軟件工程課程設(shè)計(jì)-基于二維碼技術(shù)的高?？忌矸菡J(rèn)證系統(tǒng)

軟件工程課程設(shè)計(jì)課題名稱：基于二維碼技術(shù)的高?？忌矸菡J(rèn)證系統(tǒng)目錄系統(tǒng)總體描述 系統(tǒng)總體描述本系統(tǒng)運(yùn)用二維碼技術(shù)，結(jié)合管理信息系統(tǒng)，為考試身份認(rèn)證提供更加準(zhǔn)確、便捷的支持。通過數(shù)據(jù)庫收錄的學(xué)生的基本信息，如照片、姓名、學(xué)號、指紋等，生成唯一的加密二維碼標(biāo)識每個學(xué)生，并將其打印到準(zhǔn)考證中，教師可以通過帶有特定掃描和解密軟件的終端掃描二維碼，從學(xué)生數(shù)據(jù)庫中得到該學(xué)生最近并且最新的信息，同時終端在在后臺進(jìn)行指紋比對，通過雙重方式對學(xué)生的身份進(jìn)行驗(yàn)證。系統(tǒng)總體架構(gòu)圖數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計(jì)學(xué)號：2010190319姓名：陳科第班級：信息管理與信息系統(tǒng)一班功能描述本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中需要存儲學(xué)生的相關(guān)信息，包括學(xué)校所有的學(xué)生。這些信息包含學(xué)號、姓名、身份證號、性別、學(xué)校、學(xué)院、年級、專業(yè)、班級、照片地址、照片更新時間、指紋圖片地址、唯一標(biāo)識字符串。這些信息可以由本校的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入，或由管理員輸入。其中“唯一標(biāo)識字符串”由二維碼生成模塊生成，并插入數(shù)據(jù)庫，用于生成與學(xué)生一一對應(yīng)的唯一的二維碼。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)存儲教師的相關(guān)信息。這些教師不包括學(xué)校所有的教師，而是從各個學(xué)院選取出來的驗(yàn)證學(xué)生上傳的照片信息的教師。教師的信息包括職工號、姓名、身份證號、學(xué)校、學(xué)院。數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)該包含登陸系統(tǒng)的驗(yàn)證信息。登陸信息包含三個相對獨(dú)立的表，第一個是學(xué)生的登錄信息表，包括郵箱、密碼；第二個是教師的登陸信息表，包括郵箱、密碼；第三個是管理員登陸信息表，包括郵箱和密碼。這三個表中的郵箱作為用戶注冊時必須提供的信息，并作為今后登陸系統(tǒng)的用戶名。由于本系統(tǒng)提供給學(xué)生用戶更新最近照片的功能，所以學(xué)生上傳的照片信息在未通過教師驗(yàn)證之前需要存儲到一個臨時表當(dāng)中。此表包括學(xué)生ID、臨時照片地址、照片上傳日期、是否通過驗(yàn)證。教師可以在考務(wù)信息發(fā)布子系統(tǒng)中發(fā)布考務(wù)信息，學(xué)生也可以通過登錄自己的賬戶或者登錄自己的郵箱查看考務(wù)信息。所以數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)存儲考務(wù)信息?？紕?wù)信息包括考試科目，考試地點(diǎn)、考試備注。系統(tǒng)提供找回密碼功能，所以應(yīng)該存儲密碼找回問題。對學(xué)生與教師分別設(shè)計(jì)一個表，其中存儲密碼找回問題與對應(yīng)的答案。每個老師或?qū)W生有且僅有一個密碼找回問題。數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系模型（ER圖）設(shè)計(jì)ER圖轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式數(shù)據(jù)字典Student表Teacher表Exam表Temp表Exam_info_receiver表Student_login表Student_login表Teacher_login表Admin_login表Teacher_password_recovery表Student_passwor_recovery表用戶接口模塊設(shè)計(jì)學(xué)號：2010190420姓名：易霜平班級：信息管理與信息系統(tǒng)二班功能描述1.用戶注冊模塊基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)普通管理員、普通用戶的賬戶注冊功能。（系統(tǒng)超級管理員不需注冊、另外，為防止惡意搶注的現(xiàn)象，系統(tǒng)提供注冊驗(yàn)證碼以郵件或手機(jī)短信的形式發(fā)送給待注冊的用戶）具體功能描述普通管理員（如學(xué)院的教務(wù)管理人員）和普通用戶（如學(xué)生或考生）通過此模塊輸入自己姓名、身份證號、院系學(xué)校、密碼找回的保密問題、郵箱等相關(guān)信息，經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)用戶輸入的姓名和身份證號等相關(guān)信息與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息匹配后，允許申請注冊的用戶設(shè)置自己的賬戶密碼（要求密碼長度在六位及以上，可以是字母數(shù)字的組合）。申請注冊的用戶設(shè)置好自己的賬戶密碼后，系統(tǒng)將密碼（以加密的形式）存入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。2.用戶登陸模塊基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)超級管理員、普通管理員、普通用戶的登陸功能。經(jīng)過注冊的用戶可以使用注冊成功的賬戶及密碼進(jìn)行登陸，以訪問相關(guān)的頁面。具體功能描述用戶輸入自己的賬號和密碼，此模塊檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)該用戶的賬號的密碼，如果匹配成功，則進(jìn)入對應(yīng)的操作界面，如：超級管理員進(jìn)入超級管理員的操作界面，普通管理員進(jìn)入對應(yīng)的管理操作界面、普通用戶（學(xué)生或考生）進(jìn)入普通用戶操作界面。如果，賬戶和密碼匹配不成功，則進(jìn)行相應(yīng)的友好提示并要求重新輸入。如果密碼忘記，則提供相應(yīng)的友好提示，詢問是否進(jìn)行密碼的找回功能（如可以通過回答注冊時提供的保密問題的方式找回相關(guān)密碼或通過郵箱驗(yàn)證更改密碼）3.相關(guān)用戶的操作模塊（1）系統(tǒng)超級管理員操作模塊基本功能描述此模塊可實(shí)現(xiàn)對普通管理員的管理并具有普通管理員的所有操作功能，超級系統(tǒng)管理具有系統(tǒng)最高操作權(quán)限。具體功能描述系統(tǒng)管理員超級管理員可以通過操作數(shù)據(jù)庫已有的用戶的注冊信息實(shí)現(xiàn)對普通系統(tǒng)管理員和普通用戶的管理，如：增加普通系統(tǒng)管理員、刪除普通系統(tǒng)管理員、增加普通用戶、刪除普通用戶、編輯或修改普通系統(tǒng)管理員或普通用戶基本信息等。此外，超級系統(tǒng)管理員還具有整個系統(tǒng)的整體或部分功能開啟的功能，如：開啟整個系統(tǒng)以使用戶可以注冊相關(guān)賬戶、關(guān)閉整個系統(tǒng)以拒絕任何人員的訪問（這在系統(tǒng)升級和維護(hù)階段可以使用）、開啟系統(tǒng)部分功能，如：允許普通用戶上傳自己近期電子檔的照片等。（2）普通管理員（教師）操作模塊基本功能描述此模塊用于對普通用戶（學(xué)生或考生）相關(guān)信息的操作和管理。具體功能描述普通管理員通過操作數(shù)據(jù)庫中普通用戶的注冊信息實(shí)現(xiàn)對普通用戶的管理，如：增加普通用戶，刪除普通用戶、編輯或修改普通用戶的基本信息（支持批量增加/刪除/編輯或修改），此外，普通用戶上傳的電子檔形式的近期照片還需相關(guān)的普通管理員進(jìn)行確認(rèn)已區(qū)分是否同過驗(yàn)證，若照片確認(rèn)通過則將照片信息更新到數(shù)據(jù)庫并以郵件形式自動的發(fā)送到相關(guān)用戶的郵箱（可以同過調(diào)用系統(tǒng)郵件發(fā)送組件執(zhí)行此操作，同時在普通用戶訪問自己的頁面時系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)顯示確認(rèn)照片通過的信息），若照片沒有確認(rèn)通過，則不更新數(shù)據(jù)庫，而直接以郵件形式和網(wǎng)頁形式給出上傳失敗的友好提示（并注明失敗理由和重傳的截止時間）。此外，此模塊還具有考務(wù)信息的編輯、存儲和發(fā)布功能，普通管理員編輯好考務(wù)信息后，將考務(wù)信息先存入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，之后如需發(fā)布考務(wù)信息普通管理員可以點(diǎn)擊發(fā)布功能以調(diào)用系統(tǒng)的考務(wù)信息發(fā)布模塊執(zhí)行發(fā)布。（3）普通用戶（學(xué)生）操作模塊基本功能描述此模塊用于實(shí)現(xiàn)普通用戶的一些相關(guān)操作。具體功能描述此模塊可以實(shí)現(xiàn)一些基本的用戶操作，如：上傳用戶照片，當(dāng)用戶點(diǎn)擊上傳照片時，系統(tǒng)立即啟用系統(tǒng)內(nèi)置的照片上傳窗口組件并向用戶提供一個操作友好型的照片上傳窗口，當(dāng)用戶上傳照片成功后，給予普通用戶相應(yīng)的友好提示以提醒何時查看以確認(rèn)照片是否通過系統(tǒng)驗(yàn)證。對于等待照片確認(rèn)的用戶，其網(wǎng)頁形式的用戶界面上應(yīng)該應(yīng)給出相應(yīng)的友好提示，如未通驗(yàn)證、已通過驗(yàn)證、等待驗(yàn)證等相關(guān)字樣。此模塊還提供普通用戶基本考務(wù)信息的查詢功能，當(dāng)用戶點(diǎn)擊查詢時，即可啟用系統(tǒng)的考務(wù)信息查詢組件以調(diào)用由考務(wù)信息發(fā)布模塊發(fā)布的考務(wù)信息（如：考試科目、考試時間、到時地點(diǎn)、注意事項(xiàng)等）。另外，此模塊還向用戶提供專門的二維碼準(zhǔn)考證打印功能，當(dāng)用戶點(diǎn)擊打印時，系統(tǒng)即啟用相關(guān)打印組件，開始執(zhí)行二維碼準(zhǔn)考證的打印。數(shù)據(jù)流圖1.頂層數(shù)據(jù)流圖2.第二層數(shù)據(jù)流圖（用戶注冊部分）（用戶登錄及操作需求響應(yīng)部分）3.第三層數(shù)據(jù)流圖（學(xué)生及教師注冊部分）（學(xué)生登錄及學(xué)生操作需求響應(yīng)部分）(教師登錄及教師操作需求響應(yīng)部分)（管理員登錄及管理員操作需求響應(yīng)部分）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)文件終端模塊功能描述掃描模塊的功能用二維碼掃描器對二維碼進(jìn)行掃描，得到一個連接網(wǎng)址和一個指紋圖片，再用指紋掃描現(xiàn)場采集學(xué)生的指紋與二維碼掃描得到的指紋圖片在后臺進(jìn)行對比，將得到的結(jié)果顯示在掃描終端，對于得到的網(wǎng)址會彈出一個打開連接的按鈕，點(diǎn)擊連接按鈕則根據(jù)網(wǎng)址上后面部分字段向存儲學(xué)生的數(shù)據(jù)庫發(fā)送訪問請求，獲取考生信息呈現(xiàn)在瀏覽器上面。掃描模塊二維碼掃描模塊從每個考生帶入考場的準(zhǔn)考證上面掃描其二維碼從二維碼的幾何圖形上面獲取第一層信息；指紋掃描模塊掃描考生的指紋獲取考生的指紋信息生成一張圖片；解碼模塊考生二維碼解碼模塊對錄入的二維碼上的幾何信息運(yùn)用特定且固定的算法進(jìn)行解碼得到一個連接數(shù)據(jù)庫中考生基本信息的網(wǎng)址，并跳轉(zhuǎn)到瀏覽器；指紋二維碼解碼模塊將獲取的第一層信息運(yùn)用特定且固定的算法進(jìn)行解碼得到一張承載了考生指紋信息的圖片，并分配一個臨時存儲空間存儲圖片。后臺指紋驗(yàn)證模塊將指紋掃描時生成的圖片和解碼時存儲的圖片在后臺（在后臺對比時為了防止指紋泄密）進(jìn)行對比，并將結(jié)果顯示在掃描器上（在該過程僅僅只顯示指紋核對的結(jié)果，之所以在該過程對比指紋信息為了減輕數(shù)據(jù)庫的負(fù)載，如果在驗(yàn)證模塊進(jìn)行指紋對比，則需要在數(shù)據(jù)庫中查找每個考生的指紋圖片大大的增加了數(shù)據(jù)庫的負(fù)載減緩了效率）。終端模塊功能的邏輯描述:安裝二維碼掃描軟件（具有特定解密功能的軟件）;將掃描器（攝像頭）對準(zhǔn)需要讀入的由其數(shù)據(jù)經(jīng)過特定的加密算法生成的唯一字段生成的二維碼（兩個二維碼，一個存儲存儲基本信息的對應(yīng)網(wǎng)址，另一個存儲指紋信息(一張指紋圖片)）;如果掃描不成功，則可能有兩類的問題：一類、掃描終端的問題；二類、二維碼身的出現(xiàn)損壞；掃描多人考生的二維碼，如果都不成功則可能是一類問題或，否則可能是二類問題;如果是一類問題則可能有兩種情況1、硬件出現(xiàn)問題；2、軟件問題；（如果軟件更新之后還存在錯誤則可能是硬件問題否則則可能是軟件問題）;將軟件更新;如果更新軟件不能解決問題，則將硬件進(jìn)行更換;如果是二維碼的問題，則返回給驗(yàn)證模或者直接當(dāng)場告訴用戶”你的存儲準(zhǔn)考信息的二維碼出現(xiàn)損害請重新打印”;如果掃描成功則繼續(xù)以下步驟;對錄入的信息利用特定的解密算法（如guid函數(shù),guid函數(shù)能對每個學(xué)生的信息生成一個唯一標(biāo)示符）進(jìn)行解碼;如果解碼不成功則可能是算法出現(xiàn)錯誤;在掃描器上顯示”解碼出錯”;返回第一步安裝另一種特定的解碼軟件如果解碼軟件;如果成功，解碼之后會得到一個鏈接考生（用戶）的基本信息的網(wǎng)址和一張承載考生指紋信息的圖片并在掃描其上顯示解碼成功;對于網(wǎng)址則跳轉(zhuǎn)到瀏覽器顯示點(diǎn)擊連接網(wǎng)址或復(fù)制網(wǎng)址;如果復(fù)制網(wǎng)址則再另外一個瀏覽器或者瀏覽器的另外一個窗口粘貼打開連接跳轉(zhuǎn);如果點(diǎn)擊連接網(wǎng)址則直接進(jìn)行跳轉(zhuǎn);后臺將接收到由二維碼掃描得到的唯一標(biāo)示符;后臺根據(jù)接收到的唯一標(biāo)示符向存儲學(xué)生信息的數(shù)據(jù)庫發(fā)送讀取對應(yīng)考生信息的請求;由驗(yàn)證模塊讀取信息并將讀取的信息發(fā)送后臺的接收模塊;再由后臺將考生的基本信息呈現(xiàn)在瀏覽器上顯示出來供監(jiān)考老師和學(xué)生觀察和對比;對于考生指紋信息，則分配一個臨時存儲空間存儲;要求考生進(jìn)入考場時，在特定的指紋掃描儀上掃描指紋信息(一般假定是大拇指)即對考生指紋信息的錄入，生成一張圖片;將該考生的指紋信息與存儲在臨時存儲空間中的指紋信息在后臺進(jìn)行對比（對比的方式，如重疊率達(dá)90%以上則認(rèn)為是同一個人）;如果二則吻合則在掃描器上顯示一個布爾值為“true“的字段;并將該“ture“字段傳遞給驗(yàn)證模塊（在驗(yàn)證模塊驗(yàn)證信息時，只有所有的信息都與考生以前存儲的信息完全一致時才算驗(yàn)證通過）;如果二則不吻合，則在掃描器上顯示一個布爾值為“false“的字段，（此時還不將false傳遞給驗(yàn)證模塊）要求考生重新掃描指紋即返回到22;三次以上都不吻合，則終止考生的指紋掃描，并將“false“傳遞給驗(yàn)證模塊;數(shù)據(jù)流圖第一層數(shù)據(jù)流圖:第二層數(shù)據(jù)流圖:第三層數(shù)據(jù)流圖:加工規(guī)格說明數(shù)據(jù)字典二維碼生成與加密模塊學(xué)號：2010190324姓名：吳鵬班級：信息管理與信息系統(tǒng)一班模塊功能整體描述二維碼生成與加密模塊是根據(jù)學(xué)生的部分信息及其他信息（如唯一標(biāo)識號、指紋、網(wǎng)址）等生成唯一標(biāo)識學(xué)生實(shí)體的二維碼，并對二維碼進(jìn)行加密保護(hù)，防止學(xué)生信息泄露，保證了信息的安全傳遞，最終將產(chǎn)生的二維碼與學(xué)生的基本信息合成準(zhǔn)考證，方便考生的使用，也提高了考試準(zhǔn)備工作的效率。模塊子功能描述學(xué)生信息二維碼生成模塊基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)學(xué)生基本信息二維碼的自動生成功能。具體功能描述如下對于數(shù)據(jù)庫中的每條學(xué)生記錄，該模塊的后臺驅(qū)動程序會命令模塊自動生成學(xué)生信息二維碼，若命令正確執(zhí)行則返回程序正確執(zhí)行響應(yīng)。模塊會以MD5函數(shù)生成一條唯一標(biāo)識學(xué)生信息的字符串，并將該字符串插入到數(shù)據(jù)庫中。模塊會自動將生成的字符串與該網(wǎng)站主頁網(wǎng)址連接作為生成學(xué)生信息二維碼的依據(jù)，之后根據(jù)此字符串并調(diào)用加密模塊生成相應(yīng)的二維碼圖片。該模塊采用自動化模式生成學(xué)生信息二維碼，模塊會自動檢索數(shù)據(jù)庫中信息，如果還存在未生成二維碼的學(xué)生記錄（如剛插入的學(xué)生記錄），系統(tǒng)會產(chǎn)生并向數(shù)據(jù)庫中插入相應(yīng)的標(biāo)識字符串，并生成相應(yīng)的二維碼圖片。在生成二維碼圖片后，該模塊會自動創(chuàng)建相應(yīng)的文件夾（注意：文件夾需要建立在WEB服務(wù)器根目錄的以外，以防非法者攻擊）用于分類（如按學(xué)生所在院系班級分類）存儲二維碼圖片。指紋二維碼生成模塊基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)學(xué)生指紋信息二維碼的自動生成功能。具體功能描述如下對于數(shù)據(jù)庫中的每條學(xué)生記錄，該模塊的后臺驅(qū)動程序會命令模塊自動生成學(xué)生信息二維碼，若命令正確執(zhí)行則返回程序正確執(zhí)行響應(yīng)。該模塊自動訪問數(shù)據(jù)庫，選出學(xué)生的指紋信息并調(diào)用加密模塊生成相應(yīng)的二維碼圖片。同學(xué)生信息二維碼生成模塊類似，該模塊采用自動化模式生成指紋信息二維碼，模塊會自動檢索數(shù)據(jù)庫中信息，如果還存在未生成二維碼的學(xué)生記錄（如剛插入的學(xué)生記錄），系統(tǒng)會自動生成指紋信息二維碼。在生成二維碼圖片后，該模塊會自動創(chuàng)建相應(yīng)的文件夾（注意：文件夾需要建立在WEB服務(wù)器根目錄的外部，以防非法者攻擊）用于分類（如按學(xué)生所在院系班級分類）存儲二維碼圖片。加密模塊方法一基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)對信息的加密保護(hù)功能，供學(xué)生信息二維碼生成模塊和指紋二維碼生成模塊所調(diào)用。具體功能描述如下為滿足用戶的信息需求，保證信息的安全傳送，基于特定的加密算法對從數(shù)據(jù)庫中抽取出的關(guān)鍵學(xué)生信息（如標(biāo)識字符串、指紋信息等）加密形成密文，防止無意修改以及非法篡改、偽造等使得學(xué)生信息暴露或損壞。如黑客攻擊、計(jì)算機(jī)病毒、管理員無意修改信息等。該模塊與學(xué)生信息二維碼生成模塊，指紋信息生成模塊協(xié)同進(jìn)行，在生成二維碼的時候?qū)ζ渲械膶W(xué)生信息進(jìn)行加密保護(hù)，最終得到安全的二維碼圖片。該圖片只有通過特定設(shè)備和解碼模塊才能得到明文信息。方法二基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)對信息的加密保護(hù)功能，供學(xué)生信息二維碼生成模塊和指紋二維碼生成模塊所調(diào)用。具體功能描述如下為滿足用戶的信息需求，保證信息的安全傳送，基于特定的加密算法對生成的二維碼加密（這里指的是學(xué)生信息二維碼和指紋二維碼），防止非法者使用掃描軟件等獲取學(xué)生信息，以及非法篡改、偽造等使得學(xué)生信息暴露或損壞。該模塊與學(xué)生信息二維碼生成模塊，指紋信息生成模塊協(xié)同進(jìn)行，在生成二維碼的后對二維碼進(jìn)行加密保護(hù)，最終得到加密后的二維碼圖片。該圖片只有通過特定設(shè)備和解碼模塊才能得到明文信息。準(zhǔn)考證合成模塊基本功能描述此模塊實(shí)現(xiàn)學(xué)生基本信息、學(xué)生信息二維碼、指紋二維碼的合成，并生成一張完整的準(zhǔn)考證。具體功能描述如下此模塊用于及時生成考生準(zhǔn)考證。模塊會訪問數(shù)據(jù)庫，讀取學(xué)生的相應(yīng)信息（如姓名、性別、院系班級、準(zhǔn)考證號、照片等信息），并按照學(xué)生信息對應(yīng)的讀取學(xué)生信息二維碼和指紋二維碼圖片，按照規(guī)定格式（由學(xué)校制定）合并成一份完整的準(zhǔn)考證。注：該模塊只會在一定的時間內(nèi)（一般為考試前一到兩周）生成準(zhǔn)考證，并且不會保存在服務(wù)器上。在考生需要時該模塊可以提供準(zhǔn)考證的合成功能，但需要考生及時打印或保存。數(shù)據(jù)流圖頂層數(shù)據(jù)流圖第二層數(shù)據(jù)流圖第三層數(shù)據(jù)流圖加工規(guī)格說明數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)項(xiàng)考務(wù)信息發(fā)布模塊 姓名：瞿奧斯 學(xué)號：2010190414 班級：信息管理與信息系統(tǒng)二班功能描述本模塊通過系統(tǒng)網(wǎng)頁和郵件發(fā)送兩個途徑向