代理充值系統(tǒng)可以為銀行、超市、連鎖商店、學校等行業(yè)接入城市一卡通系統(tǒng)或公交IC卡系統(tǒng)提供安全、統(tǒng)一、穩(wěn)定的技術保障。
借助代理充值系統(tǒng)的實施，可以統(tǒng)一城市一卡通系統(tǒng)或公交lC卡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入接口，統(tǒng)一行業(yè)業(yè)務的拓展方式、保證數(shù)據(jù)的安全性。
系統(tǒng)工作原理和特點
該系統(tǒng)工作原理見圖，其構架與特點如下。
(1)代理充值系統(tǒng)采用三層架構模式客戶層(行業(yè)應用程序)：采用天津通卡公司自主研發(fā)的RF內／夕h置讀卡器，并提供二次開發(fā)接口，使行業(yè)用戶可以進行二次開發(fā)。
中間層(一卡通前置機程序)：安裝天津通卡公司自主研發(fā)的CAgent交易中間件系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以同步接收用戶的連接，校驗用戶身份，實時分析用戶的交易請求，并反饋處理結果。數(shù)據(jù)層(一卡通數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù))：包括數(shù)據(jù)庫、加密機在內的數(shù)據(jù)資源放在一卡通中心，通過硬件防火墻和交易中間件進行保護，保證數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的安全。
系統(tǒng)工作原理圖
(2)可以有效地防止非法程序的運行和使用結合加密機的數(shù)據(jù)加解密功能，進行數(shù)據(jù)傳輸過程的自動加解密，防止信息被竊取后造成對系統(tǒng)的危害，防止非法節(jié)點的運行和使用。CAgent交易中間件系統(tǒng)必須配合使用天津通卡公司的RF內／夕h置讀卡器一起使用，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。
行業(yè)應用程序驅動讀卡器進行IC卡操作，產生的關鍵數(shù)據(jù)均由讀卡器進行密文輸出；行業(yè)應用程序必須通過行業(yè)前置機將密文數(shù)據(jù)發(fā)往一卡通前置機進行處理；
一卡通前置機產生的數(shù)據(jù)以密文形式輸出，返回到行業(yè)應用程序；行業(yè)應用程序必須將密文發(fā)往讀卡器，才能完成IC卡操作。
從以上流程可以看出，第三方開發(fā)者無法了解操作的具體細節(jié)及內容，從而保證系統(tǒng)的安全性。
(3)動態(tài)通訊身份認證密鑰體系行業(yè)應用程序每次進行登錄時，根據(jù)登錄用戶的身份信息，必須從一卡通中心獲得一個唯一的通訊密鑰，并且在通訊全過程進行動態(tài)驗證，保證用戶身份的正確性，通訊密鑰有效時間由服務中心設定（一般以天為單位)。
(4)采用標準ISO8583報文格式傳輸行業(yè)應用程序上送的消息報文結構包括TPDU、報文頭和應用數(shù)據(jù)三部分。第三方開發(fā)商可以根據(jù)開發(fā)接口文檔的規(guī)定進行報文的封裝，發(fā)往一卡通前置機。
(5)采用多線程技術啟動CAgent交易中間件程序，相當于啟動一個服務進程，服務進程將啟動多個線程來管理系統(tǒng)，并為多個連接的用戶提供相應的服務。服務進程主要提供以下功能：
A、分配內存空間，啟動多個線程進行系統(tǒng)管理。
B、啟動DISWR線程，用于維護界面的顯示。
C、啟動LGWR線程，用于將系統(tǒng)通訊記錄到系統(tǒng)日志文件中(Logfiles)。
D、啟動SMON線程，用于監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)和系統(tǒng)資源占用情況。
E、接受用戶的連接請求，并為用戶提供簽到、簽退、報文處理功能。
(6)開放的數(shù)據(jù)庫連接本系統(tǒng)支持包括ORACLE、SQLSERVER、DB2在內的多種數(shù)據(jù)庫連接，保證不同一卡通系統(tǒng)的應用。
2 讀卡器提供的通訊接口
(1)通訊接口采用RS232，波特率：19200。
(2)通訊數(shù)據(jù)采用逆序字節(jié)排列：高位字節(jié)->低位字節(jié)。
(3)傳送數(shù)據(jù)格式：0xAA+LEN+COMMAND??DATAl．VERIFY+0xCC??LEN：COMMAND+DATA0．VERIFY(一個與節(jié)1??VERIFY：LENXORCOMMANDXO]DATA(一個字節(jié))
(4)回應數(shù)據(jù)格式：0)(B酗_VALUE+0xCCVALUE定義如下：
作者：天津市通卡公用網絡系統(tǒng)有限公司 吳昊，李大鵬，李響
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