CN101751712B - 集中式***认证***以及认证方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种集中式***认证***和方法，其中，所述的集中式***认证***包括：多个客户端以及加解密服务器集群，其中，所述的客户端录入***票面信息；所述的加解密服务器集群通过以太网与所述的客户端相连接，进行数据交互，其中，所述的加解密服务器集群由至少一加解密服务器组成，每一所述的加解密服务器包括：一安全数据存储单元以及加解密芯片，所述的安全数据存储单元存储有算法密钥，所述的加解密芯片利用所述的算法密钥对所述客户端传输过来的票面密文数据进行解密；将通过解密获取的明文数据和票面明文数据进行比对判定***的真伪。

Description

集中式***认证***以及认证方法

技术领域

本发明涉及的是一种票据信息认证技术，特别涉及的是一种对大量票据信息实现集中认证的***和方法。

背景技术

票据作为一种事实行为书证载体，体现了一种关系和既已发生的事实，因此对它的真伪认定，是一项很重要的工作。我们以***为例，就目前***认证***而言，在防伪税控增值税领域中通常采用两种形式的认证方式：

第一种为税局大厅中通过PC客户端进行认证。

纳税人携带***到税局大厅，通过***专用扫描仪或办公人员手工数据***信息，到大厅PC客户端中。

每台PC客户端中有一个认证业务的金税卡，该金税卡采用PCI总线连接方式与PC客户端连接。PC客户端的***认证软件将***信息传输到金税卡中，通过金税卡的解密运算处理，返回给***认证软件，该软件比对***上的明文和密文解密后的信息，判断***的真伪。通知客户向后台***认证数据库进行数据备份和汇总。在这种方式中***认证在每台PC客户端是独立的。

第二种为通过网上认证***-抵扣联信息企业采集***实现***认证。

增值税专用***抵扣联信息企业采集***，在税务机关由外网受理子***和内网处理子***组成。其中，所述的外网受理子***运行在广域网上，负责企业用户身份的校验，接收企业待认证数据文件，并将处理结果及时、准确、安全地反馈给企业。从业务处理流程的角度来看其包括：从企业客户端软件录入***信息，通过广域网将***信息传输到税局，税局采用装有专用认证金税卡的服务器进行***认证，将认证结果传回给企业客户端。

但是目前仍存在如下的缺陷：

通常金税卡对***的认证，采用的是异步方式即通过一台具有认证功能的PC同时只能对一张***进行认证，认证金税卡加解密运算的速度受到金税卡芯片和PC机性能的制约，认证的速度有限，如果认证的***很多，就需要更多的带有认证金税卡的PC机，这样就造成了成本较高，如果需要程序升级与维护，必然需要对多台PC认证客户端上的认证金税卡进行升级，相应的维护成本也就提高了。

虽然很对相关的单位也在针对上述缺陷展开研发工作，但是现阶段的改进是使用网上认证，可以缩短***数据扫描和输入的速度，提高了一定的效率，但在认证***的核心运算过程中，时间没有减少；虽然通过提高PC机的性能和认证金税卡的性能，以及增加认证PC的数量，也达到了提高了认证的效率，但是因此也增加了成本。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种集中式***认证***以及集中式***认证方法，用以克服现有技术存在的***认证量大，而税局认证客户端不够多，认证业务金税卡处理能力慢的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种集中式***认证***，其包括：多个客户端以及加解密服务器集群，其中，

所述的客户端录入***票面信息；

所述的加解密服务器集群通过以太网与所述的客户端相连接，进行数据交互，其中，所述的加解密服务器集群由至少一加解密服务器组成，每一所述的加解密服务器包括：一安全数据存储单元以及加解密芯片，所述的安全数据存储单元存储有算法密钥，所述的加解密芯片利用所述的算法密钥对所述客户端传输过来的票面密文数据进行解密；

将通过解密获取的明文数据和票面明文数据进行比对判定***的真伪。

其中，所述的客户端包括：

一***扫描仪，其对所述的***票面信息进行扫描，获取所述的票面明文数据和所述的票面密文数据；

一终端机，其获取所述***票面信息，并与所述的加解密服务器集群建立链接。

若所述的以太网为广域网，还包括，一前端服务器，设置于所述的加解密服务器集群之前，用以确认来自广域网的***认证请求任务，将其发送至所述的加解密服务器集群。

为了提高***的安全性，所述的客户端和所述的加解密服务器集群还包括一数字证书的硬件载体，用于进行身份认证。其中，所述的数字证书的硬件载体为USBkey或是符合标准的IC卡。

其次提供一种集中式***认证方法，其包括的步骤为：

步骤a：在任一客户端录入***票面信息，并将所述的票面信息以及私有协议信息作为认证数据包传输给加解密服务器集群；

步骤b：所述的加解密服务器集群收到所述的认证数据包；

步骤c：判断其中所述的私有协议信息表示是否适于认证，如果是执行下述步骤e，否则执行下述步骤d；

步骤d：放弃此次认证，执行下述步骤g；

步骤e：从所述的安全数据存储单元中获取算法密钥，并通过加解密芯片对票面密文数据进行解密；

步骤f：将解密结果与票面明文数据进行对比，判定***真伪；

步骤g：认证结束。

较佳的，所述的步骤a和步骤b之间还包括：

步骤a1：判断所述的客户端与所述的加解密服务器集群是否位于同一局域网中，如果是执行下述步骤a2，否则执行下述步骤a3；

步骤a2：客户端直接将所述认证数据包传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b；

步骤a3：客户端通过一前端服务器将所述的认证数据包传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b。

其中，所述的认证数据包中的票面信息包括所述票面明文数据和所述的票面密文数据；或者仅仅是所述票面密文数据；

所述的步骤f解密结果与***明文进行比对，当所述的认证数据包中的票面信息包括所述票面明文数据和所述票面密文数据时，则比对是在所述加解密服务器集群中进行的，而客户端仅得到***真伪的结果信息；

当所述的认证数据包中的票面信息为所述票面密文数据时，则比对是在客户端进行的。

较佳的，所述的步骤e中，要通过数字证书确认对安全数据存储单元的权限后，才能取得密钥。

其中，所述的客户端与所述的加解密服务器集群之间传输的数据是加密的，其中，所述的步骤a中，要通过数字证书进行身份认证，并对需要传输的认证数据包进行加密处理，相应的所述的步骤b中先要进行解密处理。

较佳的，所述的安全数据存储单元设有检测和自毁程序，在非授权状态下进行芯片的剖片破解时，自动销毁相关数据。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，***整体成本低，可靠性高，运行和维护成本低，***认证的业务处理能力提高。

附图说明

图1为本发明集中式***认证***的功能结构框图；

图2为本发明集中式***认证***实施例一的功能结构简图；

图3为本发明集中式***认证***数据处理的结构示意图；

图4为本发明集中式***认证方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明集中式***认证***的功能结构框图；所述的***认证***包括：多个客户端以及加解密服务器集群，其中，

所述的客户端录入***票面信息，所述的票面信息包括：票面明文数据以及票面密文数据，所述的加解密服务器集群通过以太网与所述的客户端相连接，从而进行数据交互，通常为了信息安全，这种数据交互是要进行加解密的，其中，所述的加解密服务器集群由至少一加解密服务器组成，每一所述的加解密服务器包括：一安全数据存储单元以及加解密芯片，所述的安全数据存储单元存储有算法密钥，所述的加解密芯片利用所述的算法密钥对所述的密文数据进行解密，如果客户端将全部的票面信息包括：票面明文数据和票面密文数据都传给所述的加解密服务器集群，则将解密明文数据与票面明文数据进行比对进而判定真伪，将比对结果通过所述的以太网发回所述的客户端；当然也可以经解密后的明文数据发送给所述的客户端，由所述的客户端将接收到的明文与所述的票面明文数据进行比对，确定真伪。

其中，所述的客户端包括：

一***扫描仪，其对所述的***票面信息进行扫描，获取对应的票面明文数据和票面密文数据；

一终端机，可以为PC机，其将票面信息以及私有协议信息作为认证数据包传输给加解密服务器集群，为了确保信息安全，通常要进行加密处理，从而对应于加解密服务器集群就要进行解密处理。

请参阅图2所示，其为本发明集中式***认证***实施例一的功能结构简图；所述的实施例一将以太网进行了区分，一种为局域网(税局大厅)另一种为广域网，其中当纳税人到税局大厅认证***时，数据通过税局的局域网传输，当用户使用网上认证***认证***，则通过广域网将数据传输到前端服务器，由前端服务器组织数据传输到加解密服务器应用集群。所述的服务器包括，服务器，安全存储区，高速加解密芯片以及证书IC卡。

所述的前端服务器可以是高性能网络服务器，其为塔式/机架式均可；

所述的安全数据存储区用以存放关键数据和密钥，具有掉电保护，数据校验，具有读写该区权限的用户才可读写该区，与加解密服务器机身传感器连接，通过自毁程序控制，一旦有非法侵入则自动销毁关键数据，防止黑客攻击和非法侵入。为了提高***的安全性，所述的客户端和所述的加解密服务器集群还包括一数字证书硬件载体，用于进行身份认证。其中，所述的数字证书硬件载体为USBkey或是符合标准的IC卡。其承载有软件升级证书，认证证书。升级证书用于加解密服务器软件升级，认证证书用于***认证许可。

请参阅图3所示，其为本发明集中式***认证***数据处理的结构示意图，其对应的是一种软件架构，通常其分为：网络传输模块，信道加密模块，认证业务模块，加解密算法模块，日志与数据备份模块，安全数据存储区访问控制模块。

网络传输模块用于加解密服务器应用集群的网络传输服务，其中，包括单独一台加解密服务器对多客户端的网络服务，以及多服务器之间负载均衡，平衡各个服务器之间的性能平衡，从而分配每台加解密服务器的任务。网络传输日志处理，记录网络传输情况，供以后分析。对于网络传输层软件，通常可以采用CS或BS结构，支持高并发的网络连接请求，如此满足我国一个省的***认证连接请求。

信道加密模块用于客户端与加解密服务器集群之间数据传输的信道加密。PC客户端采用由证书USB-key完成硬件算法加密，加解密服务器端加解密芯片解密。两方都采用硬件证书相互认证，硬件算法芯片加解密，可高速完成信道加密，对网络传输速度的影响减小到最小。

认证业务模块主要完成对***数据的认证。认证业务模块首先解析网络传输的数据，通过对私有协议的分析，调用信道加密模块，解密数据。然后取得证书IC卡中的认证权限证书，具有取得安全数据存储区的权限后，取得密钥，调用加解密算法模块完成***数据的解密。完成加密后组织数据，并按照私有协议，调用信道加密模块，封装成客户端可识别的数据格式，发送回客户端或前端服务器。

加解密算法模块调用加解密算法芯片驱动程序，通过密钥，调用高速加解密芯片，进行加解密运算。

日志与数据备份模块用以记录网络传输情况，本地服务器运行情况，存储情况，并且将***认证结果存储到专门的***认证数据库中。

安全数据存储区访问控制模块是一种安全保护的机制，它用来管理对关键数据群的保护。首先判断存取关键数据的用户是否有相应的权限，对有权限的用户进行指定数据的传输，对没有权限的用户，判断是否为恶意的破解或是误操作，并实施报警，向管理员发出通知。当有人试图在非授权情况下恶意打开服务器机箱进行芯片的剖片破解或其他行为时，具有自动销毁关键数据功能。

当然为了体现整个软件架构的安全性，还设置有安全加载模块和软件升级模块(图中未示)，其中安全加载模块完成对软件程序的保护，防止黑客和具有恶意人的攻击、篡改和破解。安全加载模块，对被保护的软件进行分析，去除有用代码段、数据段以外其他程序段的内容，将有用段进行硬件算法的加密，密钥采用该被保护程序运行服务器的硬件指纹(从硬件平台上芯片和其他配置信息组成，经过运算得到的串号，保证没有两台相同配置的硬件平台具有相同的硬件指纹串号)和用户给定密钥相结合，然后构建程序头，使程序头具有加载自身程序，解密自身程序的功能。达到的效果：经过安全加载模块加载后的程序运行情况和没有经过加载的程序运行，在使用上没有任何区别；经过加载的程序使用通常的调式工具，得不到大部分程序那样的信息，例如程序代码段数据段的大小，程序中函数的名字和程序中所用字符串；一个程序在同样配置的另一台加解密服务器上，由于硬件指纹不同而不能运行。

软件升级模块用于对软件的升级和安装。首先读取证书IC卡，取得软件升级权限，然后根据可选的升级方式进行软件的升级与安装。升级方式包括网络传输软件升级，串口传输软件升级，USB口传输软件升级和其他接口传输升级，然后调用安装脚本，对新版本软件进行安装，包括对旧版软件的替换，日志文件的保存和替换，软件运行环境的设置(包括配置文件的设置，环境变量的设置，IP、MAC地址的设置)。

上述将本发明集中式***认证的***结构和数据处理对应的软件框架进行了阐述，以下将对结合上述的***结构和数据处理框架实现的集中式***认证方法进行阐述。

请参阅图4所示，其为本发明集中式***认证方法的流程图，其包括的步骤为：

步骤a：在任一客户端录入***票面信息，并将所述的票面信息以及私有协议信息作为认证数据包传输给加解密服务器集群；

步骤a1：判断所述的客户端与所述的加解密服务器集群是否位于同一局域网中，如果是执行下述步骤a2，否则执行下述步骤a3；

步骤a2：客户端直接将密文数据传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b；

步骤a3：客户端通过一前端服务器将密文数据传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b。

步骤b：所述的加解密服务器集群收到所述的认证数据包；

步骤c：判断其中所述的私有协议信息表示是否适于认证，如果是执行下述步骤e，否则执行下述步骤d；

步骤d：放弃此次认证，执行下述步骤g；

步骤e：从所述的安全数据存储单元中获取算法密钥，并通过加解密芯片对票面密文数据进行解密；

步骤f：将解密结果与票面明文数据进行对比，判定***真伪；

步骤g：认证结束。

实质上，***由纳税人拿到税务机关大厅，由工作人员使用***信息采集***，采集***上的票面密文数据和票面明文数据。***信息采集***是采用专用***扫描仪扫描***取得，或者通过工作人员手工输入数据取得。接收到数据由税局大厅客户端PC机传输给加解密服务器集群。使用网上认证***的纳税人，使用网上认证***将需要认证的***信息传输给加解密应用集群的前端服务器，由前端服务器传输给加解密应用集群。

传输过程采用高速网络传输，或者采用高速PCIE接口传输，传输的数据包括票面信息，和其他私有协议信息，私有协议信息使用信道加密的方式传输，加密算法使用带有数字证书的硬件介质。

加解密服务器应用集群收到数据，分配数据到某台加解密服务器上，对数据进行解密运算。对传输的认证数据包中的私有协议数据进行解密，判断该数据为安全可靠的需解密数据，即是否符合根据预先设定的格式，或是数据包的报头数据是否与认证报头信息一致，如果认为不适于认证，则将其放弃掉，可以返回一个提示信息给客户端。加解密服务器中有核心数据保护区，从中取得算法密钥，调用高速加解密芯片进行解密运算，将结果返回给客户端或前端服务器。

其中，所述的认证数据包中的票面信息包括所述票面明文数据和所述的票面密文数据；或者仅仅是所述票面密文数据；

当所述的认证数据包中的票面信息包括所述票面明文数据和所述票面密文数据时，则将解密出来的明文数据与票面明文数据进行比对，此时的比对是在所述加解密服务器集群中进行的，而客户端仅得到经过加密处理后的***真伪的结果信息；当所述的认证数据包中的票面信息为所述票面密文数据时，则客户端得到的是来自于加解密服务器，对解密后的明文数据经过加密处理后的数据包，客户端解密后与票面明文数据进行比对，从而判定真伪。并进行***汇总和其他处理，然后通知纳税人认证结果。使用网上认证的纳税人则通过广域网络收到认证结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种集中式***认证***，其特征在于，其包括：多个客户端以及加解密服务器集群，其中， 

所述的客户端录入***票面信息； 

所述的加解密服务器集群通过以太网与所述的客户端相连接，进行数据交互，其中，所述的加解密服务器集群由至少一加解密服务器组成，每一所述的加解密服务器包括：一安全数据存储单元以及加解密芯片，所述的安全数据存储单元存储有算法密钥，所述的加解密芯片利用所述的算法密钥对所述客户端传输过来的票面密文数据进行解密； 

将通过解密获取的明文数据和票面明文数据进行比对判定***的真伪，其中，所述的客户端包括： 

一***扫描仪，其对所述的***票面信息进行扫描，获取所述的票面明文数据和所述的票面密文数据； 

一终端机，其获取所述***票面信息，并与所述的加解密服务器集群建立链接，其中： 

该集中式***认证***的处理结构对应一种软件结构，该软件结构包括：网络传输模块，信道加密模块，认证业务模块，加解密算法模块，日志与数据备份模块，安全数据存储区访问控制模块，其中： 

网络传输模块用于加解密服务器应用集群的网络传输服务； 

信道加密模块用于客户端与加解密服务器集群之间数据传输的信道加密； 

认证业务模块完成对***数据的认证； 

加解密算法模块调用加解密算法芯片驱动程序，通过密钥，调用高速加解密芯片，进行加解密运算； 

日志与数据备份模块用以记录网络传输情况，本地服务器运行情况，存储情况，并且将***认证结果存储到专门的***认证数据库中； 

安全数据存储区访问控制模块是一种安全保护的机制，用来管理对关键数据群的保护。 

2.根据权利要求1所述的集中式***认证***，其特征在于，若所述的以太网为广域网，还包括，一前端服务器，设置于所述的加解密服务器集群之前，用以确认来自广域网的***认证请求任务，将其发送至所述的加解密服务器集 群。 

3.根据权利要求1所述的集中式***认证***，其特征在于，所述的客户端和所述的加解密服务器集群还包括一数字证书的硬件载体，用于进行身份认证。 

4.根据权利要求3所述的集中式***认证***，其特征在于，所述的数字证书的硬件载体为USBkey或是符合标准的IC卡。 

5.一种集中式***认证方法，其特征在于，其通过权利要求1-4任一种集中式***认证***实现的，其包括的步骤为： 

步骤a：在任一客户端录入***票面信息，并将所述的票面信息以及私有协议信息作为认证数据包传输给加解密服务器集群； 

步骤b：所述的加解密服务器集群收到所述的认证数据包； 

步骤c：判断其中所述的私有协议信息表示是否适于认证，如果是执行下述步骤e，否则执行下述步骤d； 

步骤d：放弃此次认证，执行下述步骤g； 

步骤e：从所述的安全数据存储单元中获取算法密钥，并通过加解密芯片对票面密文数据进行解密； 

步骤f：将解密结果与票面明文数据进行对比，判定***真伪； 

步骤g：认证结束。 

6.根据权利要求5所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的步骤a和步骤b之间还包括： 

步骤a1：判断所述的客户端与所述的加解密服务器集群是否位于同一局域网中，如果是执行下述步骤a2，否则执行下述步骤a3； 

步骤a2：客户端直接将所述认证数据包传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b； 

步骤a3：客户端通过一前端服务器将所述的认证数据包传输给所述的加解密服务器集群，执行下述步骤b。 

7.根据权利要求5或6所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的认证数据包中的票面信息包括所述票面明文数据和所述的票面密文数据；或者仅仅是所述票面密文数据。

8.根据权利要求7所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的步骤f解密结果与***明文进行比对，当所述的认证数据包中的票面信息包括所述票 面明文数据和所述票面密文数据时，则比对是在所述加解密服务器集群中进行的，而客户端仅得到***真伪的结果信息； 

当所述的认证数据包中的票面信息为所述票面密文数据时，则比对是在客户端进行的。 

9.根据权利要求5所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的步骤e中，要通过数字证书确认对安全数据存储单元的权限后，才能取得密钥。 

10.根据权利要求5所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的客户端与所述的加解密服务器集群之间传输的数据是加密的，其中，所述的步骤a中，要通过数字证书进行身份认证，并对需要传输的认证数据包进行加密处理，相应的所述的步骤b中先要进行解密处理。 

11.根据权利要求5-10任一所述的集中式***认证方法，其特征在于，所述的安全数据存储单元设有检测和自毁程序，在非授权状态下进行芯片的剖片破解时，自动销毁相关数据。 

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