【正文】 數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和用戶表現(xiàn)層設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。采用三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序最大的好處是把業(yè)務(wù)邏輯獨(dú)立出來，封裝為中間層，這樣就在業(yè)務(wù)邏輯需要改變時(shí)不影響客戶端的表現(xiàn)層和后端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層，因此，它能夠滿足應(yīng)用程序可伸縮性（或可擴(kuò)展性）應(yīng)用需求。同時(shí)，一卡通軟件系統(tǒng)為綜合教務(wù)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、IBMS等其他系統(tǒng)提供相應(yīng)的系統(tǒng)對(duì)外接口,實(shí)時(shí)處理來自其他系統(tǒng)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)所需的信息共享,從而實(shí)現(xiàn)一卡通系統(tǒng)對(duì)其它系統(tǒng)的擴(kuò)展處理功能。IC卡用戶通過應(yīng)用子系統(tǒng)使用一卡通提供的各項(xiàng)服務(wù)，學(xué)院的管理用戶通過中心管理系統(tǒng)和帳務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)一卡通系統(tǒng)IC卡用戶的管理和帳務(wù)處理工作。實(shí)現(xiàn)上面結(jié)構(gòu)采用的關(guān)鍵技術(shù)是模型視圖控制（MVC）體系結(jié)構(gòu)：模型視圖控制結(jié)構(gòu)是交互式應(yīng)用程序廣泛使用的一種體系結(jié)構(gòu)。它有效地在存儲(chǔ)和展示數(shù)據(jù)的對(duì)象中區(qū)分功能模塊以降低它們之間的連接度，這種體系結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)的輸入、處理和輸入模型轉(zhuǎn)化為圖形顯示的用戶交互模型； MVC體系結(jié)構(gòu)具有三個(gè)層面：模型（Model）、視圖(View)和控制(Controller)，每個(gè)層面有其各自的功能作用。 模型層負(fù)責(zé)表達(dá)和訪問商業(yè)數(shù)據(jù)，執(zhí)行商業(yè)邏輯和操作。也就是說，這一層就是現(xiàn)實(shí)生活中功能的軟件模擬；在模型層變化的時(shí)候，它將通知視圖層并提供后者訪問自身狀態(tài)的能力，同時(shí)控制層也可以訪問其功能函數(shù)以完成相關(guān)的任務(wù)。視圖層負(fù)責(zé)顯示模型層的內(nèi)容。它從模型層取得數(shù)據(jù)并指定這些數(shù)據(jù)如何被顯示出來。在模型層變化的時(shí)候，它將自動(dòng)更新。另外視圖層也會(huì)將用戶的輸入傳送給控制器?？刂茖迂?fù)責(zé)定義應(yīng)用程序的行為。它可以分派用戶的請(qǐng)求并選擇恰當(dāng)?shù)囊晥D以用于顯示，同時(shí)它也可以解釋用戶的輸入并將它們映射為模型層可執(zhí)行的操作；在一個(gè)圖形界面中，常見的用戶輸入包括點(diǎn)擊按鈕和菜單選擇?？刂茖涌梢曰谟脩舻慕换ズ湍Ｐ蛯拥牟僮鹘Y(jié)果來選擇下一個(gè)可以顯示的視圖，一個(gè)應(yīng)用程序通常會(huì)基于一組相關(guān)功能設(shè)定一個(gè)控制層的模塊，甚至一些應(yīng)用程序會(huì)根據(jù)不同的用戶類型具有不同的控制層設(shè)定，這主要是由于不同用戶的視圖交互和選擇也是不同的。I. 應(yīng)用系統(tǒng)功能豐富、完善，產(chǎn)品成熟可靠l 多種應(yīng)用系統(tǒng)可供選擇使用l 有豐富的非接觸式校園IC卡系統(tǒng)用戶實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)l 實(shí)現(xiàn)了真正的電子錢包卡方式l 系統(tǒng)功能分權(quán)限管理l 補(bǔ)助發(fā)放及管理費(fèi)用收取功能l 報(bào)表豐富、查詢便利l 消費(fèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳l 系統(tǒng)維護(hù)方便II. POS機(jī)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)l POS內(nèi)信息采用雙備份機(jī)制l 采用雙通訊芯片機(jī)制(485通訊和TCP/IP通訊)l 采用黑匣子數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制 l 采用多種黑名單處理方式l 采用后備式電源方式 l 采用ZIF接插件FFC電纜方式l 完全支持脫機(jī)運(yùn)行，脫機(jī)可存儲(chǔ)16000條記錄l 具有雙面、三段、六位整數(shù)顯示。l 支持金額、單價(jià)、菜號(hào)、份數(shù)等四種運(yùn)行方式。l 鍵盤設(shè)計(jì),可外接密碼小鍵盤，供用戶密碼輸入。l 內(nèi)置式機(jī)械鍵盤，防水、防塵，可擦拭。l POS機(jī)中的數(shù)據(jù)采用備份機(jī)制保存，用于保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。l POS機(jī)的通訊芯片采用防雷擊的技術(shù)，有效保護(hù)POS機(jī)主板和存儲(chǔ)的信息。l POS機(jī)型號(hào)豐富，分為掛式、臺(tái)式兩種。III. 卡片的選擇先進(jìn)性和安全可靠性l 在卡內(nèi)容的安全上作了周密的校驗(yàn)和安排，以確?？▋?nèi)數(shù)據(jù)的完整和有效性l 選用的是PHILIPS公司的Mifare 1射頻卡，該卡是目前應(yīng)用最廣，市場(chǎng)占有率最高。l 卡本身有嚴(yán)密的密碼管理機(jī)制，具有非線性，不可復(fù)制。l 對(duì)卡上信息分區(qū)存放，重要信息采用雙備份校驗(yàn)機(jī)制。確保數(shù)據(jù)可靠存放。l 一卡一密。IV. 數(shù)據(jù)采集通訊安全l 在系統(tǒng)的監(jiān)控程序與POS機(jī)之間，采用RS485協(xié)議或TCP/IP通訊，所有的數(shù)據(jù)幀采用16位的CRC校驗(yàn)，確保通訊數(shù)據(jù)的完整性。l POS機(jī)內(nèi)的記錄采用循環(huán)對(duì)列存儲(chǔ)，歷史數(shù)不刪除，直至被新數(shù)覆蓋，保證了流水記錄的一致性。V. 操作系統(tǒng)安全性l 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建造在UNIX平臺(tái)上，結(jié)合操作系統(tǒng)AIX5L和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件Orace 9i/DB2的有機(jī)集合，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行安全使用。 l Orace 9i/DB2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)使用安全帳戶認(rèn)證，控制用戶對(duì)服務(wù)器的連接，使用數(shù)據(jù)庫(kù)用戶和角色等限制用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，它們共同構(gòu)成Orace 9i/DB2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全機(jī)制的基礎(chǔ)，而我們采用AIX5L系統(tǒng)和Orace 9i/DB2提供的集成安全機(jī)制進(jìn)行控制。l 為了提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性，我們選用AIX5L作為服務(wù)器的操作系統(tǒng)，采用Windows 2000 Server作為中間層服務(wù)器的操作系統(tǒng),Windows 2000 Professional作為工作站的操作系統(tǒng)，進(jìn)一步利用平臺(tái)本身提供的安全機(jī)制實(shí)施安全機(jī)制。為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，本“一卡通”系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)之中已充分考慮到系統(tǒng)的安全措施、及突發(fā)事件的處理措施。具體體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：I. 雙熱備份數(shù)據(jù)中心服務(wù)器部分采用雙機(jī)熱備份及磁盤陣列，可以在系統(tǒng)故障情況下做到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。II. 脫機(jī)工作當(dāng)POS機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時(shí)POS機(jī)可以脫機(jī)工作，這時(shí)卡內(nèi)存有余額可以脫機(jī)使用。III. 誤操作提示、拒絕當(dāng)出現(xiàn)誤操作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示、拒絕進(jìn)行等等。IV. 數(shù)據(jù)安全掛失實(shí)時(shí)生效，實(shí)時(shí)更新黑名單?！耙豢ㄍā毕到y(tǒng)具有數(shù)據(jù)完全共享功能，包括白名單、黑名單管理、信息發(fā)布等數(shù)據(jù)的共享，完全實(shí)時(shí)不需要人工參與。 靈活、合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分我們的校園“一卡通”系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是以一個(gè)卡中心為基本點(diǎn)，各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)接入組合，有方便的系統(tǒng)擴(kuò)展性。系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，“一卡通”系統(tǒng)中任何一個(gè)子系統(tǒng)安裝使用時(shí)，只要同時(shí)安裝卡中心系統(tǒng)，以后任何一個(gè)子系統(tǒng)的接入只需在系統(tǒng)中注冊(cè)配置即可。同樣，第三方的系統(tǒng)接入也采用了相同的模塊對(duì)接機(jī)制，可以直接或間接與系統(tǒng)進(jìn)行并接使用。、多形式的接口I. 在系統(tǒng)中開發(fā)了根據(jù)不同應(yīng)用系統(tǒng)的不同業(yè)務(wù)類型相配的接口驅(qū)動(dòng)程序包。豐富、靈活、安全的并接方式：l 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提供多種格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向共享；l 內(nèi)嵌驅(qū)動(dòng)， 我們提供身份識(shí)別、硬件操作、卡務(wù)、帳務(wù)等平臺(tái)接口，很方便讓第三方系統(tǒng)調(diào)用，使之第三方系統(tǒng)與無縫接入，實(shí)現(xiàn)校園系統(tǒng)同步；II. 卡共享方式除了接口的方式外，同時(shí)提供了卡共享方式，針對(duì)不同業(yè)務(wù)類型的系統(tǒng)，可以使用不同的卡操作方式。對(duì)于消費(fèi)類型的系統(tǒng)，也可以分為一本帳方式和兩本帳方式。l 對(duì)于一本帳方式，第三方系統(tǒng)使用與“一卡通”一致的帳目，此種情況下，此系統(tǒng)的消費(fèi)記錄要傳入到“一卡通”系統(tǒng)中，以維護(hù)“一卡通”系統(tǒng)的帳目平衡性和完整性。l 對(duì)于兩本帳的系統(tǒng)，系統(tǒng)可以在卡上為其另外分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用于存放其獨(dú)立的帳目對(duì)于識(shí)別類型的系統(tǒng)，系統(tǒng)提供身份認(rèn)證平臺(tái)及硬件操作平臺(tái)接口，此類系統(tǒng)使用的硬件設(shè)備，即可以讀取卡上的用戶身份信息和卡狀態(tài)信息，用于身份確認(rèn)和卡有效性判別，同時(shí)，卡中心制卡時(shí)，可以在卡上加入用于卡識(shí)別的擴(kuò)展信息，例如圖書證號(hào)等。第三章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第123頁學(xué)校目前的校園卡系統(tǒng)共可以分成四個(gè)大的系統(tǒng)類別：銀行圈存轉(zhuǎn)帳系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)和身份識(shí)別系統(tǒng)及第三方并接系統(tǒng)。銀行圈存轉(zhuǎn)帳系統(tǒng)的功能主要完成校園卡的圈存、繳費(fèi)、查詢等功能，圈存、繳費(fèi)時(shí)交易數(shù)據(jù)經(jīng)過加密并通過通信服務(wù)器（校園前置機(jī)）向銀行發(fā)送請(qǐng)求，通信服務(wù)器實(shí)時(shí)以雙工（文本、數(shù)據(jù)庫(kù)）存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)。除此之外通信服務(wù)器還負(fù)責(zé)完成每日的校園銀行帳務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸及對(duì)帳功能 校園卡收費(fèi)系統(tǒng)主要完成學(xué)校內(nèi)各消費(fèi)場(chǎng)所電子錢包的運(yùn)用，不同場(chǎng)所呈現(xiàn)獨(dú)立結(jié)算報(bào)表進(jìn)行獨(dú)立核算，在帳務(wù)上清晰明了。主要運(yùn)用食堂售飯、商鋪購(gòu)物、上機(jī)計(jì)費(fèi)、淋浴房費(fèi)用等。校園卡身份識(shí)別系統(tǒng)主要完成學(xué)校內(nèi)各種需進(jìn)行身份驗(yàn)證的場(chǎng)所，完成學(xué)生身份識(shí)別，并做記錄備檔。例如圖書館系統(tǒng)、機(jī)房系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等。選用的非接觸式IC卡為菲力蒲公司的Mifare One S50非接觸IC卡（以下稱Ｍ1），Ｍ1卡為8K位的非接觸式IC卡。I. 卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由射頻接口電路、電源電路、邏輯控制電路、EEPROM存貯單元電路四個(gè)部分組成，結(jié)構(gòu)如圖所示：圖IC卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)射頻接口電路主要有四個(gè)功能，一是給IC卡內(nèi)部各部分電路提供工作時(shí)所需要的能量,通過電源產(chǎn)生電路完成；二是從載波中提取電路正常工作時(shí)需要的時(shí)鐘，由時(shí)鐘恢復(fù)電路完成；三是對(duì)進(jìn)出IC卡的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，由數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)電路完成；四是上電復(fù)位，由復(fù)位電路完成。數(shù)字部分由主控制模塊、通訊模塊、信息安全模塊等部分組成。各模塊在主控制模塊的控制下，對(duì)讀卡器的指令進(jìn)行響應(yīng)。EEPROM存貯單元電路用來存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，它通過EEPROM接口電路與數(shù)字部分進(jìn)行通訊。為數(shù)字部分提供必要的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)讀寫指令執(zhí)行的結(jié)果。由于EEPROM存貯單元在寫操作時(shí)需要15～18V的高壓，因此EEPROM存貯單元電路內(nèi)含高壓產(chǎn)生和控制電路。II. 主要技術(shù)參數(shù)l 工作頻率：l 通信速率：106k波特率l 調(diào)制方式：ISO/IEC 14443 Type Al 工作溫度：20℃至50℃l 存貯容量：8 k bits l 成卡尺寸：符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO10536l 芯片加工技術(shù)：高速CMOS EEPROM 工藝l 無電池：無線方式傳遞數(shù)據(jù)和能量l 防沖突：可處理同一時(shí)間多張卡進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的情況l 讀寫距離：在距讀卡器天線0100 mm區(qū)域內(nèi)能正確進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和完成各項(xiàng)操作l 卡移動(dòng)時(shí)可交易l 采用雙方握手的半雙工通訊協(xié)議l 在無線通訊過程中通過以下機(jī)制來保證數(shù)據(jù)完整252。 防沖突機(jī)制252。 每塊有16位CRC檢驗(yàn)252。 每字節(jié)有奇偶校驗(yàn)位252。 檢查位數(shù)252。 用編碼方式來區(qū)分l、0或無信息252。 信道監(jiān)測(cè)（通過協(xié)議順序和位流分析）l 支持多卡操作252。 防沖突機(jī)制， 可處理同一時(shí)間多張卡進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的情況，防止可能由此而引起的突發(fā)的讀、寫或讀寫中斷現(xiàn)象252。 動(dòng)態(tài)讀寫，當(dāng)對(duì)某張卡進(jìn)行處理時(shí)，其它卡可進(jìn)入或離開射頻區(qū)域252。 快速防沖突協(xié)議， 每增加一張卡的防沖突處理，僅增加1ms的處理時(shí)間l 數(shù)據(jù)安全性252。 三次相互認(rèn)證（ISO／IECDIS97982）252。 認(rèn)證后的流程中所有數(shù)據(jù)均加密以防止信號(hào)截取252。 每一扇區(qū)有相互獨(dú)立的密鑰252。 每張卡的序列號(hào)唯一252。 傳輸密鑰保護(hù)l 支持一卡多用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)252。 8k位EEPROM （16 Sectors 4 Blocks 16 Bytes 8 Bits ）252。 分為16個(gè)扇區(qū)支持多種應(yīng)用252。 每個(gè)扇區(qū)分為4個(gè)塊252。 每個(gè)塊為最小訪問單位，由16個(gè)字節(jié)組成252。 每個(gè)扇區(qū)有自己的一組密鑰252。 用戶可靈活地定義每一塊的訪問條件252。 運(yùn)算能力：加、減 l 數(shù)據(jù)保持時(shí)間大于10年l 擦寫次數(shù)大于10萬次l 卡識(shí)別：＋（詢卡/應(yīng)答 + 每個(gè)防沖突處理）l 認(rèn)證： l 讀塊： l 寫塊： l 加/減： l 傳輸： l 恢復(fù)： l 典型交易時(shí)間 100ms ，包含：卡識(shí)別 + 讀六個(gè)塊（2個(gè)扇區(qū)認(rèn)證）+ 寫二個(gè)塊（含備份管理）　校園卡分類 使用校園卡人員包括操作員、在冊(cè)人員、外聘人員和臨時(shí)人員四大類，在冊(cè)人員指學(xué)校教職工、離退休人員及全日制學(xué)生、成教學(xué)生、留學(xué)生等；外聘人員指臨時(shí)工作人員、外聘教師等檔案關(guān)系不在學(xué)校的人員；臨時(shí)人員指臨時(shí)進(jìn)修、培訓(xùn)人員以及校外臨時(shí)消費(fèi)人員等。我們把校園卡初步分成五種：l 學(xué)生卡，發(fā)放給在冊(cè)的學(xué)生l 教工卡，檔案關(guān)系屬于學(xué)校的教職工和離退休人員l 操作員卡，一卡通系統(tǒng)的管理人員，按權(quán)限對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理與維護(hù)l 外聘人員卡，發(fā)放給外聘人員l 臨時(shí)卡，發(fā)放給臨 時(shí)人員，可以記名或不記名，只能通過現(xiàn)金充值，只能在對(duì)外開放的消費(fèi)點(diǎn)和服務(wù)點(diǎn)使用。不同卡片類型可以設(shè)置不同的使用參數(shù)：打印模版可以為不同卡類型設(shè)計(jì)不同的打印樣式和圖案存款上限卡賬戶最大額為一億元賬戶下限卡賬戶支持的存款最低額為0,不透支單日消費(fèi)限額單日消費(fèi)如果超過限額，系統(tǒng)會(huì)提示用戶輸入密碼。這個(gè)措施可以防止卡丟失后被別人惡意消費(fèi)存款折扣對(duì)臨時(shí)卡系統(tǒng)可以設(shè)置一定的存款折扣即手續(xù)費(fèi)是否支持現(xiàn)金充值一般來說，所有卡都可以支持現(xiàn)金充值。但一些系統(tǒng)中，也會(huì)嚴(yán)格限制例如學(xué)生卡不能支持現(xiàn)金充值是否支持銀行圈存只有正式卡才能支持銀行圈存IC卡應(yīng)用點(diǎn)的授權(quán)針對(duì)不同卡類，對(duì)不同消費(fèi)場(chǎng)進(jìn)行限制；I. 卡密鑰管理II. 密碼保護(hù)l M1卡共分為16個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)都有獨(dú)立的密碼信息，在對(duì)每個(gè)區(qū)的信息進(jìn)行讀寫前，都要首先進(jìn)行本區(qū)的密碼校對(duì)，正確后才能對(duì)本區(qū)的信息進(jìn)行正常操作。M1卡密碼是由16個(gè)字節(jié)組成，使密碼極難被破解，保護(hù)了卡內(nèi)的信息。l 我們?yōu)槊總€(gè)持卡人設(shè)置了一個(gè)6位個(gè)人校園卡帳戶密碼，該密碼初始值為“888888”，持卡人可以在我們的每一個(gè)自助繳費(fèi)圈存機(jī)或是校園卡中心修改自己的校園卡帳戶密碼。當(dāng)消費(fèi)者日消費(fèi)累計(jì)超過系統(tǒng)設(shè)定的閥值時(shí)，需要輸入消費(fèi)者自己的校園卡帳戶密碼才能繼續(xù)消費(fèi)，如果密碼不正確，本次消費(fèi)取消。這樣持卡人在丟失卡和辦理掛失手續(xù)這段時(shí)間內(nèi)，可以限制丟失卡的消費(fèi)金額，盡可能的保護(hù)持卡人的利益。III. 備份機(jī)制我們?cè)诳▋?nèi)的重要信息都是采用備份的方法在卡內(nèi)記錄兩次，這種使用方法是射頻卡和M1卡的特性，我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)并加以使用的，這種用法更好的保護(hù)了卡內(nèi)信息的完整性和安全性。IV. 性能檢驗(yàn)由于卡內(nèi)存儲(chǔ)空間足夠大，我們?cè)诳▋?nèi)記錄了詳細(xì)的金額信息，這些信息本身就有一套完善的卡內(nèi)信息校驗(yàn)機(jī)制。在我們的卡記過的密碼校驗(yàn)后，正常操作前，POS機(jī)或軟件系