基于移動(dòng)模式的一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用研究

基于移動(dòng)模式的一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用研究摘要：本文以手機(jī)作為一卡通系統(tǒng)的平臺(tái)應(yīng)用，通過(guò)手機(jī)一卡通的施行可提升現(xiàn)代化管理水平，推進(jìn)信息化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)管理的網(wǎng)絡(luò)化，提升工作效率。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：手機(jī)，一卡通，移動(dòng)形式1.引言無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的崛起，帶動(dòng)行動(dòng)化的潮水，很多相關(guān)的應(yīng)用與技術(shù)相應(yīng)而生，除此之外，伴隨而來(lái)新的經(jīng)濟(jì)體系，也為消費(fèi)者帶來(lái)更便捷的交易形式。如今，在移動(dòng)裝配數(shù)量幾乎人手一支的情形下，移動(dòng)式的交易行為也就成為移動(dòng)裝配所推廣的加值應(yīng)用，稱(chēng)之為移動(dòng)一卡通。移動(dòng)一卡通廣泛定義在于透過(guò)移動(dòng)裝配〔手機(jī)、PDA等〕完成商品效勞的交易經(jīng)過(guò)，一般而言，將手機(jī)加上信息或是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資料交換，而且透過(guò)加密認(rèn)證技術(shù)及金融效勞等功能便可稱(chēng)之。當(dāng)前非接觸式智能卡已經(jīng)被廣泛地利用，到達(dá)自動(dòng)化管理及方便性。隨著手持終端設(shè)備的發(fā)展，手持終端設(shè)備的能力不斷進(jìn)步，越來(lái)越多終端應(yīng)用效勞可實(shí)行于行動(dòng)通訊設(shè)備，故將非接觸式智能卡與行動(dòng)通訊設(shè)備結(jié)合，能夠提供更多樣化的行動(dòng)效勞，且由于手持終端裝配的普及率非常高，因而能夠擴(kuò)大非接觸式智能卡的應(yīng)用范圍。2.無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)，被動(dòng)形式的傳送間隔約為10公分而自動(dòng)形式可到達(dá)20公分，傳送速率為424Kbps，是ISO/IEC14443規(guī)格的一種延伸技術(shù)，所以能兼容于RFID非接觸式智能卡TypeA(normal)、TypeB(banking/shortrange)與Felica等三類(lèi)產(chǎn)品的規(guī)格。NFC當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)有ECMA-340、ECMA-352、ISO/IEC18092與ISO/IEC21481，這些標(biāo)準(zhǔn)具體定義了NFC裝配無(wú)線射頻的調(diào)變技術(shù)、編碼技術(shù)、傳輸速率、碼框架構(gòu)、防碰撞機(jī)制與通訊協(xié)議。除此之外，NFCForum還定義了資料的交換格式稱(chēng)為NDEF(NFCDataExchangeFormat)，用來(lái)儲(chǔ)存不同的對(duì)象，以便NFC裝配能夠與卷標(biāo)順利交換信息。NDEF的格式為一種二進(jìn)制信息格式，可將任意大小與類(lèi)型的應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝到一個(gè)簡(jiǎn)單的信息框架中。NDEF信息由一個(gè)或多個(gè)NDEF記錄所構(gòu)成，構(gòu)成信息的第一個(gè)與最后一個(gè)記錄分別被標(biāo)記為信息開(kāi)始與信息結(jié)束。記錄自己不包括任何索引信息。用戶(hù)端產(chǎn)生的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，會(huì)先被NDEF產(chǎn)生器封裝成多個(gè)記錄，然后構(gòu)成NDEF信息，來(lái)傳送接收。NDEF解析器只能判定一個(gè)信息的架構(gòu)能否符合規(guī)范，或該信息能否超越了處理能力。因而更復(fù)雜的毛病處理與附加效勞〔如QoS…等〕只能由應(yīng)用程序來(lái)完成。無(wú)線射頻RFID(RadioFrequencyIdentification)系統(tǒng)整合資料庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全等技術(shù)，提供安全且實(shí)時(shí)的監(jiān)控功能，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，包含生產(chǎn)自動(dòng)化管控、航空行李監(jiān)控、倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)輸監(jiān)控、高速的收費(fèi)系統(tǒng)、保全管制等。隨著RFID技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)漸趨完善、設(shè)備成本逐年下降，應(yīng)用環(huán)境的日趨成熟，對(duì)RFID而言，將會(huì)成為很多應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)前首要考量使用之技術(shù)。RFID不僅可取代現(xiàn)行廣泛使用的條形碼設(shè)備，更因其具非接觸性、小型化、多樣性、可反復(fù)使用、同時(shí)讀取及適應(yīng)環(huán)境等特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。3.手機(jī)一卡通安全機(jī)制架構(gòu)若能在手機(jī)移動(dòng)環(huán)境使用PKI機(jī)制，更能確保在手機(jī)移動(dòng)進(jìn)行付款時(shí)的安全。由于手機(jī)移動(dòng)環(huán)境與移動(dòng)裝配有帶寬較小、內(nèi)存小、運(yùn)算能力低等問(wèn)題，因而我們必需找出一個(gè)適用于手機(jī)移動(dòng)的PKI環(huán)境(WPKI)。為了讓W(xué)PKI有PKI一樣等級(jí)的安全性，WPKI必需要知足下?的需用較佳的數(shù)位簽章算法降低手機(jī)端的運(yùn)算量，將必需儲(chǔ)存在手機(jī)里的資料量最小化，傳輸?shù)馁Y料量也會(huì)減少，設(shè)計(jì)較佳的憑證認(rèn)證系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)里，采取橢圓曲線加密算法(ECDSA)，使得公開(kāi)金鑰長(zhǎng)?變少，憑證也變小。當(dāng)CA發(fā)布憑證到憑證資料庫(kù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)址給手機(jī)客戶(hù)端，使用者傳給效勞器只傳送自己的憑證的網(wǎng)址，讓效勞器自行到憑證資料庫(kù)下載，如此使用者就不必儲(chǔ)存自己的憑證，只需存儲(chǔ)存網(wǎng)址。傳送時(shí)也只需要傳送網(wǎng)址，如此可節(jié)省無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬。當(dāng)效勞器端傳送X.509憑證或是一個(gè)短期憑證(Short-livedCertificate)給手機(jī)時(shí)，手機(jī)能夠委任一個(gè)OCSP(OnlineCertificateStatusProtocol)去認(rèn)證此憑證能否為有效的，如此手機(jī)端即不必履行憑證路徑確認(rèn)，且不必下載憑證刊出清單避免造成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬的負(fù)擔(dān)，還能到達(dá)節(jié)省手機(jī)內(nèi)存空間與減少手機(jī)運(yùn)算量。短期憑證不包括任何的憑證路徑擴(kuò)大欄位，故短期認(rèn)證的大小比較小，但此認(rèn)證可使用的時(shí)間不長(zhǎng)，且此種認(rèn)證只確認(rèn)CA的簽章與憑證的時(shí)間有沒(méi)有失效。憑證與手機(jī)一卡通結(jié)合后，制造成本會(huì)上升且基礎(chǔ)建設(shè)架構(gòu)成本也會(huì)變高，但科技越來(lái)越進(jìn)步，這些成本問(wèn)題與技術(shù)問(wèn)題將會(huì)迎刃而解。所以，使用WPKI架構(gòu)是可行的。為了更符合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，手機(jī)一卡通就應(yīng)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適用的WPKI，形式如下：〔1〕在行動(dòng)商務(wù)交易經(jīng)過(guò)中，商店可能必需提供一些商品信息給消費(fèi)者，為了避免資料被篡改，商店必需對(duì)資料加以簽章再加密送至消費(fèi)者端。反之，消費(fèi)者若要購(gòu)買(mǎi)，他需要將訂貨、付款信息簽章傳送至商家。為了更安全的行動(dòng)商務(wù)交易安全考量，在本情境中，一個(gè)X商店使用兩個(gè)憑證〔一個(gè)簽章，另一個(gè)加密〕，故將兩張憑證整合成一張憑證我們稱(chēng)為X憑證。〔2〕假設(shè)商店只使用一個(gè)憑證，加密與簽章的金鑰使用同一個(gè)憑證的公開(kāi)、私密金鑰。我們的CiC憑證觀念可以以應(yīng)用于同類(lèi)型商店家結(jié)盟的運(yùn)用形式。今天假設(shè)有A、B與C三家商店結(jié)合成商業(yè)聯(lián)盟，稱(chēng)作ABC商業(yè)聯(lián)盟，將A、B與C三個(gè)商店各自的憑證整合成一個(gè)憑證，即稱(chēng)為ABC憑證，使用者只需要認(rèn)證ABC憑證一次，即可使用ABC商業(yè)聯(lián)盟每一家商店各自的公開(kāi)金鑰，到達(dá)減少認(rèn)證憑證的次數(shù)。4.校園手機(jī)一卡通平臺(tái)的應(yīng)用近年來(lái)，在全球數(shù)字化浪潮的影響之下，在高校對(duì)信息化要求不斷提升的動(dòng)力下，高等學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)遭到廣泛的看重。全國(guó)各地的高校借中國(guó)教育科研網(wǎng)(CERNET)建設(shè)的強(qiáng)力推動(dòng)，正在從各個(gè)側(cè)面接觸數(shù)字化校園建設(shè)這個(gè)主題。所謂的移動(dòng)形式就是利用手機(jī)作為一卡通系統(tǒng)的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)原來(lái)銀行卡的功能。手機(jī)一卡通系統(tǒng)是數(shù)字化校園的主要構(gòu)成部分，對(duì)于教學(xué)、科研、后勤、師生、商戶(hù)、銀行提供了集中統(tǒng)一的管理。校園手機(jī)一卡通是利用學(xué)生隨身攜帶的手機(jī)SIM／UIM卡作為身份鑒別和內(nèi)部消費(fèi)的電子錢(qián)包，一張SIM／UIM卡分為手機(jī)通信和電子消費(fèi)兩個(gè)邏輯分區(qū)，內(nèi)連一個(gè)感應(yīng)天線，附于手機(jī)電池之上。手機(jī)通信和電子消費(fèi)兩個(gè)邏輯分區(qū)之間相互聯(lián)絡(luò)，穿插驗(yàn)證以保障安全。手機(jī)卡重要具有儲(chǔ)蓄、取款、消費(fèi)、身份認(rèn)證、個(gè)人信息查詢(xún)等功能，其應(yīng)用覆蓋綜合消費(fèi)系統(tǒng)，包含收、繳費(fèi)及各類(lèi)款項(xiàng)支取，校內(nèi)各類(lèi)小額消費(fèi)；以及信息查詢(xún)系統(tǒng)，包含身份認(rèn)證，門(mén)禁、考勤、圖書(shū)借閱、計(jì)算機(jī)房上機(jī)、部門(mén)分項(xiàng)預(yù)算、科研課題、教學(xué)情況、學(xué)籍學(xué)分、課程成就、管理信息查詢(xún)及統(tǒng)計(jì)分析等。整個(gè)系統(tǒng)可與銀行系統(tǒng)和校內(nèi)原有的軟件系統(tǒng)及學(xué)校管理信息系統(tǒng)有良好的銜接。5.總結(jié)：從發(fā)展前景看，隨著電信重組，運(yùn)營(yíng)商向全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，3G業(yè)務(wù)的全面推廣，手機(jī)與射頻技術(shù)結(jié)合應(yīng)用將隨著市場(chǎng)需求迅速發(fā)展起來(lái)。該類(lèi)結(jié)合形式不僅豐富了手機(jī)的內(nèi)涵，提升了手機(jī)用戶(hù)的忠實(shí)，亦為運(yùn)營(yíng)商和銀聯(lián)拓展了新業(yè)務(wù)，提供新的利潤(rùn)增加點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈的完善，手機(jī)與射頻技術(shù)結(jié)合的