專利名稱：一種票據(jù)電子存根安全管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金融稅控技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是是一種電子數(shù)據(jù)的安全管理方 法，特別是票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)的生成、存儲和驗證的管理方法。
背景技術(shù)：
我國票據(jù)種類繁多，主要有稅務(wù)發(fā)票、行政事業(yè)性收費票據(jù)、政府性基金票據(jù)、罰 沒收入票據(jù)、捐贈票據(jù)、資金往來票據(jù)及后勤服務(wù)費專用票據(jù)等。作為一種重要的財政票 據(jù)，《行政事業(yè)單位資金往來結(jié)算票據(jù)使用管理暫行辦法》明確，票據(jù)設(shè)置為三聯(lián)，包括存根 聯(lián)、收據(jù)聯(lián)和記賬聯(lián)，行政事業(yè)單位應(yīng)當妥善保管已開具的資金往來票據(jù)存根，票據(jù)存根保 存期限一般為5年，作為備查原始憑證。因票據(jù)使用量巨大，紙質(zhì)票據(jù)存根聯(lián)消耗了大量的紙張，生產(chǎn)印刷成本高昂，并且 占用大量的倉儲面積，保管成本很高，不符合“可持續(xù)發(fā)展”、“節(jié)能降耗”和發(fā)展節(jié)約型社會 的要求，而且紙質(zhì)票據(jù)存根聯(lián)只能手工核查，面對海量紙質(zhì)存根，手工查驗的可行性和可靠 性都不高。隨著《中華人民共和國電子簽名法》的頒布和電子簽名技術(shù)的發(fā)展，完全可以用 票據(jù)電子存根來取代票據(jù)紙質(zhì)存根聯(lián)。票據(jù)電子存根即是采用密碼技術(shù)對票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行簽名運算生成票據(jù)防偽碼， 通過防偽碼來保證對票據(jù)原始數(shù)據(jù)的任何改動都能夠被發(fā)現(xiàn)，保證票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)的完 整性和唯一性。票據(jù)電子存根安全管理方案的目標是用票據(jù)電子存根代替紙質(zhì)存根聯(lián)，使票據(jù)從 三聯(lián)改成兩聯(lián)，以節(jié)省紙張用量，保護森林資源，節(jié)約用戶紙質(zhì)存根聯(lián)的保存管理費用，節(jié) 約庫房空間，同時通過信息化手段使票據(jù)電子存根可以供用戶方便、快捷、安全的驗證、查 詢和存儲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種票據(jù)電子存根安全管理方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，包括票據(jù)電子存根和票據(jù)電子存根安全管 理，其中，票據(jù)電子存根由票據(jù)原始數(shù)據(jù)和票據(jù)防偽碼組成，票據(jù)防偽碼的生成是通過票據(jù) 原始數(shù)據(jù)和票據(jù)加密機中的算法和密鑰在加密機內(nèi)部運算生成，票據(jù)原始數(shù)據(jù)包括用戶識 別號、票據(jù)號碼、票據(jù)開具日期、票據(jù)金額等關(guān)鍵信息，保證運算結(jié)果的唯一性；票據(jù)防偽碼 可通過票據(jù)核驗服務(wù)器進行相應(yīng)驗證，實現(xiàn)票據(jù)電子存根的可驗證性；票據(jù)電子存根安全管理，是由票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)和票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)組 成，票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)部署在票據(jù)使用單位，票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)部署在票據(jù)管理 監(jiān)控單位，票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)包括票據(jù)加密機和票據(jù)管理模塊；票據(jù)電子存根監(jiān)管系 統(tǒng)包括票據(jù)核驗服務(wù)器、票據(jù)加密機監(jiān)管模塊、票據(jù)電子存根查驗?zāi)K和票據(jù)電子存根存 儲模塊，具體管理步驟如下1)票據(jù)加密機在初始化時通過串口 RS232協(xié)議植入密鑰、標志信息和訪問賬號；2)票據(jù)加密機在開票時，通過TCP/IP協(xié)議以“請求/應(yīng)答”模式與開票終端通信，與開票終 端是一對多的關(guān)系，且開票終端開票前必須與票據(jù)加密機進行認證和綁定；3)票據(jù)監(jiān)管模塊對每個票據(jù)加密機進行發(fā)放初始化，票據(jù)管理監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫保 存票據(jù)加密機用戶身份識別信息、票據(jù)加密機編號信息和驗證密鑰等信息，票據(jù)加密機保 存用戶身份信息、監(jiān)控管理信息、開票終端認證信息以及生成的簽名密鑰等信息，并使票據(jù) 加密機處于待工作狀態(tài)；4)票據(jù)管理模塊把開票點錄入的票據(jù)信息以及開票終端認證信息傳給票據(jù)加密 機；5)票據(jù)加密機認證后，對票據(jù)管理模塊傳入的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密運算生成唯 一的票據(jù)防偽碼，并把該張票據(jù)的原始數(shù)據(jù)和生成的對應(yīng)票據(jù)防偽碼一起保存作為該張票 據(jù)的電子存根數(shù)據(jù)；6)票據(jù)加密機每日對保存的票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)生成日匯總稽核數(shù)據(jù)(票據(jù)數(shù)量、 金額等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的匯總)并生成日匯總稽核數(shù)據(jù)的防偽碼；7)票據(jù)管理模塊定期從票據(jù)加密機中獲得票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)和日匯總稽核數(shù)據(jù) 的集合，通過網(wǎng)絡(luò)或其它介質(zhì)傳給票據(jù)核驗服務(wù)器；8)票據(jù)核驗服務(wù)器通過日匯總稽核數(shù)據(jù)驗證票據(jù)電子存根是否有丟失和篡改，通 過票據(jù)防偽碼批量逐筆核驗票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)驗證票據(jù)原始數(shù)據(jù)的真實性，核驗通過的票 據(jù)電子存根和日匯總稽核數(shù)據(jù)保存到票據(jù)電子存根存儲模塊，同時票據(jù)核驗服務(wù)器生成并 加密新的授權(quán)數(shù)據(jù)，包括下一次上報票據(jù)電子存根的日期，反饋給票據(jù)管理模塊，票據(jù)管理 模塊把新授權(quán)數(shù)據(jù)傳給票據(jù)加密機，票據(jù)加密機驗證新授權(quán)數(shù)據(jù)后清除已上傳的電子存根 數(shù)據(jù)，同時更新授權(quán)信息。票據(jù)加密機集成有安全模塊，通過安全模塊存儲密鑰并計算票據(jù)防偽碼，負責對 開票終端采集的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密生成票據(jù)防偽碼，票據(jù)防偽碼和票據(jù)原始數(shù)據(jù)一起 作為票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)安全保存到票據(jù)加密機存儲器，票據(jù)加密機與票據(jù)管理模塊通過安 全接口進行通信；安全模塊用于儲存密鑰，計算票據(jù)防偽碼、解密授權(quán)數(shù)據(jù)及生成日匯總稽核數(shù)據(jù)， 安全模塊上裝有多個產(chǎn)生防偽碼的加密芯片，利用多芯片多線程調(diào)度來處理多個開票終端的開票請求，產(chǎn)生防偽碼。票據(jù)加密機對外提供API接口，開票終端通過接口以“請求——應(yīng)答”的模式向票 據(jù)加密機請求票據(jù)防偽碼，票據(jù)加密機保存各個開票終端的票據(jù)使用數(shù)據(jù)，定期通過票據(jù) 管理模塊向監(jiān)管方上報票據(jù)數(shù)據(jù)并獲得新授權(quán)，票據(jù)加密機與開票終端是“一對多”的關(guān) 系，開票終端通過票據(jù)管理模塊向票據(jù)加密機請求票據(jù)防偽碼。票據(jù)管理模塊是由用戶數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器以及部署在應(yīng)用服務(wù)器上的開票軟件 系統(tǒng)組成，實現(xiàn)用戶的開票功能，票據(jù)管理模塊通過與票據(jù)加密機通信獲得票據(jù)防偽碼，從 而完成整個票據(jù)開具的過程，處理過程如下步驟(1)操作員輸入的票據(jù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)網(wǎng)將票據(jù)開具信息提交至應(yīng)用服務(wù)器；(2)應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用票據(jù)加密機的接口訪問票據(jù)加密機，由票據(jù)加密機生成票據(jù) 防偽碼并返回，系統(tǒng)將票據(jù)開具信息及票據(jù)防偽碼保存到用戶數(shù)據(jù)庫；(3)開票操作員打印票據(jù)，將機打票據(jù)號碼以及票據(jù)防偽碼打印到票據(jù)上。
票據(jù)加密機負責票據(jù)電子存根的生成，使用對象是票據(jù)的用戶，票據(jù)核驗服務(wù)器 負責票據(jù)電子存根的驗證，使用對象是票據(jù)的監(jiān)管單位；票據(jù)加密機與票據(jù)核驗服務(wù)器使 用基于PKI的加密算法體系，采用國家密碼管理局授權(quán)使用的加密算法芯片。票據(jù)電子存根存儲模塊使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用專用存儲陣列，建立相應(yīng) 容災(zāi)備份策略，包括異地容災(zāi)備份中心，定期用帶庫進行備份。本發(fā)明的優(yōu)異效果是票據(jù)電子存根安全管理方案的目標是保證票據(jù)電子存根數(shù) 據(jù)的正確生成、可靠存儲和可驗證，降低票據(jù)制造和印刷成本，同時提供監(jiān)管方完整、準確、 及時、可靠地進行核查的方法，方案的基本思路是基于票據(jù)加密機，充分利用用戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) 對分散的票據(jù)開票終端進行集中管理，通過票據(jù)加密機計算票據(jù)數(shù)據(jù)防偽碼，對票據(jù)電子 數(shù)據(jù)集中存儲，滿足用票據(jù)電子存根代替紙質(zhì)票據(jù)存根聯(lián)的安全防偽要求。


圖1是系統(tǒng)架構(gòu)和工作流程示意圖；圖2是系統(tǒng)的票據(jù)加密機工作示意圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)架構(gòu)如附圖1所示，一種票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)由兩部分組成一是票 據(jù)電子存根生成系統(tǒng)，主要包括票據(jù)加密機和票據(jù)管理模塊；二是票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)， 主要包括票據(jù)核驗服務(wù)器、票據(jù)加密機監(jiān)管模塊、票據(jù)電子存根查驗?zāi)K和票據(jù)電子存根 存儲模塊。票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)部署在票據(jù)使用單位，票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)部署在票 據(jù)管理監(jiān)控單位。票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)的工作流程(1)票據(jù)監(jiān)管模塊對每個票據(jù)加密機進行發(fā)放初始化，票據(jù)管理監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 保存票據(jù)加密機用戶身份識別信息、票據(jù)加密機編號信息和驗證密鑰等信息，票據(jù)加密機 保存用戶身份信息、監(jiān)控管理信息、開票終端認證信息以及生成的簽名密鑰等信息，并使票 據(jù)加密機處于待工作狀態(tài)。(2)票據(jù)管理模塊把開票點錄入的票據(jù)信息以及開票終端認證信息傳給票據(jù)加密 機。(3)票據(jù)加密機認證后，對票據(jù)管理模塊傳入的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密運算生成 唯一的票據(jù)防偽碼，并把該張票據(jù)的原始數(shù)據(jù)和生成的對應(yīng)票據(jù)防偽碼一起保存作為該張 票據(jù)的電子存根數(shù)據(jù)。票據(jù)加密機每日對保存的票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)生成日匯總稽核數(shù)據(jù)(票據(jù)數(shù)量、金 額等(4)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的匯總)并生成日匯總稽核數(shù)據(jù)的防偽碼。(5)票據(jù)管理模塊定期從票據(jù)加密機中獲得票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)和日匯總稽核數(shù)據(jù) 的集合，通過網(wǎng)絡(luò)或其它介質(zhì)傳給票據(jù)核驗服務(wù)器。(6)票據(jù)核驗服務(wù)器通過日匯總稽核數(shù)據(jù)驗證票據(jù)電子存根是否有丟失和篡改，
6通過票據(jù)防偽碼批量逐筆核驗票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)驗證票據(jù)原始數(shù)據(jù)的真實性，核驗通過的 票據(jù)電子存根和日匯總稽核數(shù)據(jù)保存到票據(jù)電子存根存儲模塊，同時票據(jù)核驗服務(wù)器生成 并加密新的授權(quán)數(shù)據(jù)(主要包括下一次上報票據(jù)電子存根的日期)反饋給票據(jù)管理模塊。(7)票據(jù)管理模塊把新授權(quán)數(shù)據(jù)傳給票據(jù)加密機，票據(jù)加密機驗證新授權(quán)數(shù)據(jù)后 清除已上傳的電子存根數(shù)據(jù)，同時更新授權(quán)信息。票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)工作原理(一)票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)主要由票據(jù)管理模塊和票據(jù)加密機兩部分組成。票據(jù)加密機票據(jù)加密機是一款提供API接口的專用硬件設(shè)備，集成有安全模塊，負責對開票 終端采集的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密生成票據(jù)防偽碼，票據(jù)防偽碼和票據(jù)原始數(shù)據(jù)一起作為 票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)安全保存到票據(jù)加密機存儲器，票據(jù)加密機與票據(jù)管理模塊通過安全接 口進行通信。票據(jù)加密機通過安全模塊存儲密鑰并計算票據(jù)防偽碼。票據(jù)電子存根的完整性、安全性由安全模塊和存儲模塊保證。安全模塊用于儲存密鑰，計算票據(jù)防偽碼、解密授權(quán)數(shù)據(jù)及生成日匯總稽核數(shù)據(jù)。 安全模塊上裝有多個產(chǎn)生防偽碼的加密芯片，利用多芯片多線程調(diào)度來處理多個開票終端 的開票請求，產(chǎn)生防偽碼。票據(jù)加密機中的安全模塊采用高速PCI總線結(jié)構(gòu)，可以高速傳輸數(shù)據(jù)，安全性高， 抗攻擊性強。為了提高效率，采用CPLD設(shè)計專門的電路對密碼芯片進行調(diào)度，CPLD通過加 密處理，具有很強的保密性，可以防止內(nèi)部電路技術(shù)細節(jié)的泄漏，最大限度發(fā)揮密碼芯片的 效率。票據(jù)加密機的設(shè)計思想是利用用戶的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對分散的開票終端進行集中管理， 對票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)集中存儲。如附圖2所示，票據(jù)加密機對外提供API接口，開票終端通過接口以“請求——應(yīng) 答”的模式向票據(jù)加密機請求票據(jù)防偽碼。票據(jù)加密機保存各個開票終端的票據(jù)使用數(shù)據(jù)， 定期通過票據(jù)管理模塊向監(jiān)管方上報票據(jù)數(shù)據(jù)并獲得新授權(quán)。票據(jù)加密機與開票終端是 “一對多”的關(guān)系，開票終端通過票據(jù)管理模塊向票據(jù)加密機請求票據(jù)防偽碼。票據(jù)管理模塊票據(jù)管理模塊主要包括用戶數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器以及部署在應(yīng)用服務(wù)器上的開票 軟件系統(tǒng)組成。主要實現(xiàn)用戶的開票功能，票據(jù)管理模塊通過與票據(jù)加密機通信獲得票據(jù) 防偽碼，從而完成整個票據(jù)開具的過程?；咎幚磉^程如下步驟(1)操作員輸入的票據(jù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)網(wǎng)將票據(jù)開具信息提交至應(yīng)用服務(wù)器；(2)應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用票據(jù)加密機的接口訪問票據(jù)加密機，由票據(jù)加密機生成票據(jù) 防偽碼并返回，系統(tǒng)將票據(jù)開具信息及票據(jù)防偽碼保存到用戶數(shù)據(jù)庫；(3)開票操作員打印票據(jù)，將機打票據(jù)號碼以及票據(jù)防偽碼打印到票據(jù)上。(二)票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)監(jiān)管方的的票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)主要由票據(jù)加密機監(jiān)管模塊、電子存根查驗?zāi)?塊、票據(jù)核驗服務(wù)器和票據(jù)電子存根存儲模塊四部分組成。
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票據(jù)核驗服務(wù)器票據(jù)核驗服務(wù)器是用于驗證票據(jù)電子存根真?zhèn)蔚膶Ｓ糜布O(shè)備，通過內(nèi)置的票據(jù) 核驗卡驗證票據(jù)防偽碼，分別以相關(guān)密鑰，根據(jù)明文數(shù)據(jù)及對應(yīng)的防偽碼進行核驗。票據(jù)核 驗服務(wù)器還有產(chǎn)生相關(guān)密鑰以及對授權(quán)數(shù)據(jù)進行加密等功能。票據(jù)加密機監(jiān)管模塊票據(jù)加密機監(jiān)管模塊用于實現(xiàn)票據(jù)加密機信息管理和監(jiān)控票據(jù)加密機狀態(tài)等功 能。票據(jù)電子存根查驗?zāi)K電子存根查驗?zāi)K用于票據(jù)真?zhèn)舞b別、票據(jù)數(shù)據(jù)批量核驗、票據(jù)稽核檢查以及票 據(jù)查詢統(tǒng)計等功能。票據(jù)電子存根存儲模塊票據(jù)電子存根存儲模塊由使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，比如ORACLE，采用HA或RAC 技術(shù)實現(xiàn)高可用，采用專用存儲陣列，建立相應(yīng)容災(zāi)備份策略，如異地容災(zāi)備份中心，定期 用帶庫進行備份，用于保證票據(jù)電子存根能可靠存儲5年以上。票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)主要功能主要功能包括票據(jù)加密機設(shè)備管理、票據(jù)領(lǐng)用管理、票據(jù)開具管理以及票據(jù)的查 詢分析等。票據(jù)加密機初始化票據(jù)加密機必須初始化植入密鑰后才能使用，通過使用票據(jù)加密機監(jiān)管模塊的初 始化功能，將票據(jù)加密機用戶識別號、票據(jù)加密機信息、初始化時間、票據(jù)監(jiān)控信息等進行 采集并進行票據(jù)加密機初始化，沒有初始化的票據(jù)加密機無法生成票據(jù)防偽碼。票據(jù)加密機初始化的目的是避免非法使用，同時為了及時掌握用戶的票據(jù)加密機 使用情況以及票據(jù)開具終端信息等。票據(jù)的領(lǐng)購分配為規(guī)范票據(jù)的領(lǐng)購和開具，用戶需要將票據(jù)的領(lǐng)購、分配、開具、信息采集、匯總、 上報等一系列內(nèi)容全部通過信息化進行處理，實現(xiàn)電子化管理要求。票據(jù)管理主要功能如 下(1)票據(jù)出庫票據(jù)出庫模塊主要完成票據(jù)各級單位的票據(jù)出庫操作。票據(jù)入庫票據(jù)入庫模塊主要完成票據(jù)各級單位的票據(jù)入庫操作。若是最高級單 位，進入相關(guān)入庫界面，對票據(jù)確認無誤后，進行入庫操作，將票據(jù)類型、票據(jù)起始號碼、票 據(jù)本(2)數(shù)錄入系統(tǒng)；若不是最高級單位，也不是最低級單位，則進入相關(guān)入庫界面， 選擇上級分發(fā)的票據(jù)段，進行入庫操作；若是最低級單位，則不需要進行入庫操作，系統(tǒng)進 行連帶入庫操作。(3)票據(jù)退庫票據(jù)退庫模塊主要完成各級單位的票據(jù)退庫操作。票據(jù)的開具為滿足票據(jù)電子存根管理的要求，票據(jù)開具軟件通過接口與票據(jù)加密機交互，將 開票數(shù)據(jù)傳送給票據(jù)加密機，并從票據(jù)加密機獲得票據(jù)防偽碼?；咎幚磉^程如下步驟a)操作員輸入票據(jù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)網(wǎng)將票據(jù)開具信息提交至應(yīng)用服務(wù)器票據(jù)管理模塊；b)應(yīng)用服務(wù)器票據(jù)管理模塊調(diào)用票據(jù)加密機的接口訪問票據(jù)加密機，由票據(jù)加密 機生成票據(jù)防偽碼并返回，系統(tǒng)保存票據(jù)開具信息及票據(jù)防偽碼到數(shù)據(jù)庫；c)開票窗口操作員打印票據(jù)，把機打票據(jù)號碼以及票據(jù)防偽碼打印到票據(jù)上。票據(jù)加密機與開票終端之間在專用內(nèi)網(wǎng)通過TCP/IP協(xié)議通信，開票終端通過接 口以“請求——應(yīng)答”模式向票據(jù)加密機請求生成票據(jù)防偽碼。票據(jù)的異常處理，為了處理由于工作人員操作失誤導致的異常情況，方案進行了 合理化設(shè)計，提供如下異常處理功能(1)退票處理模塊退票是由于業(yè)務(wù)取消，對受票方退回的票據(jù)進行處理，標記為 退票狀態(tài)。(2)廢票處理模塊廢票是對異常票據(jù)進行作廢處理。(3)票據(jù)補打處理票據(jù)補打是開票系統(tǒng)已正常開具數(shù)據(jù)，但因打印機等原因票 據(jù)數(shù)據(jù)未打印到票據(jù)上而進行的重打操作。票據(jù)電子存根查詢(1)庫存查詢庫存查詢模塊主要實現(xiàn)票據(jù)各級單位的庫存票據(jù)段查詢操作。(2)票據(jù)收發(fā)存統(tǒng)計查詢票據(jù)收發(fā)存情況統(tǒng)計模塊主要是統(tǒng)計各級票據(jù)使用單 位票據(jù)的領(lǐng)取、使用和結(jié)存信息。(3)開票明細數(shù)據(jù)日報信息查詢當前操作員在某天開具票據(jù)的詳細情況。(4)開票明細數(shù)據(jù)月報信息查詢當前操作員在某月開具票據(jù)的詳細情況。票據(jù)電子存根安全管理方案及其系統(tǒng)安全性設(shè)計票據(jù)減聯(lián)電子存根安全管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)集中在票據(jù)加密機和管理系統(tǒng)這兩 個層面上。在安全性的上，要從以下幾個方面體現(xiàn)票據(jù)加密機安全性設(shè)計票據(jù)加密機主要完成防偽碼生成的功能。作為系統(tǒng)的核心安全設(shè)備，票據(jù)加密機 應(yīng)著重考慮物理安全性、算法程序和密鑰的保護、防偽碼安全性設(shè)計、票據(jù)加密機與開票終 端的雙向認證以及用戶權(quán)限區(qū)分等幾方面，以保證其安全可靠。主要體現(xiàn)在以下幾點在硬件設(shè)計當中應(yīng)保證保密單片機的程序燒入時經(jīng)過加密處理。(1)在加密算法方面應(yīng)采用國家授權(quán)使用的算法芯片，保證密鑰不會被破譯解讀。(2)根據(jù)用戶方的需求所使用的密碼算法，其保證足夠的密碼強度，其技術(shù)水平應(yīng) 保證在未來5-7年內(nèi)不落后。(3)票據(jù)加密機和開票終端應(yīng)采用雙向認證方式，保證開票終端的合法性。(4)要求所有加密運算在芯片內(nèi)完成，密鑰不出芯片以保證密鑰不會被破譯解讀。(5)票據(jù)加密機對外應(yīng)表現(xiàn)為一個黑匣子，不對外公開除了業(yè)務(wù)接口之外的任何 細節(jié)。系統(tǒng)整體安全性設(shè)計為保證整個系統(tǒng)安全可控，在設(shè)計時，該系統(tǒng)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的安全強度、可靠 性、先進性、可擴展性、可管理性等因素；此外，還應(yīng)充分考慮算法使用的安全性、密鑰管理 的安全性、網(wǎng)絡(luò)安全性、物理安全性、其他管理措施等等，使之在系統(tǒng)的各個組成部分都能夠體現(xiàn)出來。在安全性需求方面，主要包含以下幾點(1)在算法使用的安全性方面，應(yīng)保證采用國家批準使用的硬件加密算法，以保證 系統(tǒng)能在較長時間內(nèi)抵抗來自外界的惡意攻擊。(2)在密鑰管理的安全性方面，應(yīng)保證即使在受到攻擊的極端情況下，用戶密鑰也 不會被泄漏。(3)在網(wǎng)絡(luò)安全性方面，應(yīng)確保信息交互的快速和安全。此外，還應(yīng)采用安全設(shè)備 如網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測、VPN等設(shè)備來保證網(wǎng)絡(luò)的安全。(4)在物理安全性方面，應(yīng)保證系統(tǒng)中心具有完善的門禁系統(tǒng)和嚴格的人員出入 管理制度，此外還應(yīng)考慮防火、防潮、抗震性等，徹底隔離不安全因素。實施例為進一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施說明用一臺PC服務(wù)器和一臺核驗服務(wù)器搭建票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)，在PC服務(wù)器上 安裝票據(jù)加密機監(jiān)管模塊和票據(jù)電子存根查驗?zāi)K，然后生成主控密鑰，即選擇指定多個 信任方，分別輸入一段信息產(chǎn)生主密鑰的一部分，共同形成主密鑰明文，其作用就是分散主 密鑰泄露的風險，任何情況下要得到主密鑰，必須得到這相關(guān)多方的同意；然后把主密鑰明 文送入核驗服務(wù)器后，生成主密鑰密文保存到票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)庫。使用另一臺PC服務(wù)器和一臺票據(jù)加密機搭建票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)，PC服務(wù)器 上安裝票據(jù)管理模塊。票據(jù)加密機在使用前先在票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)進行初始化設(shè)置， 即在票據(jù)加密機監(jiān)管模塊的操作下，票據(jù)核驗服務(wù)器對票據(jù)加密機的識別號信息進行加密 生成一對帳號密鑰密文，分別保存在票據(jù)加密機和票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)庫；同 時票據(jù)加密機生成一對簽名和驗證密鑰，驗證密鑰傳回票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)安全數(shù)據(jù) 庫；在初始化時，票據(jù)加密機管理模塊需要把用戶信息、管理監(jiān)控信息以及開票終端認證信 息寫入到票據(jù)加密機。票據(jù)加密機監(jiān)管模塊與票據(jù)加密機通過RS232協(xié)議通信，票據(jù)加密機與票據(jù)核驗 服務(wù)器通過TCP/IP協(xié)議通信。票據(jù)加密機初始化后，開票終端即可通過票據(jù)管理模塊與票據(jù)加密機采用TCP/IP 協(xié)議通信，但在開票前，每個開票終端必須用唯一性信息(比如網(wǎng)卡MAC地址)與票據(jù)加密 機做綁定認證，只要經(jīng)過綁定認證的開票終端才能進行開票操作。開票終端訪問票據(jù)管理模塊錄入開票信息，票據(jù)管理模塊調(diào)用接口把開票信息和 終端認證信息傳給票據(jù)加密機，由票據(jù)加密機生成票據(jù)防偽碼并返回，開票窗口操作員打 印票據(jù)完成開票操作。票據(jù)加密機在授權(quán)信息設(shè)置的電子存根上報日期之前，把保存的票據(jù)電子存根以 及生成的日匯總稽核數(shù)據(jù)報送到票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)。票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)調(diào)用票據(jù) 核驗服務(wù)器對電子存根進行核驗，即通過日匯總稽核數(shù)據(jù)驗證票據(jù)電子存根是否有丟失和 篡改，通過票據(jù)防偽碼批量逐筆核驗票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)驗證票據(jù)原始數(shù)據(jù)的真實性，核驗 通過的票據(jù)電子存根和日匯總稽核數(shù)據(jù)保存到票據(jù)電子存根存儲模塊，同時票據(jù)核驗服務(wù) 器生成并加密新的授權(quán)數(shù)據(jù)(主要包括下一次上報票據(jù)電子存根的日期)反饋給票據(jù)管理 模塊。
票據(jù)管理模塊把新授權(quán)數(shù)據(jù)傳給票據(jù)加密機，票據(jù)加密機驗證新授權(quán)數(shù)據(jù)后清除 已上傳的電子存根數(shù)據(jù)，同時更新授權(quán)信息。在此期間，開票終端繼續(xù)通過票據(jù)管理模塊訪問票據(jù)加密機進行開票操作。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
一種票據(jù)電子存根安全管理方法，其特征在于，包括票據(jù)電子存根和票據(jù)電子存根安全管理，其中，票據(jù)電子存根由票據(jù)原始數(shù)據(jù)和票據(jù)防偽碼組成，票據(jù)防偽碼的生成是通過票據(jù)原始數(shù)據(jù)和票據(jù)加密機中的算法和密鑰在加密機內(nèi)部運算生成，票據(jù)原始數(shù)據(jù)包括用戶識別號、票據(jù)號碼、票據(jù)開具日期、票據(jù)金額等關(guān)鍵信息，保證運算結(jié)果的唯一性；票據(jù)防偽碼可通過票據(jù)核驗服務(wù)器進行相應(yīng)驗證，實現(xiàn)票據(jù)電子存根的可驗證性；票據(jù)電子存根安全管理，是由票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)和票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)組成，票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)部署在票據(jù)使用單位，票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)部署在票據(jù)管理監(jiān)控單位，票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)包括票據(jù)加密機和票據(jù)管理模塊；票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)包括票據(jù)核驗服務(wù)器、票據(jù)加密機監(jiān)管模塊、票據(jù)電子存根查驗?zāi)K和票據(jù)電子存根存儲模塊，具體管理步驟如下1)票據(jù)加密機在初始化時通過串口RS232協(xié)議植入密鑰、標志信息和訪問賬號；2)票據(jù)加密機在開票時，通過TCP/IP協(xié)議以“請求/應(yīng)答”模式與開票終端通信，與開票終端是一對多的關(guān)系，且開票終端開票前必須與票據(jù)加密機進行認證和綁定；3)票據(jù)監(jiān)管模塊對每個票據(jù)加密機進行發(fā)放初始化，票據(jù)管理監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫保存票據(jù)加密機用戶身份識別信息、票據(jù)加密機編號信息和驗證密鑰等信息，票據(jù)加密機保存用戶身份信息、監(jiān)控管理信息、開票終端認證信息以及生成的簽名密鑰等信息，并使票據(jù)加密機處于待工作狀態(tài)；4)票據(jù)管理模塊把開票點錄入的票據(jù)信息以及開票終端認證信息傳給票據(jù)加密機；5)票據(jù)加密機認證后，對票據(jù)管理模塊傳入的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密運算生成唯一的票據(jù)防偽碼，并把該張票據(jù)的原始數(shù)據(jù)和生成的對應(yīng)票據(jù)防偽碼一起保存作為該張票據(jù)的電子存根數(shù)據(jù)；6)票據(jù)加密機每日對保存的票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)生成日匯總稽核數(shù)據(jù)(票據(jù)數(shù)量、金額等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的匯總)并生成日匯總稽核數(shù)據(jù)的防偽碼；7)票據(jù)管理模塊定期從票據(jù)加密機中獲得票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)和日匯總稽核數(shù)據(jù)的集合，通過網(wǎng)絡(luò)或其它介質(zhì)傳給票據(jù)核驗服務(wù)器；8)票據(jù)核驗服務(wù)器通過日匯總稽核數(shù)據(jù)驗證票據(jù)電子存根是否有丟失和篡改，通過票據(jù)防偽碼批量逐筆核驗票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)驗證票據(jù)原始數(shù)據(jù)的真實性，核驗通過的票據(jù)電子存根和日匯總稽核數(shù)據(jù)保存到票據(jù)電子存根存儲模塊，同時票據(jù)核驗服務(wù)器生成并加密新的授權(quán)數(shù)據(jù)，包括下一次上報票據(jù)電子存根的日期，反饋給票據(jù)管理模塊，票據(jù)管理模塊把新授權(quán)數(shù)據(jù)傳給票據(jù)加密機，票據(jù)加密機驗證新授權(quán)數(shù)據(jù)后清除已上傳的電子存根數(shù)據(jù)，同時更新授權(quán)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，票據(jù)加密機集成有安全模塊，通過安全模 塊存儲密鑰并計算票據(jù)防偽碼，負責對開票終端采集的票據(jù)原始數(shù)據(jù)進行加密生成票據(jù)防 偽碼，票據(jù)防偽碼和票據(jù)原始數(shù)據(jù)一起作為票據(jù)電子存根數(shù)據(jù)安全保存到票據(jù)加密機存儲 器，票據(jù)加密機與票據(jù)管理模塊通過安全接口進行通信；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，安全模塊用于儲存密鑰，計算票據(jù)防偽 碼、解密授權(quán)數(shù)據(jù)及生成日匯總稽核數(shù)據(jù)，安全模塊上裝有多個產(chǎn)生防偽碼的加密芯片，利 用多芯片多線程調(diào)度來處理多個開票終端的開票請求，產(chǎn)生防偽碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，票據(jù)加密機對外提供API接口，開票終端2通過接口以“請求——應(yīng)答”的模式向票據(jù)加密機請求票據(jù)防偽碼，票據(jù)加密機保存各個開 票終端的票據(jù)使用數(shù)據(jù)，定期通過票據(jù)管理模塊向監(jiān)管方上報票據(jù)數(shù)據(jù)并獲得新授權(quán)，票 據(jù)加密機與開票終端是“一對多”的關(guān)系，開票終端通過票據(jù)管理模塊向票據(jù)加密機請求票 據(jù)防偽碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，票據(jù)管理模塊是由用戶數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服 務(wù)器以及部署在應(yīng)用服務(wù)器上的開票軟件系統(tǒng)組成，實現(xiàn)用戶的開票功能，票據(jù)管理模塊 通過與票據(jù)加密機通信獲得票據(jù)防偽碼，從而完成整個票據(jù)開具的過程，處理過程如下步 驟(1)操作員輸入的票據(jù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)網(wǎng)將票據(jù)開具信息提交至應(yīng)用服務(wù)器；(2)應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用票據(jù)加密機的接口訪問票據(jù)加密機，由票據(jù)加密機生成票據(jù)防偽 碼并返回，系統(tǒng)將票據(jù)開具信息及票據(jù)防偽碼保存到用戶數(shù)據(jù)庫；(3)開票操作員打印票據(jù)，將機打票據(jù)號碼以及票據(jù)防偽碼打印到票據(jù)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的票據(jù)電子存根安全管理方案，其特征在于票據(jù)加密機負責票 據(jù)電子存根的生成，使用對象是票據(jù)的用戶，票據(jù)核驗服務(wù)器負責票據(jù)電子存根的驗證，使 用對象是票據(jù)的監(jiān)管單位；票據(jù)加密機與票據(jù)核驗服務(wù)器使用基于PKI的加密算法體系， 采用國家密碼管理局授權(quán)使用的加密算法芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的票據(jù)電子存根安全管理方案，其特征在于票據(jù)電子存根存儲 模塊使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用專用存儲陣列，建立相應(yīng)容災(zāi)備份策略，包括異地容災(zāi) 備份中心，定期用帶庫進行備份。
全文摘要
本發(fā)明提供一種票據(jù)電子存根安全管理方法，系統(tǒng)由兩部分組成一是票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)，主要包括票據(jù)加密機和票據(jù)管理模塊；二是票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)，主要包括票據(jù)核驗服務(wù)器、票據(jù)加密機監(jiān)管模塊、票據(jù)電子存根查驗?zāi)K和票據(jù)電子存根存儲模塊。票據(jù)電子存根由票據(jù)原始數(shù)據(jù)和票據(jù)防偽碼組成，票據(jù)防偽碼是票據(jù)加密機對票據(jù)原始數(shù)據(jù)加密生成的唯一的電子簽章，可利用票據(jù)核驗服務(wù)器對票據(jù)防偽碼進行驗證，保證票據(jù)原始數(shù)據(jù)的真實性和完整性；票據(jù)加密機通過票據(jù)監(jiān)管模塊進行發(fā)放，植入相關(guān)密鑰以及其它監(jiān)控管理信息。票據(jù)電子存根生成系統(tǒng)部署在票據(jù)使用單位，票據(jù)電子存根監(jiān)管系統(tǒng)部署在票據(jù)監(jiān)管單位。
文檔編號G07G1/00GK101894411SQ20101023101
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
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