為了提高商業環境的規範性，很多地方都採用了票據進行管理，例如煤炭銷售票、旅遊景點的門票等。但是也造成了很多假票的產生，如何來保證票據的真實性和安全性是急需解決的問題。出具票據的核心是控制機，因此保證票據的真實性和安全性的關鍵就是控制機所具有的安全性。
目前，為保障數據的安全性有多種解決辦法，主要有CA認證技術、USB Key技術和RSA,DSA,MD5等數據加密算法，但是如何將這幾種核心技術融合在一起，結合各個算法的優點還比較少，因此，有必要結合這幾種技術進行系統的研究提出一種較為合理的為保障數據安全的綜合應用方案。
1控制機系統的設計
控制機的體系結構中最低層的是硬件平台，採用的是嵌入式主機;第2層是虛擬硬件層，虛擬硬件層把硬件平台跟嵌入式XPE操作系統相隔離，解除了硬件平台跟操作系統層的藕合度，虛擬硬件層與硬件平台緊密相連，其向XPE操作系統提供了硬件平台的接口，這樣當硬件平台發生變化時第3層的XPE操作系統及上層都不用變化，保證了操作系統可以在不同的硬件平台上移植，嵌入式操作系統內核對硬件的相關操作主要包括系統啟動初始化、任務上下文管理、中斷異常管理以及時鐘管理，都是通過硬件虛擬層來實現的;第3層的XPE操作系統通過虛擬硬件層所提供給其的接口來控制硬件平台，XPE是Windows操作系統的組件化版本，所以控制機軟件完全可以不需做任何的改動運行在XPE系統上，而最終的XPE系統體積要遠遠小於XP系統，而且速度更快;第4層是安全控制層，安全控制層採用多種安全控制措施來保證運行在控制機上的應用軟件的安全性。
2控制機的安全性設計
控制機系統在安全性方面主要是用來保證操作人員的合法性、用户所使用的控制機的合法性和數據傳輸過程中的數據安全性3大部分。
2.1操作人員的合法性
使用控制機的用户必須是經過上級部門所註冊的用户，而未經註冊的用户是不允許操作本系統的。為了解決用户是否合法，系統採用了給經過註冊的用户發放一個USB Key，用户在使用控制機之前，先在票控機上插入USB Key，然後輸入固定密碼和隨機密碼進行登錄。通過這種方式可以避免非法人員使用控制機。
USB kye具有存儲容量大、數據保密性好、抗干擾(包括抗電磁干擾)能力強、存儲可靠、讀寫設備簡單、操作速度快、脱機工作能力強及應用範圍廣等優點歎USB Key現在已經成為離線電子數據存儲的主流技術，廣泛應用於身份識別、支付工具、加密/解密、信息存儲。
2.2控制機的合法性
為了防止未經認證的控制機在系統中使用，給每一個控制機都鉛封了一個唯一的序列號，通過這種方式解決了在使用控制機時的不可抵賴性。
2.3數據傳輸過程加密
數據由控制機到後台管理系統的傳輸過程中，為了防止對數據的非法篡寫和更改，對數據採用了加密處理。通常所使用的加密算法有RSA,DSA,MD5等數據加密算法等。
3基於控制機的票控機的實現
煤炭銷售票可以對煤炭的產運等各個環節進行監管，從而可以實現煤炭行業的健康可持續發展。但是由於煤炭管理票據的繁多且沒有統一的標準，各單位所採用的都是自身的票據體系，這樣在實際的工作中會產生如下問題。
(1)各部門數據的不統一，造成後期難以進行統計。如過磅票和銷售票數據不一致，調運單與銷售票數據不一致。
(2)礦端開票手續複雜。在礦端需要開具幾種不同的票，每種票都有專門的開票流程、工具和紙張，這就造成了開票的繁瑣。
(3)運輸單位的查票手續複雜。煤炭運輸單位在運輸過程中經過相關的檢查單位查票時所需要的票不同，造成手續複雜。
(4)所涉及的相關票據沒有加入防偽驗證功能，造成在使用過程中大量的被複制偽造假票的問題。
為了使煤炭銷售票管理規範化、網絡化、數據化、可控化，從而可以堵住現有銷售票使用的漏洞，進而維護煤炭生產、銷售和運輸產業的健康發展。提出建立一套煤炭銷售票管理系統，其包括票控終端機、後台管理系統和數據分發3大部分。通過信息化手段對煤炭銷售票工作的分發、領用、使用、回收、核銷等各個環節進行準確、快速、高效的管理，變人工售票為軟件及硬件售票，通過內部網和互聯網數據傳輸解決票據流轉問題;採用USB Key作為身份認證從而避免人為舞弊現象的發生;通過數據加密技術避免數據在傳輸過程中的.信息泄露問題;通過使用票控機及票上使用二維條碼避免“假”票的產生。
控制機在經過多次的測試後已經應用於很多企業產品，其中票控機是其應用的比較常用的地方。
在之前設計的控制機的基礎上增加了票控機所需要的軟件和其所需要的相關的硬件，控制機提供了供二次開發所需要的大量接口，所以很容易進行二次開發而不需要做更多的開發接口的工作。
為了方便使用，在銷售票用户聯上加印二維碼標來完成網絡編程，實現圖像數據的網絡傳輸。
4系統測試
在之前設計的控制機的基礎上增加了票控機所需要的軟件和其所需要的相關的硬件，控制機提供了供二次開發所需要的大量接口，所以很容易進行二次開發而不需要做更多的開發接口的工作。
為了方便使用，在銷售票用户聯上加印二維碼標籤。票控機可以通過輸入的銷售票號自動生成唯一對應的二維碼。運輸經營企業(帶有二維碼的銷售票進行過關檢查。在基層查驗回收單位(公路出省口管理站、焦炭集團、糾察隊、省銷辦)，審核人員使用手持條碼掃描儀快速採集銷售票信息，如果基層查驗回收單位事先獲得有效防偽碼編碼，就可以實現現場驗票真偽。採用手持掃描儀採集數據，方便快捷，可以保證回收數據的準確完整。如果基層查驗回收單位具有聯網條件，則可以直接將採集的數據通過網絡上報到中心繫統中去，實現實時比對，現場檢查票據真偽。二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向分佈的黑白相間的圖形記錄數據符號信息。在代碼編制上使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識別以實現信息自動處理。二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，因此能在很小的面積內表達大量的信息。
5系統主要模塊的實現
根據實際的應用需求對控制機和票控機的基本功能和流程做了詳細的分析，本系統所採用的開發環境是系統涉及的界面很多，限於篇幅，這裏不一一列出。
6結論
本文在原有煤炭銷售票、調運單、過磅單等多種票據的基礎上，通過將礦端開票、票據的驗核銷等環節進行了有效整合，實現了一體化閉環式管理，為了提高票據的真偽性和數據的安全性，整合了二維碼、USB key、數字簽名、加解密等多種技術。為煤炭管理部門在進行煤炭票務整合提供了可依據的方案。
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