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數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全管理的研究

文章出處:http://m.botanicstilllife.com 作者:傅慧 人氣: 發(fā)表時間:2009年06月12日

[文章內(nèi)容簡介]:校園一卡通的規(guī)劃和建設是數(shù)字化校園建設的基礎和核心,論文從一卡通數(shù)據(jù)的存儲、傳輸安全性以及動態(tài)恢復安全性三方面對校園一卡通的核心安全——數(shù)據(jù)安全策略進行了探討研究。

1 引言

數(shù)字化校園是以校園網(wǎng)為依托,以網(wǎng)絡技術、多媒體技術為基礎,集教學、科研、管理、生活服務等功能干一體,最終實現(xiàn)教育過程的全面信息化。數(shù)字化校園建設的實質(zhì)就是學校和教育管理部門通過信息化手段實現(xiàn)對各種資源的有效集成、整合和優(yōu)化,實現(xiàn)資源的有效配置和充分利用。

校園一卡通”作為數(shù)字化校園建設的核心模塊不僅僅是消費系統(tǒng),更應該具備完善的管理功能,要與學?,F(xiàn)有的各種管理信息系統(tǒng)結合起來,提供一個跨平臺、跨數(shù)據(jù)庫的可自我發(fā)展的數(shù)字化校園信息平臺,完成校園的信息傳遞和服務,因此,其數(shù)據(jù)的安全性成為在設計與實施過程中首先要重點考慮的問題。一卡通系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的存儲安全性和數(shù)據(jù)的動態(tài)傳輸和自動恢復三個方面。

2 數(shù)據(jù)存儲的安全性

數(shù)據(jù)是校園一卡通系統(tǒng)的最核心部分,它的安全直接影響到整個系統(tǒng)的運行。在數(shù)據(jù)IC中存儲的數(shù)據(jù)主要包括純粹的數(shù)據(jù)信息(以數(shù)據(jù)庫信息最為典型),以及各種功能信息,由人工輸入和系統(tǒng)工作運行兩部分所產(chǎn)生,既是各有關子系統(tǒng)進行相互數(shù)據(jù)交換、管理過程中產(chǎn)生的歷史記錄,也是一卡通系統(tǒng)運行過程中實現(xiàn)各有關功能的主要依據(jù),有效實施數(shù)據(jù)機密性保護措施和數(shù)據(jù)完整性保護措施關系到系統(tǒng)能否正常工作。對數(shù)據(jù)信息的存儲安全保護,應該在硬件的選取、整個系統(tǒng)的設計、實現(xiàn)、使用和管理等各個階段都遵循一套完整的系統(tǒng)安全策略。

硬件選?。簲?shù)據(jù)丟失往往是因為用于存儲數(shù)據(jù)的IC卡的存儲芯片物理損壞和數(shù)據(jù)指針丟失造成的,在芯片選擇時,應該選取非易失存儲器件,對存儲芯片中的數(shù)據(jù)指針采用加強措施,將數(shù)據(jù)指針在存儲芯片中保存至多處不同的地方,在時鐘芯片內(nèi)也存儲在多處不同的地方,這樣一來,只要數(shù)據(jù)指針有一處存在,即可確保數(shù)據(jù)讀取正確,比一般將指針只存一處的設備數(shù)據(jù)讀取可靠性提高數(shù)倍。

數(shù)據(jù)加密:將數(shù)據(jù)采用一定的加密算法加密后存儲在卡中,添加采用特定算法生成的冗余校驗碼,讀寫數(shù)據(jù)時都需要經(jīng)過密鑰認證,一旦非法對存儲芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)進行篡改,系統(tǒng)會自動識別出來,也可在數(shù)據(jù)遭到破壞時可自動恢復,從而保證了信息的可靠性。

3 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?

數(shù)據(jù)傳輸,尤其是跟交易相關的數(shù)據(jù)傳輸都需要通過建立的專有局域網(wǎng),從物理上與外部其他網(wǎng)絡隔離。一卡通系統(tǒng)中應該直接采用Socket底層編程、簽名信道,在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收時都采用數(shù)字簽名,保證不被更改。

在IC卡與交易終端之間傳遞的數(shù)據(jù)包均需采用金融業(yè)標準的MAC校驗運算,參與運算的密鑰采用動態(tài)密鑰,在每天建立連接簽到時動態(tài)生成分配,使得非法攻擊即使能在某個時間內(nèi)攻破了密鑰,但只要系統(tǒng)在這段時間內(nèi)更換了系統(tǒng)的KEY,系統(tǒng)安全就有保證。同時在任何傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中均包含一個加密校驗數(shù)據(jù)域,是由密鑰對原始數(shù)據(jù)進行特定的加密運算后得到的,如果在傳輸中被篡改了,那么在數(shù)據(jù)到達接收端后是無法通過合法性校驗的。

4 數(shù)據(jù)異?;謴桶踩?

在數(shù)據(jù)傳送過程中,會常因為網(wǎng)絡出現(xiàn)嚴重故障而導致數(shù)據(jù)部分丟失或全部丟失,造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)完好性被損壞,所以數(shù)據(jù)被損壞時,只要之前有完好的歷史備份,就能利用該備份數(shù)據(jù)對被損壞的數(shù)據(jù)進行還原,使系統(tǒng)或系統(tǒng)中被損壞的部分恢復正常。

磁盤鏡像。為保證數(shù)據(jù)存儲的安全,采用磁盤鏡像技術使所有的數(shù)據(jù)都能進行實時的備份,如果遇到原數(shù)據(jù)錯誤,會立即切換到備份數(shù)據(jù),并修復被損數(shù)據(jù)。

設備備份。采用雙機熱備、硬盤陣列冗余等設備備份方式對數(shù)據(jù)進行實時備份。一卡通身份認證服務器、核心數(shù)據(jù)庫服務器,采用高性能服務器,并雙機熱備。就是將核心服務器安裝成互為備份的兩臺服務器,在同一時間內(nèi)由其中一臺服務器承擔前臺運行。前臺服務器出現(xiàn)故障無法運行時,另一臺備份服務器會自動進行切換啟動,迅速由后臺轉為前臺運行,接管有故障的服務器的全部工作,對整個系統(tǒng)的中心服務器提供一種故障自動恢復能力,從而保證一卡通系統(tǒng)的正常安全可靠地運行;而硬盤陣列冗余技術則在系統(tǒng)出現(xiàn)硬盤故障時,可以較快地恢復正常,既避免了服務器停機也保護了數(shù)據(jù)。

定期異地備份歷史數(shù)據(jù)。不論雙機熱備還是硬盤陣列冗余,都是一種實時的備份,而此時如果出現(xiàn)任何軟件錯誤、病毒影響、誤操作等,都會同步地對多份數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。因此,一定要將數(shù)據(jù)進行適當?shù)漠惖囟ㄆ趥浞?,以便在?shù)據(jù)損壞、丟失時能對數(shù)據(jù)進行最大限度的恢復,這既是一種實用的數(shù)據(jù)存儲安全策略,也是一種作為災難挽救的根本措施。

5 結束語

基于數(shù)字化校園的一卡通系統(tǒng)把整個校園的各類業(yè)務有機地整合起來,是一個管理層次上的綜合系統(tǒng),涉及到多種關鍵而敏感的數(shù)據(jù),諸多信息安全策略中其中數(shù)據(jù)的安全管理最為關鍵和根本。尋求切實可行的安全解決方案是實際建設過程中的首要任務。

(文/南昌陸軍學院科文教研室,傅慧)

本文關鍵詞:校園一卡通
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