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1、基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)的研究與開發(fā)ResearchandImplementationofCityConsumptionSystembasedonSmartICCard學校代碼：10248作者姓名：潘嘉瑋學號：1120372046第一導師：沈備軍第二導師：韓瑋學科專業(yè)：軟件工程答辯日期：2015年6月16日上海交通大學軟件學院2015年5月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFCIT
2、YCONSUMPTIONSYSTEMBASEDONSMARTICUniversityCode：10248Author：PanJiaweiStudentID：1120372046Mentor1：ShenBeijunMentor2：HanWeiField：SoftwareEngineeringDateofOralDefense：2015/6/16SchoolofSoftwareShanghaiJiaotongUniversityMay,2015II基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)的研究與開發(fā)摘要無紙化消費正成為當下人們的
3、主要消費方式，然而無紙化消費也不斷暴露出各種資金安全和信息安全問題。傳統(tǒng)的磁條卡把個人卡號信息以明文的形式存儲在卡片中，這種方式使得許多不法之徒有了可乘之機。而智能IC卡由于其內(nèi)部存在片內(nèi)操作系統(tǒng)，在每次進行數(shù)據(jù)操作之前，都會對數(shù)據(jù)進行加解密操作，因此在安全性上得到了極大的保障。同時智能IC卡內(nèi)擁有足夠的存儲空間可以存放不同類型的數(shù)據(jù)，因此通過往智能卡里寫入不同的應(yīng)用可以使得智能卡真正的做到一卡多用。而正是基于智能卡的安全性與實用性，使得智能IC卡擁有著廣闊的應(yīng)用前景。本文采用自適配通信環(huán)境、消息隊列、共享內(nèi)存等技術(shù)，開發(fā)了一套基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)
4、，實現(xiàn)了消費數(shù)據(jù)處理、清算對賬、數(shù)據(jù)交互和在線服務(wù)。本文首先對小額消費業(yè)務(wù)進行了分析，建立了相應(yīng)的業(yè)務(wù)模型，確立了系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)，定義了城市小額消費系統(tǒng)的功能需求和非功能需求。然后，本文根據(jù)需求對系統(tǒng)架構(gòu)進行設(shè)計和子系統(tǒng)劃分，并深入研究了五項關(guān)鍵技術(shù)：①研究與實現(xiàn)了交易處理框架平臺，用以優(yōu)化各個業(yè)務(wù)處理模塊，減少冗余代碼和提高運行效率；②采用消息隊列和共享內(nèi)存技術(shù)解決了各個子系統(tǒng)之間的協(xié)作處理問題；③設(shè)計與開發(fā)了智能卡指令傳輸方案，有效解決了智能卡在線售卡和充值的問題。④提出了多平臺支持機制，提高系統(tǒng)兼容性；⑤研究與實現(xiàn)了索引和表驅(qū)動技術(shù)，提高大數(shù)據(jù)處理能力。本
5、文從業(yè)務(wù)建模、詳細需求分析、模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計等角度詳細分析和設(shè)計了各個核心子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)負責集中處理各類城市小額消費系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，清算處理子系統(tǒng)負責統(tǒng)計和匯總所有交易數(shù)據(jù)并生成相應(yīng)的清算對賬文件，數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)負責對外數(shù)據(jù)傳遞和交換，是整個系統(tǒng)與外界數(shù)據(jù)交互的唯一出口，空中制卡子系統(tǒng)負責根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)請求生成相應(yīng)的售卡充值指令，數(shù)據(jù)安全子系統(tǒng)負責所有交易數(shù)據(jù)的認證和數(shù)據(jù)加密和解密功能。最后，本文對城市小額消費系統(tǒng)進行了功能測試和性能測試，并在系統(tǒng)運V基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)的研究與開發(fā)營方的托管機房內(nèi)進行了實施部署。測試和試運行結(jié)果表明，
6、城市小額消費系統(tǒng)滿足運營方系統(tǒng)需求，能夠有效地對外提供消費和清結(jié)算服務(wù)。與其他同類系統(tǒng)相比，本文的主要研究工作有以下幾個特點：1)采用脫機消費模式，把交易數(shù)據(jù)先放置在消費終端，在每日運營結(jié)束后，再通過網(wǎng)絡(luò)或者移動存儲設(shè)備將交易數(shù)據(jù)上傳，從而減少服務(wù)網(wǎng)點對網(wǎng)絡(luò)的依賴，降低系統(tǒng)建設(shè)成本，減少運營費用。2)通過智能卡中的片內(nèi)操作系統(tǒng)，使得每次數(shù)據(jù)交易都經(jīng)過數(shù)據(jù)認證和數(shù)據(jù)加密，從而保證消費數(shù)據(jù)的安全和不可抵賴。同時單獨設(shè)置安全模塊，統(tǒng)一管理和使用加密設(shè)備，進一步增加了系統(tǒng)的安全性。3)后臺集中管理卡賬戶和交易數(shù)據(jù)，保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性；定時進行清算批處理，產(chǎn)生對賬文
7、件，能夠有效保證城市小額消費系統(tǒng)運營方和商戶利益，從而降低甚至是杜絕交易糾紛。關(guān)鍵詞：小額消費，脫機交易，智能卡，數(shù)據(jù)安全，清算批處理VI基于智能IC卡的城市小額消費系統(tǒng)的研究與開發(fā)RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFCITYCONSUMPTIONSYSTEMBASEDONSMARTICCARDABSTRACTPeople’sdesiretoconsumecausedbycontinuousgrowthofChina'seconomicstrengtharegraduallyreleasednowadays.Nowpaperlessconsu
8、mptionbecomestoapri
