荷泽学院校园一卡通系统

山东荷泽学院校园一卡通山东荷泽学院校园一卡通 系统总体解决方案系统总体解决方案 北京 XX 发展有限公司 2020 年 3 月 30 日 2 目目 录录 第一章 概述 5 1 1 项目背景 5 1 2 什么是校园一卡通 6 1 3 IC 卡的优点 8 1 4 校园卡应用模式 10 1 3 1 与银行卡的关系 10 1 3 2 卡片的选择 11 1 4 名词解释 12 1 5 参考文档 13 第二章 校园卡总体方案 13 2 1 设计目标和特点 13 2 2 设计原则 15 2 3 总体结构 16 2 3 1 系统结构 16 2 3 2 应用系统组成 17 2 4 总体方案介绍 18 2 4 1 卡片应用模式 18 2 4 2 资金应用模式 20 2 4 3 信息应用模式 21 2 4 4 查询服务 21 2 5 功能说明 22 2 5 1 校园卡主机 22 2 5 2 综合前置机 22 2 5 3 身份认证服务器 22 2 5 4 校园卡管理终端 23 2 5 5 银行主机 23 2 5 6 食堂消费管理系统 23 2 5 7 其它消费终端 23 2 5 8 自助圈存机 24 2 5 9 校园管理应用 24 2 5 10 查询终端 24 2 6 卡片和密钥方案 25 2 6 1 卡片结构 25 2 6 2 密钥管理 28 第三章 校园卡应用设计 30 3 1 基本信息管理 30 3 1 1 个人 单位信息管理 30 3 1 2 账户管理 31 3 2 卡片管理 31 3 2 1 白卡制作 32 3 2 2 发卡 32 3 2 3 补卡 32 3 2 4 挂失 33 3 3 2 5 卡片回收 33 3 3 金融消费应用 33 3 3 1 圈存功能 33 3 3 3 圈提功能 35 3 3 4 消费功能 36 3 3 4 1 食堂消费功能 36 3 3 4 2 IC 卡电话管理系统 39 3 3 4 3 其它收费功能 40 3 3 4 4 代扣代付功能 42 3 3 5 账务清算 43 3 3 6 银行结算 43 第四章系统账务关系 44 4 1 账户的组成 44 4 1 1 外部账户 44 4 1 2 内部账户 44 4 1 3 内部 外部账户的关系 45 4 2 账务处理流程 45 4 2 1 圈存业务 45 4 2 2 圈提业务 48 4 2 3 消费 48 4 2 4 账务结算 49 4 2 5 报表查询 50 第五章 学校教学管理应用 50 5 1 教务教学管理 50 5 2 门禁管理 52 5 3 上机上网管理 52 5 4 医疗管理 53 5 5 图书借阅管理 53 5 6 领导查询系统 57 5 7 教师自动排课系统 57 5 8 教师课酬核算与发放 57 5 9 学生成绩查询 57 第六章 数据库设计 58 6 1 数据库设计思想 58 6 2 数据分析 58 6 2 1 需求分析 58 6 2 2 数据分析 59 6 3 业务系统数据库设计 62 6 3 1 总体结构 62 6 3 2 校园卡数据中心数据库 62 6 3 2 数据库的备份 恢复 65 6 4 历史数据库设计 可选 66 第七章 安全设计 68 7 1 应用安全 68 4 7 2 网络安全 68 7 2 1 网络安全 69 7 2 2Intranet 内部安全隔离 69 7 2 3 Extranet 接入方案 71 7 2 4 安全控制的机制 73 7 2 5 可管理性 73 7 2 6 对数据库可扩展性 74 7 3 数据库安全 74 7 3 1 用户安全认证机制 75 7 3 2 使用权限管理保护数据 75 7 3 3 对数据库活动进行稽核和考察 76 7 4 系统安全 77 7 4 1 系统的安全风险分析 77 7 4 2 系统安全设计总体思路 78 7 4 3 安全体系结构 80 第八章 系统选型与配置方案 83 8 1 系统选型原则 83 8 1 1 主机系统选型原则 83 8 1 2 数据库选型原则 89 8 1 3 安全产品选型原则 91 8 2 系统选型及配置分析 92 8 2 1 校园卡数据中心 92 8 2 2 制卡中心 94 8 2 3 自助服务终端 95 8 2 4 食堂 澡堂 开水房 管理系统 96 8 2 5 医疗管理系统 96 8 2 6 图书馆管理系统 97 8 2 7 教务管理系统 98 8 2 8 上机管理系统 99 8 2 8 发卡服务网点 99 5 第一章第一章 概述概述 1 11 1 项目背景项目背景 菏泽学院是一所具有半个多世纪办学历史的高等院校 也是鲁西 南地区唯一的一所综合性普通本科院校 菏泽学院分为三个校区 占 地面积 1374 亩 建筑面积 40 万平方米 学院现设有十四个系 三个 教学部 本科专业 14 个 专科专业 33 个 涉及文学 历史学 理学 工学 农学 法学 教育学 管理学八大学科门类 现有各类全日制 在校生 13000 余人 成人教育在读生 7000 余人 校园卡项目是在校园网框架建设已经完成的大背景下提出的 校 园网的成功建设 使得学校的信息化建设工作进入到一个崭新的阶段 学校内部管理相关的各种应用需求应运而生 使对已有各种信息系统 的整合成为可能 如何充分有效地利用校园网资源便成了每个学校面 临的紧迫问题 我们根据以往多年学校信息系统的建设经验认为使用 IC 卡是可以有效地解决上述问题 这也正式近年来各个高校纷纷建设 校园卡项目的一个重要原因 校园卡的建设将紧密依托校园网络资源 使学校原有的分散的应 用系统实现连接 用一张 IC 片作为信息介质 使学生这一学校管理的 6 主要对象充分融入学校的管理体系并有机的结合起来 从而极大地提 高了管理的工作效率 实现校园内部资源的高度共享 使校园的综合 管理水平得到了一次质的飞跃 1 2 什么是校园一卡通什么是校园一卡通 校园一卡通的概念已经提出很多年了 卡片也从光电卡 磁条卡 到 IC 卡 但国内一直都没有很好的成功案例 到底原因何在呢 我们认为主要原因是校园卡往往被理解成某些如图书借阅卡 食 堂售饭卡等被被孤立和单一地使用各种卡系统 或在通过对这些系统 的改造来实现 一卡通 这种想法是永远达不到预期的目标的 因为这些卡系统是基于局部的业务管理需求进行设计和开发的 虽然在部分环节提高了工作效率 但一但需要拓展业务使用范围 或 与其它系统连接 就会暴露出系统设计和技术使用的局限行 就会带 来的更多的管理问题以及资金的极大浪费 我们认为校园卡实现 一卡通 必须能够保存持卡人的基本信息 同时能够广泛地实现电子支付 在学校建立集中的交易处理和信息管 理平台 同时引入银行 将金融支付体系与校园 IC 卡应用联系起来 利用银行已有的系统资源和服务 拓展校园 IC 卡的应用范围 同普通意义的校园卡系统相比较 我们的在方案设计中特别突出 以下的特点 1 具有传统银行卡的特征 校园卡为银行和学校联名发行 银行可以为教职工和在校学生提 供各种金融服务 同时学校内部也设立账务系统 为校园卡在学校内 部的收费 缴费及款项发放 消费购物等功能提供账务结算服务 2 身份识别的功能 校园 IC 卡的卡内存储了持有者的个人信息 可以代替学校目前使 用的学生证 借书证 体育设施使用卡和食堂就餐券等票和证件 可 在教务管理 食堂售饭 学籍管理 图书借阅 电话 门禁系统及上 机 上网等专项活动中使用 7 3 提高校园规范化管理水平 校园 IC 卡将 IC 卡引入到原有的校园信息网中 可以实现全校各 类数据的统一性和规范性管理 带动学校各单位 各部门的电脑化管 理 教师 学生可以凭 IC 卡可对各种信息 教学设备 教室情况 学 生情况 图书音像资料 学校各类活动信息等 进行查询 从而提高 学校的现代化管理水平 4 无缝地连入原有校园网 只有和原有校园网相结合 校园 IC 卡方能发挥出其灵活高效的优 点 通过校园网 IC 卡的各类活动才能得到统一的管理和监控 便于 统计和查询 学校可以发现工作中的问题 并及时加以改进 另一方面 和校园网相结合可以减少设备的投入 节约投资 在 许多地方 只需在原有学校的 PC 机或网络服务器上增加一台 IC 卡读 写器和相关的应用 即可实现 IC 卡的读写操作 而不用再单独使用一 台 POS 这样一来 设备的投资将大为减少 5 有良好的推广价值 校园 IC 卡系统要利用到学校已经建成的校园网 Intranet 网 可以看作是基于 Intranet 的一个卡类应用 所以是网上电子商务的一 个缩小的版本 网上电子商务作为未来商业发展的一个方向和银行界 争夺的市场 将会有广阔的应用前景 而目前 各个单位都在搞自己 的内部网 Intranet 同时要连入 Internet 故校园 IC 卡系统的架 构方式可以推广到许多行业和单位 1 31 3 校园卡应用模式校园卡应用模式 校园卡建设的目标是用 IC 卡来实现在校园内的所有消费和管理功 能 代替目前学校使用的学生证 借书证 食堂就餐卡 医疗卡等票 卡证件等 实现了校园内部的货币电子化 同时按学校内部管理的要 求 将图书管理 教学管理 医疗管理等与学生和教职工日常学习生 活密切相关的工作的公共信息集成在 IC 卡上 实现 一卡在手 走遍 全校 的目标 8 在基于校园卡实现的所有功能中 支付是最基本和核心的功能 但是作为电子支付手段 没有一个有效的货币电子化过程是不能够做 到真正意义的一卡通的 银行的出现解决了相应的问题 依靠银行的 结算体系 按照金融卡应用和管理的规范 实现校园卡的圈存 消费 等金融功能 学校在校园卡的建设中可以得到银行强大的资金和完善 的金融服务的支持 而银行也可以在校园卡的建设中 有效的吸收存 款 培养一个潜在的 高层次的银行卡消费群体 双方利益共享 风 险共担 着中双赢的合作给校园卡项目的成功建设提供了有力的保证 1 3 1 与银行卡的关系与银行卡的关系 两卡分离 方式是指学校和银行分别发卡 银行发行借记卡 储蓄卡 学校发校园卡 在银行的储蓄系统和学校的校园卡系统之 间通过数据接口建立借记卡账户和校园卡账户的关联 采用 两卡分离 方式的优点是 校园卡系统相对独立 便于管理 对学生来说 因为其活动范围基本上在学校内 采用这种 方式可以使校园卡的使用比较方便 不存在电子钱包不能挂失的问题 采用 两卡分离 方式的缺点是 学校需要自建一套发卡系统 增加系统建设费用 根据目前项目的实际情况分析 在本项目中我们建议采用两卡分 离的方式 1 3 21 3 2 卡片的选择卡片的选择 目前 校园卡采用的 IC 卡卡片主要有两种 即 MEMORY 卡和 CPU 卡 这两种卡片都能够满足基本的校园卡应用 1 1 MEMORYMEMORY 卡卡 MEMORY 卡没有 CPU 卡内有固定的存储区域 可以根据需要进行 9 使用 它可以提供一定的安全机制 通过对每个存储区域设置读写密 码保证卡内信息不被随意更改 MEMORY 卡可以在满足基本使用要求的 条件下 实现最低的成本 2 2 CPUCPU 卡卡 CPU 卡是带有 CPU 的自身操作系统的可编程存储卡片 整个数据 存储区是一个没有逻辑分区的整体 可以由用户在初始化卡片的时候 自行设定分区并且设置各自分区的操作条件和分区密码 当卡片被初 始化后 其内部各功能判定识别与操作完全交给监控程序或操作系统 来解释和控制执行 同时 CPU 卡有一套完善的密钥管理体系来保证 卡片和交易的安全 因此用 CPU 卡作为校园卡介质将拥有更高的安全 系数 中国人民银行在 1999 年针对 IC 卡在金融领域的应用 专门制定 了 IC 卡的卡片规范和应用规范 CPU 卡的缺点是系统建设成本较高 一方面卡片的成本要高出 MEMORY 卡数倍 同时还需要建立一套复杂的密钥系统 根据以往校园 卡的项目经验进行分析 我们建议在此项目中采用非接触式的 Mifare 1 智能 射频 IC 卡做为存储的介质 它有着成本低 方便快捷 磨损 小的特点 在食堂等消费集中的场合非接触 Mifare 1 卡较接触式卡片 有很大的优势 1 41 4 名词解释名词解释 校园卡 校园卡 用于学校内部管理和支付的 IC 卡 一般卡内存放持卡人 的个人信息用于学校管理 同时也可以建立电子钱包用于学校内部的 消费 校园网 校园网 学校内部的网络系统 非接触卡 非接触卡 利用射频技术实现 IC 卡与机具之间在不接触环境下的 操作 非接触卡分为 CUP 卡和 MEMERY 卡两种 消费消费 POSPOS 符合人行规范 能够支持金融 IC 卡应用的 POS 售饭机 售饭机 应用于食堂 能够实现 IC 卡支付和管理的终端机具 10 储蓄账户 储蓄账户 为银行为持卡人开设的活期储蓄账户 是办理 IC 卡圈 存 圈提业务的基础账户 该账户具有一般活期存款账户的功能 受理单位 受理单位 指与银行签约受理校园卡的特约商户 电子存折 电子存折 符合中国人民银行金融 IC 卡标准 以 CPU 芯片卡为载 体 为持卡人进行消费 取现等交易而设计的使用个人密码 PIN 保 护的 IC 卡应用 电子存折有关信息存放在芯片上 它支持圈存 圈提 消费 取现等交易 在 IC 卡业务系统中设有电子存折账户 实行分户 管理并记录交易明细 计付储蓄活期存款利息 电子钱包 电子钱包 符合中国人民银行金融 IC 卡标准 以 CPU 芯片卡为载 体 为方便持卡人小额消费而设计的 IC 卡应用 电子钱包有关信息存 放在芯片上 它支持圈存 消费等交易 除圈存交易外 使用电子钱 包进行的交易均无需提交个人密码 PIN 在 IC 卡业务系统中设有电 子钱包账户 实行分户管理 但不记录交易明细 不计息 不挂失 圈存 圈存 持卡人将其银行主账户上的资金划转到校园卡的电子存折 或电子钱包中的交易 圈存交易必须联机进行 圈提 圈提 持卡人将校园卡的电子存折中的部分或全部资金划回到其 银行卡的主账户上的交易 在校园卡范围 此交易在清户时 由后台自 动办理 终端 终端 为完成金融交易而在交易点安装的设备 用于同 IC 卡的连 接 包括接口设备 也可包括其它部件和接口 金融交易 金融交易 持卡人 特约商户 受理单位 和收单行之间基于收 付款方式的商品或服务交换行为 PINPIN PADPAD 密码键盘 当持卡人交易时用于验证持卡人输入个人密 码的设备 它具有较高的保密性 POSPOS IC 卡 POS 终端 完成对用户卡的认证 交易处理 保存交 易记录 数据传送 PINPIN 持卡人口令 只有在持卡人口令核对正确后 才有可能读出 卡中的数据 完成交易 同时个人口令不能连续错几次 因此卡丢失 后 拾卡者不易猜测口令 11 MACMAC 报文校验码即认证码 对每笔交易计算 MAC 码可保证数据的 完整性 防止非法篡改和非法交易 脱机消费 脱机消费 指使用电子存折或电子钱包不依赖于通讯线路而直接 在在开通 IC 卡的 POS 机上实现消费扣款 1 51 5 参考文档参考文档 人民银行 IC 卡卡片规范 人民银行 IC 卡应用规范 上海体院校园卡系统方案 大连软件园一卡通系统解决方案 湖南南华大学校园卡系统方案 北京石油化工学院校园卡系统方案 天津一中校园卡系统方案 第二章第二章 校园卡总体校园卡总体需求需求 2 12 1 系统目标和特点系统目标和特点 1 1 符合金融卡交易处理的规范 符合金融卡交易处理的规范 卡片结构设计参考了人民银行金融 IC 卡规范 结合了电子钱包和 电子存折消费的机制 建立了符合校园应用特点的消费支付方式 系统后台帐户设置和管理方式完全按照金融规范要求 同时采用 标准的 ISO8583 报文结构处理所有接口 这样可以方便的与现有的金 融系统实现连接和数据交换 2 2 符合教育部信息编码规范 符合教育部信息编码规范 按照教育部信息编码规范和对学校内部的各类相关编码进行了重 新的定义和整合 保证数据的标准性和规范性 方便与学校和教育部 相关系统实现连接和数据交换 3 3 参考教育部校园卡标准规范 参考教育部校园卡标准规范 12 在片结构设计上参考了教育部校园卡标准规范 同时考虑到学校 应用的实际需求 在标准性和灵活性方面做到了和谐的统一 为今后 项目的拓展奠定了基础 3 3 符合金融标准的体系架构 符合金融标准的体系架构 系统采用 UNIX 平台 同时支持 IBM HP SUN 等厂家的主机系统 数据库采用 ORACLE 数据库 系统的可靠性和处理能力有充分的保障 4 4 保证资金和信息的安全 保证资金和信息的安全 按照金融标准建立了一套完善的密钥管理体系 保证了交易处理 和数据存储的安全可靠 系统根密钥由学校和银行共同掌握 任何一方不能独立发行卡片 每张卡片的密钥都经过再次分散 即使卡片本身被攻破 也不会造成 系统密钥失密 通过根密钥分散出各类交易密钥 保证不同交易的认证密钥都是 独立的 进一步保证了交易的安全性 系统终端和卡片实现双向的安全认证 任何非法的终端和卡片都 将被系统拒绝 系统可以实现通讯密钥的定期更新 同时可以实现数据在不同系 统和物理介质之间传递中实现实时的安全认证 保证交易数据传输的 安全性 学校和银行分别建立自己的密钥安全体系 实现了安全隔离 系 统保证对不同的密钥体系实现无缝的连接 5 5 建立电子交易支付和信息管理平台 建立电子交易支付和信息管理平台 系统的设计目标就是建立适合于校园应用的 以电子支付为核心 的交易和信息管理平台 摒弃了过去分散的信息系统 做到了交易处 理和数据存储的集中 为学校内部的业务管理提供有效的支持 大量的交易处理与银行紧密结合 利用银行强大的金融电子支付 体系为学校提供的服务 6 6 实现内部财务结算 实现内部财务结算 系统自动实现学校内部的帐务结算和与银行间的资金清算 实现 13 收支两条线 减少现金流动 既方便了师生的使用 又有效地帮助学校加强资 金管理 杜绝内部管理漏洞 7 7 减少工作强度 提高工作效率 减少工作强度 提高工作效率 在业务部门大量使用计算机 以及圈存机和 ATM 等自助服务终端 极大地减轻了业务部门的工作强度 工作效率成倍增加 优化和整合了学校内部的业务管理流程 各类数据快速展现 为监管工作提供依据 8 8 支持学校个性化的的管理 支持学校个性化的的管理 系统设计遵循国家 国际的标准规范 系统的扩展性强 系统采用模块化设计 方便按照客户需要进行定制 与学校已有的各类管理系统实现连接 保证 一卡在手 走遍全 校 2 22 2 设计原则设计原则 系统设计遵循以下原则 1 系统运行稳定 可靠 2 系统操作简单 人机界面友好 3 整体设计 分步实现 4 采用组件式模块化设计 可以简单方便的进行移植 并可以 方便地进行扩展 升级 5 充分考虑扩展性 方便填加设备和增加业务种类 6 考虑现在已经运行的学校管理系统 尽量不改动现行系统 2 32 3 总体结构总体结构 2 3 12 3 1 系统结构系统结构 整个校园卡系统四部分组成 即银行支付系统 校园卡数据中心 发卡中心和各消费管理子系统 14 银行支付系统是校园卡实现电子消费的基础 利用现有的银行卡 系统 可以实现银行卡与校园卡之间的资金划转 即圈存 圈提 同 时通过银行设在学校的 ATM 和 POS 等终端设备 实现银行卡消费 取 现 查询 改 PIN 等服务 还可以向学校提供代发工资 代缴学费等 代收付业务 校园卡数据中心由业务主机系统 制卡系统和密钥管理系统组成 业务主机通过专线与银行支付系统连接 通过校园网与学校管理子系 统实现连接 它负责处理学校内部与卡和资金相关的业务 交易方式 由联机和脱机两种 制卡系统负责卡片的初始化和个人化 包括卡片 结构建立 密钥的分散下载 个人信息的写入 卡面的印刷等工作 密钥系统主要是产生和保存密钥 用于保证系统的卡片信息和交易过 程的安全 密钥需要定期更新和分散下载 是整个系统安全的核心 发卡中心也叫做发卡服务网点 分布在学校的每个校区 主要的 职责是向持卡的师生提供各种服务 例如挂失 现金圈存 补卡 清 户 查询 冻结 解冻 卡卡转账 查询 身份参数维护 以及现金充 值等服务 消费管理子系统 主要包括与金融相关的如 食堂 消费 圈存 以及以管理为主的财务 机房 教学 图书馆管理系统等等 其中所 有消费终端采用脱机交易的方式 每天定时批量与中心进行数据交换 2 3 22 3 2 应用系统应用系统需求需求 从应用系统的角度我们把校园卡系统分为 5 个层次 第一层是与银行系统的接口 主要是实现与银行现有业务 系统的连接 把银行的金融服务引入到学校的支付和管理 中 它是校园卡所有功能的基础 第二层是系统安全保证层 主要是实现卡的制作 密钥产 生和管理 保证卡在使用过程中 以及系统在交易处理过 15 程中的安全 第三层是业务核心层 主要是建立账务系统 处理各种交 易请求 与终端和银行系统数据交换 每日账务的清分和 清算 第四层是核心应用层 在校园管理系统中 财务系统负责 实际资金的管理 校园卡系统要向财务系统提供每日结算 报表和明细 后勤系统包括圈存和消费的管理 食堂等主 要消费场所的系统都属于后勤系统 这两个管理系统都和 校园卡的资金结算有直接关系 所以我们把它们定位为管 理系统的核心部分 第五层是扩展应用层 学校内部的管理制度和管理流程会 根据实际情况经常进行调整 它们包括 本科教学管理 教职管理 研究生管理 图书馆管理和学生管理等 对于应用系统的层次分析 目的是更好地理解系统的组成 降低 系统开发和实施的难度和风险 保证项目的顺利有步骤有计划地实施 2 52 5 功能功能需求需求 2 5 12 5 1 校园卡主机校园卡主机 校园卡主机是整个校园卡系统的核心 负责完成基本的数据管理 和账务处理功能 实现基于校园卡的核心业务处理 包括联机交易处 理 数据存储 批量的数据交换 日终结算 以及负责处理与银行业 务主机上的储蓄和对公系统间的账务清算 2 5 22 5 2 综合前置机综合前置机 综合前置机主要的功能是交易预处理 数据的存储转发 系统监 控 终端和商户的管理 以及信息发布 它是整个业务主机的前置系 16 统 分担主机处理压力 与身分认证服务器一起完成交易的安全认证 在系统设计中可以建立一个综合的前置系统 同时考虑到将来随着业 务的扩展和功能需求的不断细化 将综合前置机的工作分配给多个独 立的业务前置完成 这样可以减小系统升级的费用和风险 2 5 32 5 3 身份认证服务器身份认证服务器 身份认证安全认证服务器也叫安全认证服务器 它主要的功能是 保证系统交易处理过程 在传输和存储过程中数据的安全 我们对整个系统的不同用户组所拥有的权限进行了灵活的划分 可以提供不同类型的组的划分 用户可按需要产生不同的操作员组 并赋予一定的权限 每种类型的用户都不能执行超出自己范围的功能 在消费过程中 由于在网络传输过程中不能以明文传送 我们规 定在交易前将数据加密 在主机进行解密后 经认证后的交易方可对 数据库操作 2 5 42 5 4 校园卡管理终端校园卡管理终端 校园卡管理终端位于发卡中心 负责完成校园卡的日常管理 学 生持卡到发卡中心 由操作员完成个人信息的维护 个人账户的建立 查询等管理功能 完成发卡 挂失 补卡 现金圈存 清户 查询 冻结 解冻 卡卡转账 查询 以及查询及报表打印等功能 2 5 52 5 5 银行主机银行主机 校园卡主账户 即借记卡账户由银行主机上负责管理 通过建立 的校园卡主机与银行主机的接口 实现资金的划转 与银行主机相关的 业务包括 圈存 圈提 代收代付 以及安放在学校内部的 ATM 和消 费 POS 等终端产生的业务 17 2 5 62 5 6 食堂消费管理系统食堂消费管理系统 在学校的每个食堂