在以 “科教興國”為戰略背景的形勢下，信息技術(shù)對教育系統的改革產(chǎn)生了深遠的影響，使得高校數字化校園建設勢在必行。一種高效、安全的校園服務(wù)信息化系統悄然來(lái)臨，特別是在磁卡的基礎上開(kāi)發(fā)的各類(lèi)社會(huì )化的應用與服務(wù)，即在學(xué)校范圍內，凡有現金、票證或需要識別身份的場(chǎng)合均采用卡來(lái)完成，開(kāi)辟了數字信息化校園的整體設計思想，提出了“多網(wǎng)、一庫、一卡”為主線(xiàn)的設計構思，不僅具備消費系統、管理功能，還要與學(xué)�，F有的管理信息系統結合起來(lái)，使其具有身份識別功能，建立統一身份信息數據中心。同時(shí)“一卡在手，走遍校園”的總體思想體現了網(wǎng)絡(luò )時(shí)代數字化校園理念已形成，使學(xué)校在行政、教學(xué)、科研等管理方面走上網(wǎng)絡(luò )化、智能化、科技化的道路。

　　目前“數字化校園一卡通”的關(guān)鍵問(wèn)題主要涉及交易時(shí)卡片安全、網(wǎng)絡(luò )安全和數據安全，可以說(shuō)，安全性是校園一卡通系統的的生命線(xiàn)，所以必須要把安全放在首位。由于“數字化校園一卡通”系統既要提供校內消費的金融平臺，又要同步提供數字化校園的數據平臺，為此對每一道安全細節都要深思熟慮，思考能不能防止、要不要防護，該如何避免相關(guān)安全隱患等一系列問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)和管理手段，去構建一個(gè)立體的、完整的安全防范體系，確保系統能夠高效、安全、穩定、可持續地運行。下面將具體地加以分析。

　　1 “數字化校園一卡通”的結構體系

　　目前數字化校園一卡通系統都遵循“一體化、兩級體系、三層結構”的原則進(jìn)行統籌規劃與建設，不斷加強網(wǎng)絡(luò )系統的可用性和高安全性，采取雙機熱備份方式確保整個(gè)系統的高可靠性、高安全性、數據不丟失和系統不癱瘓，從而保障數字化校園一卡通系統的可持續運行。

　　該體系中的用戶(hù)單位主要分持卡人、商戶(hù)、學(xué)校財務(wù)、銀行;四者間的業(yè)務(wù)來(lái)往和資金運轉決定了校園一卡通的功能和使用價(jià)值。按照系統設計思路，著(zhù)眼于各院校的長(cháng)遠發(fā)展和需求，組建以校園網(wǎng)絡(luò )為依托，實(shí)現校園內各種商務(wù)消費和身份識別的一卡通用;其中客戶(hù)消費服務(wù)系統和身份識別系統都借助計算機、校園網(wǎng)、終端等設備，以卡片為載體，實(shí)現信息化管理系統;網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路采用專(zhuān)網(wǎng)，使內部信息和數據不受校園網(wǎng)的影響。在結構設計上，采用層次化模型結構，以“千兆主干、百兆接入”來(lái)保證網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸量的穩定;采用星型網(wǎng)絡(luò )結構，并以一卡通網(wǎng)關(guān)作為集線(xiàn)器來(lái)連接終端設備，以TCP/IP主干網(wǎng)作為網(wǎng)關(guān)的另一端接入，該網(wǎng)關(guān)具備智能管理功能，分擔著(zhù)大量上位機的工作，具有可靠性和通信效率。在安全體系上分后臺數據存儲層、中間通訊隔離層和前后業(yè)務(wù)應用層，其中以后臺數據存儲層為核心，中間通訊隔離層為橋梁，前后業(yè)務(wù)應用層為服務(wù)，并且此項系統的安全設計不包括卡片、網(wǎng)絡(luò )和數據中心的安全等等。

　　一卡通的系統平臺由前、后臺管理業(yè)務(wù)系統組成。前臺管理業(yè)務(wù)系統主要包括用戶(hù)綜合業(yè)務(wù)管理系統、商戶(hù)綜合業(yè)務(wù)管理系統、會(huì )計賬務(wù)管理系統和人事管理業(yè)務(wù)系統;后臺管理業(yè)務(wù)系統主要包括系統配置管理業(yè)務(wù)系統、終端前置管理系統和圈存前置管理系統組成。

　　2 “數字化校園一卡通”的卡片安全

　　如何確�！耙豢ㄍā钡乃饺诵畔祿靡园踩Ｗo和分散使用，這是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。我將通過(guò)以下四塊內容，逐步分析該磁卡的安全性和使用性。

　　2.1 身份信息識別功能模塊 包括卡面信息和隱藏卡內信息。它集持卡人姓名、照片、卡號、學(xué)生證、工作證、借書(shū)賬號、身份證明、醫療證、門(mén)禁等證件信息于一體;在刷卡時(shí)，部分信息肉眼可識別，部分信息可隱藏使用，有利于私人信息和資料的不對外公開(kāi)。
　　2.2 劃分客戶(hù)消費服務(wù)系統的區域信息數據 客戶(hù)消費服務(wù)系統功能模塊包括很多子功能模塊;如收費模塊、綜合管理模塊、綜合查詢(xún)模塊、學(xué)籍管理模塊、圖書(shū)借閱模塊、門(mén)禁模塊、考勤模塊、銀行系統模塊等，分別由學(xué)校一卡通中心牽頭，聯(lián)合財務(wù)處、學(xué)生處、招生就業(yè)辦公室、教務(wù)處、圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò )管理中心、人事處、后勤服務(wù)公司等相關(guān)部門(mén)，根據需求各自獨立核算。因此必須獨立地劃分“一卡通”磁卡里儲存的幾個(gè)應用區域，分別用于儲存各自獨立部門(mén)的信息數據，這樣有利于各主管部門(mén)職責明確、條理清晰，哪環(huán)節出了問(wèn)題都有據可依。
　　2.3 防止卡片被偽造 必須建立一套完整的密鑰管理體系，降低安全風(fēng)險，保證卡片的安全。密鑰的產(chǎn)生、儲存和發(fā)行都需要經(jīng)過(guò)安全嚴格的程序，并在機具中進(jìn)行;發(fā)行后的卡片，其密鑰信息是不可讀取的，卡片內的所有敏感數據的讀寫(xiě)都須經(jīng)過(guò)密鑰的驗證。因此密鑰體系的實(shí)施可以杜絕偽造帶來(lái)的危害。
　　2.4 加強“一卡通”卡片信息讀寫(xiě)系統的“密鑰認證”，通過(guò)“一卡多密、密鑰分離[2]”來(lái)實(shí)現卡片的安全。根據卡片劃分的不同應用區域，采用“一區一密”的加密機制，使各分區擁有各自不同的密鑰管理，保證各自應用領(lǐng)域有多層密鑰體系，各個(gè)密鑰完成各自的功能模塊，從而為密鑰的管理建立科學(xué)的安全機制。首先這些密鑰都分散采用3DES和單向算法，在數據加密時(shí)將加密的數據儲存在磁卡中，并采用數據冗余校驗來(lái)保證數據不被篡改，這樣有利于保護“一卡通”卡內信息和個(gè)人證件信息的分離與管理。其次卡內也可以采取PIN保護，使消費額超過(guò)一定額度時(shí)就需要輸入個(gè)人密碼，防止惡意的消費。

　　3 “數字化校園一卡通”的網(wǎng)絡(luò )安全

　　數據共享、網(wǎng)絡(luò )互連，是整個(gè)一卡通系統運轉的關(guān)鍵所在。因此一卡通系統大多以數據庫為依托，以校園網(wǎng)為支撐進(jìn)行統籌規劃建設;校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境(如路由器、交換機及網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路等)必須安全穩定。

　　3.1 網(wǎng)絡(luò )安全 為確保數據傳輸安全，學(xué)校中心數據庫服務(wù)器、POS機、語(yǔ)音服務(wù)、銀校轉賬前置觸摸屏等專(zhuān)用設備應鋪設有冗余的專(zhuān)網(wǎng)線(xiàn)路，專(zhuān)網(wǎng)線(xiàn)路和各業(yè)務(wù)部門(mén)采用虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(VLAN)相連，從物理上與外界隔離，也可通過(guò)VLAN虛擬局域網(wǎng)或軟硬件防火墻與其他網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行隔離。對無(wú)法實(shí)現專(zhuān)網(wǎng)線(xiàn)路的場(chǎng)所，在原有網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的基礎上，通過(guò)VLAN手段和基于源IP地址和目的IP地址的訪(fǎng)問(wèn)控制列表來(lái)實(shí)現對用戶(hù)及一卡通系統中數據的訪(fǎng)問(wèn)限制[3]。

　　用戶(hù)權限的劃分可以杜絕非法用戶(hù)的登入和訪(fǎng)問(wèn)，以免造成一卡通服務(wù)器內的信息流失。因此在服務(wù)器外圍出口處應設立防火墻，采用防火墻隔離技術(shù)，通過(guò)校內查詢(xún)，檢查進(jìn)出專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的信息是否被準許或用戶(hù)的服務(wù)請求是否被授權，以阻止非用戶(hù)進(jìn)入和對信息資源的非法訪(fǎng)問(wèn);同時(shí)劃分好用戶(hù)權限和口令配置，使其得到相應的使用范疇;并且每天對服務(wù)器、防火墻及日志進(jìn)行認真復查，看有無(wú)異常狀態(tài)，隨時(shí)做好數據備份和記錄。

　　網(wǎng)絡(luò )病毒已經(jīng)成了網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的公害，其傳播速度更快，偽裝更巧妙，破壞力更強，攻擊更加頻繁。在“數字化校園一卡通”系統中，往往要通過(guò)其他終端設備聯(lián)接校園網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò )病毒防范也就成了系統不可或缺的一部分。必須購買(mǎi)正版網(wǎng)絡(luò )防病毒產(chǎn)品，以提供穩定的網(wǎng)絡(luò )防護。同時(shí)管理人員也要加強自身的學(xué)識修養，提高技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)。

　　3.2 數據傳輸的安全 一卡通系統中有許多基礎及核心功能用Web Service來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )數據傳輸，以體現三層架構的優(yōu)越性，大大增強了系統的伸縮性和重用性，更易于擴展和維護。但是這同時(shí)也帶來(lái)了安全上的隱患。Web Service是一種分布式的組件，沒(méi)有安全措施的情況下在Internet上發(fā)布，是相當危險的;由于對外提供統一的接口，在外部調用時(shí)， 只要一方知曉接口屬性就可以利用Web Service來(lái)提供其功能，因此要保證一卡通系統的安全性，必須保證Web Service的數據傳輸安全。具體分三方面對數據傳輸的安全加以闡述。

　　3.2.1 卡片與機具間的數據傳輸安全，可采用CA認證方案，使X.509數字證書(shū)能很好地保證其安全性。另外，接入一卡通系統的應用系統，應采用卡片EKey加密完成身份認證、數據安全傳輸和數據安全存儲。因為密鑰存儲在EKey卡片中，由加密卡內置的加密算法實(shí)現敏感數據的硬加密。并且EKey卡片加密必須通過(guò)國家密碼管理委員會(huì )認證的硬件加密產(chǎn)品，支持DES/3DES/MD5等加密算法，支持RAS1024bit、ECCl60bit/l92bit公鑰算法，才行之有效。這樣有利于卡片和機具間傳遞的數據經(jīng)過(guò)加密算法加密后，才不被破解、不被篡改，有效保證網(wǎng)絡(luò )鏈路中數據傳輸的安全。
　　3.2.2 數據包的傳輸應引入數據加密技術(shù)，由于密鑰對原始數據進(jìn)行特定的加密運算后得到一個(gè)加密校驗數據域，在傳輸中如果有人篡改了數據，將導致數據到達接收端后是無(wú)法通過(guò)校驗的。
　　3.2.3 在交易終端與后臺交換系統間應建立多重對賬機制，防止傳輸中的數據丟失。由于在交易終端上存有交易記錄，應將上傳的總數、脫機和聯(lián)機的交易明細記錄與后臺操作系統的數據進(jìn)行比對，最大限度地防止數據信息的丟失。

　　4 “數字化校園一卡通”的數據庫安全

　　交換系統和數據庫系統的安全傳輸是整個(gè)“數字化校園一卡通”系統有效運行的基本核心，也是一卡通系統使用卡進(jìn)行通用的重要環(huán)節，該環(huán)節也是最薄弱的部位。為防止通過(guò)入侵系統來(lái)破壞工作站數據資產(chǎn)的完整性，保證系統安全、高效、可持續運行，以最大限度地保全持卡人和其他授權用戶(hù)或收款單位的利益，應結合一卡通系統功能的結構特點(diǎn)進(jìn)行相應研究與分析，加強以下幾方面的安全規劃。

　　4.1 交換系統安全 數據傳輸與交換平臺在技術(shù)上并不是一個(gè)程序包，而是由數據傳輸與交換系統、應用接入與集成系統、應用支撐平臺的數據交換與共享處理單元等多個(gè)程序包組成。校園一卡通系統的集成與擴展通過(guò)接口實(shí)現擴展和集成，同時(shí)通過(guò)接口供數字化校園其他系統的調用，提供數據級和功能級的擴展服務(wù)。

　　交換系統主要有平臺交換管理系統和數據庫系統組成，其安全性也是重中之重，需要登錄授權管理來(lái)保證其后臺交換系統及數據庫的安全。因此任何涉及維護及直接或間接訪(fǎng)問(wèn)數據庫的操作，都必須由后臺管理員給以相應的授權認證和等級劃分，實(shí)現某部分的權限自由;未通過(guò)認證的人員無(wú)權進(jìn)行任何操作。

　　4.2 數據庫安全 一卡通系統的數據庫平臺連接在校園網(wǎng)主干上，為保證了系統數據庫數據一致性和安全性，防止其數據丟失，數據中斷、數據無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)等現象，應建立數據庫的安全應急預案，在工作管理中多加巡視和檢查，加強值班制，在技術(shù)上可采取以下幾種措施和應急機制加以保護。

　　4.2.1 采用磁盤(pán)鏡像技術(shù)：利用磁盤(pán)鏡像技術(shù)使校園一卡通所有的數據都能進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，一旦發(fā)生原數據讀寫(xiě)錯誤，導致數據丟失，將立即切換到備份數據，并對被損數據加以修復，保證校園一卡通系統的數據庫安全。
　　4.2.2 采用雙機熱備份技術(shù)：一旦主機出現不可避免的問(wèn)題時(shí)，備用的另一臺主機會(huì )立即啟動(dòng)響應，并接管全部工作。保證系統更加安全、穩定、可持續正常運行。
　　4.2.3 采用大型數據庫系統及優(yōu)良的數據庫設計：為提高數據庫處理能力，在保證數據庫功能、數據的安全等前提條件下，急需采用ORACLE大型數據庫系統。因為只有在數據庫設計上導入更多的先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化數據結構，才能提高效率，提高它的安全性。
　　4.2.4 不斷掌握安全先進(jìn)的數據庫備份技術(shù)，如對整個(gè)數據庫做某一時(shí)間段的截止恢復，也可對單個(gè)數據表的數據內容進(jìn)行安全恢復;要想建立良好的數據庫備份機制，必須根據系統的需求采用物理與邏輯相結合的混合數據備份方式， 總之隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，我國信息化校園建設步伐也在不斷加大，“數字化校園一卡通”的安全涉及校園生活的方方面面，其關(guān)鍵始終以中心機房和校園網(wǎng)完善的硬件配套設施為基礎，以科學(xué)的管理為核心，以刷卡機為信息載體，通過(guò)其先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和強大的軟件功能相結合，使之相輔相成統籌發(fā)展，實(shí)現自動(dòng)計費管理;其數據量大、涉及面廣，數據安全問(wèn)題倍受關(guān)注。針對管理和運作中所遇到的安全問(wèn)題，以及系統應用領(lǐng)域的不斷延伸，新的問(wèn)題也層出不窮，這一系列問(wèn)題還有待我們進(jìn)一步深入研究，采用行之有效的對策和方法，加以完善。