【文章內(nèi)容簡介】 店、超市、書店、理發(fā)店、社區(qū)服務中心、洗衣店、復印店、各種場館的消費。身份識別：如圖書館出入、借閱圖書、計算機中心、體育館、游泳館、操場、設備科、宿舍出入、教師上下班考勤、學生上下課考勤等。這些卡的應用又分別于以下信息系統(tǒng)有關(guān)，它們是：? 學籍管理? 教務管理? 機房管理? 用餐管理? 圖書館管理? 醫(yī)療管理? 物業(yè)管理? 考勤管理? 校內(nèi)支付由此形成的狀況是，學生手中有學生證、飯卡、借閱卡、銀行卡以及電話卡等等，少則三四張，多則六七張，給學生日常生活帶來了諸多不便。由于現(xiàn)有的各系統(tǒng)采用不同的信息儲存和認證、消費方式，學校不能做到統(tǒng)一管理，資源無法得到合理應用和共享。IC卡由于具有存儲容量大、安全性好、使用壽命長、方便衛(wèi)生的特點，在金融、公交、社保、通訊等領(lǐng)域獲得了廣泛的使用。在學校這樣一個相對獨立的環(huán)境中，IC卡完全可以替代原有的學生證、飯票、圖書證等票證，實Page 8 of 83現(xiàn)消費、圖書借閱、學籍管理和身份認證等功能。為了提高高校管理的信息化水平，優(yōu)化資源配置，啟動“數(shù)字校園”工程，“數(shù)字校園”系統(tǒng)以校園網(wǎng)絡建設為基礎(chǔ)，以IC卡為介質(zhì)，以校園管理中央數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)為中心，外掛各種交易終端和管理系統(tǒng)，利用先進的信息化手段和工具，實現(xiàn)從環(huán)境、資源到活動的全部數(shù)字化管理，從而提高校園管理效率，拓展學校管理功能，實現(xiàn)教育過程的全面信息化。校園一卡通系統(tǒng)是大學的一個重要的子系統(tǒng)和組成部分，系統(tǒng)以校園網(wǎng)和學校中央數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，針對目前校園中使用的證件繁多、管理繁雜的情況而設計的，用一張卡代替學校目前使用的學生證、借書證、開門鑰匙、上機卡、菜飯票等等，從根本上實現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”的設想。校園卡具有如下功能：? 身份識別功能：可以實現(xiàn)對各種公共場所和關(guān)鍵部門的準入自動管理? 電子支付功能：利用智能卡中的電子錢包實現(xiàn)學生食堂、上機、用水用電、乘車、以及其它消費場所的支付功能? 學籍管理功能：實現(xiàn)新生注冊、報到、選課等學籍管理功能? 醫(yī)療保健功能：在學校指定的醫(yī)院持卡看病? 圖書借閱功能：代替借書證實現(xiàn)圖書借閱、歸還等功能? 電信業(yè)務：通過與電信公司簽署代理協(xié)議，在一卡通中實現(xiàn)IP電話代理業(yè)務? 增值拓展功能：校園卡今后可具有銀行卡借記卡所有功能，金融IC卡功能，可以在校園卡上實現(xiàn)消費積分、代收費等增值應用? 本方案為“校園一卡通系統(tǒng)” （以下簡稱為校園卡系統(tǒng)）建設的建議書，在方案建議書中，本公司總結(jié)多年參與一卡通系統(tǒng)建設的經(jīng)驗，根據(jù)校園卡系統(tǒng)建設的需求，就系統(tǒng)設計、工程實施、工程組織管理等方面提出全面的解決方案。 公司簡介Page 9 of 83 系統(tǒng)設計原則作為一個校園一卡通系統(tǒng)，在進行系統(tǒng)設計時不僅要考慮到系統(tǒng)的技術(shù)先進性、功能完備性、運行穩(wěn)定可靠，還要考慮到系統(tǒng)的安全性、可維護性和可擴展性等重要因素，具體體現(xiàn)在：? 高度的穩(wěn)定性和可靠性，在系統(tǒng)設備選型、網(wǎng)絡設計、軟件設計等各個方面要充分考慮可靠性和穩(wěn)定性。在設計方面，要采用容錯方式進行設計，在設備選型方面，要保證軟件、硬件的可靠性? 技術(shù)先進性，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，各種新產(chǎn)品，新技術(shù)層出不窮，每一個新技術(shù)的出現(xiàn)都對我們的生活方式產(chǎn)生極大的影響，對我們工作效率的提高起到極大的推動作用。在投資費用許可的情況下，應當充分利用現(xiàn)代最新技術(shù)，最可靠的成果，以便使系統(tǒng)在盡可能長的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應，這一方面反映了系統(tǒng)所具有的先進水平，又使得系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿Α? 可擴展性 校園一卡通平臺必須具有良好的可擴展性，通過與終端系統(tǒng)和外圍系統(tǒng)提供的接口滿足校園一卡通應用擴展和功能擴充的需求，在進行系統(tǒng)設計時應留有余量，軟件系統(tǒng)具有良好的擴充性和可定制性? 系統(tǒng)安全性，由于具有電子支付和門禁系統(tǒng)、學籍管理系統(tǒng)功能，校園卡的安全性至關(guān)重要，如果出現(xiàn)非法卡片和偽造卡片，不僅會造成一定的經(jīng)濟損失，還會給學校的日常管理帶來很大的麻煩，因此必須采用數(shù)字加密等安全技術(shù)保證校園一卡通系統(tǒng)的絕對安全? 可維護、管理性 由于校園卡系統(tǒng)涉及的面比較廣，系統(tǒng)必須具備高度的可維護和可管理性，日常維護工作必須操作簡便、易于理解，異常處理必須及時、有效? 規(guī)范性，為了保證系統(tǒng)的開發(fā)性及擴展性，系統(tǒng)在進行系統(tǒng)設計和設備選擇時盡量參照通用的標準和規(guī)范進行 系統(tǒng)特色校園一卡通系統(tǒng)具有如下主要特點：? 真正的“校園一卡通 ”系 統(tǒng)， 應該實現(xiàn)“一卡一庫 一線” 。即所有的一卡通應用功能在一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上進行，而不是某個模塊Page 10 of 83采用一個數(shù)據(jù)庫，然后在完全不同的二套或更多套軟件進行一些數(shù)據(jù)的導入和導出功能。這樣對系統(tǒng)使用者來說將會帶來很麻煩，如一同學的卡丟失或補辦，要到每套系統(tǒng)都要去重復辦理麻煩的手續(xù)。? 采用三層體系結(jié)構(gòu)，目前,國內(nèi)的校園一卡通系統(tǒng)都仍然是傳統(tǒng)兩層的客戶端／服務器結(jié)構(gòu)（C/S結(jié)構(gòu)），部分系統(tǒng)甚至是桌面數(shù)據(jù)庫的單機版本。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是近年來Inter/Intra的興起對于企業(yè)運作的方式有著極大的影響。傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)已經(jīng)遠遠滿足不了發(fā)展的需要，軟件的三層結(jié)構(gòu)在“校園一卡通 ”系統(tǒng)的應用 實現(xiàn)了真正意義上軟件模 塊化，更加安全可靠的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸機制，并可同時兼容多數(shù)據(jù)庫平臺。三層軟件結(jié)構(gòu)具有良好的擴展性，使系統(tǒng)的安裝、升級更為方便。? 系統(tǒng)采用實時的通信方式和兼顧終端設備脫機交易的互補性，各個子系統(tǒng)和交易終端均可實現(xiàn)與校園一卡通系統(tǒng)的實時通訊。這種方式不僅能保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的完整性和真實性，而且能實時有效的黑名單管理，避免因卡片丟失而造成的風險。一旦發(fā)生網(wǎng)絡中斷，某些終端設備必須能完成脫機交易，且將數(shù)據(jù)保存于本地，待網(wǎng)絡恢復后，再將數(shù)據(jù)上傳。如售飯POS 機等。 ? 系統(tǒng)的安全性高，本公司長期從事IC卡產(chǎn)品的研制和開發(fā)工作，具有豐富的經(jīng)驗和完善的安全產(chǎn)品，系統(tǒng)采用嚴格的安全分級管理措施，采用IC卡進行身份認證和用戶權(quán)限管理，能有效的避免對系統(tǒng)的非法攻擊和越權(quán)使用，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)和安全認證方Page 11 of 83式保證應用和卡片的安全性，并采用“黑名單”管理措施，避免了對校園卡的非法復制和偽造。 我們的解決方案和對策鑒于校園卡，交易金額小、交易量大、速度要求快及使用環(huán)境惡劣的特點，以非接觸式卡Mifare1為載體是最好的選擇，但是Mifare1是邏輯加密卡，安全性非常有限，為了充分發(fā)揮Mifare1的優(yōu)點，克服其自身的不足，我們公司在總結(jié)多年為公共交通、銀行、社保、電信等領(lǐng)域開發(fā)IC卡系統(tǒng)的經(jīng)驗，提出類CPU卡的概念，通過定義卡片結(jié)構(gòu)與相配套的密鑰系統(tǒng)、終端交易規(guī)范和結(jié)算機制，實現(xiàn)一卡一密、一交易一密、交易電子簽名、卡片存放交易記錄，從而實現(xiàn)通過Mifare1實現(xiàn)模擬CPU卡系統(tǒng)的安全性、有效性、完整性。 本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)大集中的方式來進行管理，所有的交易數(shù)據(jù)都上傳至系統(tǒng)系統(tǒng)中央主機進行處理。盡管采用了類CPU的技術(shù)大幅提高了系統(tǒng)的安全可靠性，但是與嚴密的銀行系統(tǒng)相比，在記錄的完整性方面還是存在一定的差距。與目前國內(nèi)許多校園卡系統(tǒng)集成商對此問題諱莫如深不同，我們一方面在技術(shù)方案上實現(xiàn)絕對保護學校和銀行的利益和安全，另一方面在校園卡的日常實施和管理過程中我們也可以為學校和銀行提供一些行之有效的管理建議，從制度上保證使用方的利益。在技術(shù)實現(xiàn)，我們采用兩級結(jié)構(gòu)體系，消費記錄由消費管理終端采集后在食堂管理人員處進行第一次的過濾、整理與統(tǒng)計；然后交易記錄上送到學校校園卡主機，學校校園卡主機按照銀行卡類似處理流程對消費記錄進行第二次過濾、整理及結(jié)算，形成各帳戶已結(jié)算消費清單和未結(jié)算消費清單，更新校園卡主機內(nèi)的各帳戶信息。在該體系結(jié)構(gòu)中，提交給主機的消費記錄在各管理終端中已經(jīng)經(jīng)過預結(jié)算處理，而且把由于各種各樣原因的異常記錄已經(jīng)剔除出來，所以進入主機系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)是絕對正確和完整的，保證了主機帳務系統(tǒng)的安全性和完整性。對于在校園主機中未通過結(jié)算的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也會進行匯總并與結(jié)算對帳表格一起交給客戶，由客戶進行核對。此種方式最大限度保證了銀行、持卡人、商戶的利益，方便了學校的管理，同時將商戶與銀行之間發(fā)生矛盾的可能性減到了最低。 同時，我們系統(tǒng)這種良好的體系結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)已變成一個通用的產(chǎn)品，具有非常好的移植性。主機系統(tǒng)通過校園卡前置機連接很多個不同地點的校園卡系統(tǒng)或類校園卡系統(tǒng)，并能實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的互通互用。Page 12 of 83Page 13 of 83第 2 章 系統(tǒng)總體設計本章節(jié)基于本公司對用戶需求的理解，對貴校校園卡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件組成、系統(tǒng)架構(gòu)、IC卡結(jié)構(gòu)等進行了總體設計，方便用戶對校園卡系統(tǒng)進行整體的、全局性的了解。 系統(tǒng)設計原則校園一卡通系統(tǒng)是一個與校內(nèi)、校外網(wǎng)絡同時連接，提供多種類型服務，并且可擴展的網(wǎng)絡應用平臺，一卡通中心網(wǎng)絡具有下列特點：? 安全性 網(wǎng)絡系統(tǒng)應具有良好的安全性，由于校園一卡通系統(tǒng)對內(nèi)連接校園網(wǎng)，安全管理就顯得尤其重要。應支持VLAN的劃分，并能在VLAN之間進行第三層交換時進行有效的安全控制，以保證系統(tǒng)的安全性。還有數(shù)據(jù)包是在公眾網(wǎng)傳送，因此，必須有良好的數(shù)據(jù)安全保密機制。? 穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡 只有運行穩(wěn)定的網(wǎng)絡才是可靠的網(wǎng)絡，而網(wǎng)絡的可靠運行取決于諸多因素。 校園一卡通中心關(guān)鍵機器之間應采用獨立的局域網(wǎng)，以保證網(wǎng)絡連接可靠。服務網(wǎng)點可在脫機方式下運行，在應用層上防止網(wǎng)絡故障。? 易擴展的網(wǎng)絡 系統(tǒng)要有可擴展性和可升級性，隨著業(yè)務的增長和訪問量的增加，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)和信息流將按指數(shù)增長，需要網(wǎng)絡有很好的可擴展性，并能隨著技術(shù)的發(fā)展不斷升級。易擴展不僅僅指設備端口的擴展，還指網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的易擴展性，只有在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計合理的情況下，新的網(wǎng)絡節(jié)點才能方便地加入已有網(wǎng)絡；網(wǎng)絡協(xié)議的易擴展，無論是選擇第三層網(wǎng)絡路由協(xié)議，還是規(guī)劃第二層虛擬網(wǎng)的劃分，都應注意其擴展能力。 系統(tǒng)架構(gòu)在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將“校園一卡通”網(wǎng)絡建設與現(xiàn)行校園網(wǎng)設施有機Page 14 of 83結(jié)合，另外建設“一卡通”專用網(wǎng)。校園一卡通系統(tǒng)按功能可分為三個層次：? 綜合管理中心? 子系統(tǒng)管理層? 前端應用控制層。整個系統(tǒng)基于客戶/服務器模式，支持多種網(wǎng)絡協(xié)議。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)服務器采用雙機熱備份的方式。服務器中除安裝有系統(tǒng)平臺軟件及數(shù)據(jù)庫以供網(wǎng)絡各終端共享之外，還可提供諸如文件共享、打印共享以及系統(tǒng)安全保護等網(wǎng)絡功能。綜合管理中心整個系統(tǒng)應用和安全的核心，負責對所有掛接的各個子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理、卡片初始化、發(fā)行卡片、退卡、掛失、銷卡及黑名單管理、帳務管理等。同時，系統(tǒng)管理中心還負責整個系統(tǒng)的設備管理、安全管理、數(shù)據(jù)庫維護等工作。除了管理中心和帳務管理子系統(tǒng)之外，系統(tǒng)還包括學籍管理子系統(tǒng)、上機管理子系統(tǒng)、消費管理子系 統(tǒng)、 門禁管理子系統(tǒng)、圖書 借閱管理子系統(tǒng)、醫(yī)療管理子系統(tǒng)，所有子系統(tǒng)均通 過校園網(wǎng)掛接到服務器，進行統(tǒng)一管理。整個系統(tǒng)的示意圖如下：Page 15 of 83 網(wǎng)絡解決方案網(wǎng)絡的安全是指對計算機網(wǎng)絡的脆弱性而采取的相應保障措施，由于“校園一卡通”網(wǎng)作為整個校園多種應用的核心，決定了必須將網(wǎng)絡的安全和可靠性放在十分重要的位置。針對大學校園網(wǎng)的校內(nèi)公開性和開放性，為了確保整個一卡通系統(tǒng)的安全和保密性，我們以虛擬專用網(wǎng)的形式來實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。自 助 查詢 終 端機 房 計 費 管理 系 統(tǒng) 食 堂 消 費 管理 系 統(tǒng) 門 禁 管理 系 統(tǒng) 圖 書 借 閱管 理 系 統(tǒng) 領(lǐng) 導 查 詢系 統(tǒng)學 籍 (考 勤 )管 理 系 統(tǒng) 密 鑰 /卡務 管 理 系統(tǒng) 帳 務 管理 系 統(tǒng) 主 、 備 用 服務 器 UPS系 統(tǒng) 管 理終 端 體 育 娛 樂 管理 系 統(tǒng) 醫(yī) 療 門 診系 統(tǒng)校 園 骨 干 網(wǎng)打 印 機Page 16 of 83 考慮到不同校區(qū)卡務管理的需要，方便師生的發(fā)卡、充值、掛失、解掛及其它一些有關(guān)卡的日常操作和使用，系統(tǒng)在不同校區(qū)均專門各設置校園卡管理終端。不同校區(qū)的管理終端通過VPN的方式接入主校區(qū)的校園卡管理中心。PWROKWIC0AT/HCT/1WIC0AT/HCT/1ETHACOL校 園 卡 服 務 器 服 務 器X校 區(qū) 校 園 網(wǎng)X校 區(qū) 校 園 網(wǎng)VPN路 由 器帶 VPN CLIENT消 費 管 理 終 端帶 VPN CLIENT消 費 管 理 終 端系 統(tǒng) 管 理 終 端校 園 卡 服 務 器 網(wǎng) 管 中 心 路 由 器 服 務 器學 校 網(wǎng) 絡 中 心校 園 卡 管 理 中 心帶 VPN CLIENT卡 務 管 理 終 端密 鑰 管 理 系 統(tǒng)帶 VPN CLIENT門 禁 管 理 終 端 帶 VPN CLIENT門 禁 管 理 終 端帶 VPN第 三 方 管 理 終 端Page 17 of 83 銀行接口為了實現(xiàn)銀行賬戶與校園內(nèi)部之間的資金劃帳轉(zhuǎn)移，本系統(tǒng)采用圈存機來實現(xiàn)銀行與校園之間的接口。學生（或家長）將錢存在校園卡的銀行賬戶內(nèi)，當需要使用的時候?qū)W生通過圈存機將銀行賬戶的錢圈存到學校賬戶和校園卡上，學生就可持卡在校內(nèi)消費。此時，相應的功能和管理就由學校來實現(xiàn)，銀行和學校之間只須確保圈存的記錄和金額一致即可。/PSTN銀行前置機 銀行主機圈存機 校園主機銀行網(wǎng)絡校園網(wǎng)絡NACPage 18 of 83 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)“校園一卡通”系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸分為五個層次，即交易數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸、處理和應用。各類終端設備以標準的RS485通信接口收集上傳的交易數(shù)據(jù)，通過串口通訊聯(lián)網(wǎng)設備，將RS