建设事业IC卡数据处理中心应用系统建设

     引言

    2008年7月2日，建设事业IC卡数据处理中心在建设部IC卡应用服务中心办公地点正式挂牌成立，这标志着建设事业IC卡数据处理中心正式开始建设。

    建设事业IC卡数据处理中心是经国家金卡工程协调领导小组办公室、建设部信息化工作领导小组办公室批准成立，并由建设部IC卡应用服务中心负责建设的全国建设领域公交IC卡互联互通交易数据的统一结算平台。其主要功能包括对城市与城市间、区域与区域之间、城市数据处理远程托管等三方面所发生的消费交易数据提供公共数据处理平台；对相应数据进行整合、分析、归纳，并为政府管理部门提供参考；同时可为城市IC卡运行系统提供数据备份。数据处理中心包括“中央数据处理中心”、“区域数据处理中心”及“城市数据处理中心”。“中央数据处理中心”是整个应用系统的最顶层系统，负责跨区域通卡消费的数据交换、帐务清算等工作。区域清算中心须建立统一的数据交换平台，负责本区域内城市卡务中心系统的接入和数据的交换。

    一、背景介绍

    随着国内许多城市、地区经济的快速发展，城市间交流与合作日益密切，一体化趋势日渐明朗。许多跨省区的大、中城市已经形成了一个个联系紧密的城市群，实现城市间交通的快捷与便利，可极大方便广大市民频繁往来于周边城市的出行需求。目前，长三角、珠三角以及环渤海地区已在积极商讨区域间互联互通的问题。全国互联互通已成为建设事业IC卡应用发展必然趋势和实施的重要工作。关于开展实施全国公交IC卡互联互通的工作内容，在“建设事业IC卡应用规划高层研讨会”上，建设部IC卡应用服务中心介绍,“全国共有130多个城市在城市公共交通领域或城市一卡通领域应用IC卡管理系统，其中80％的城市申请使用“建设事业IC卡密钥管理系统”，包括四个直辖市、90％的省会城市、85％的地级城市，其发卡量占整个建设行业发卡量的95％。同时，低成本、高安全性的建设事业非接触式CPU卡正逐步推向市场，使互联互通的卡片安全性得以保障。结合目前公交IC卡应用实际情况，在统一的技术标准、统一的安全体系、统一的结算机制、广泛的应用基础上开展公交IC卡互联互通的时机已成熟，条件已基本具备。”

    城市间公交IC卡互联互通异地交易的数据处理和清算是一项重要而困难的工作，目前国内没有独立的清算和数据处理中心，同时缺乏统一的标准和规范，各城市间的互通清算系统往往是建立在相互信任的点对点连接上。这种数据处理的方式使得互通城市的规模扩展十分困难，严重阻碍了公共交通IC卡的城市间互联互通的发展。因此建立建设事业IC卡数据处理中心是解决全国城市公共交通IC卡互联互通数据清分、结算、认证、备份和实现资源整合、信息共享的重要技术平台，是实现全国城市公交IC卡互联互通的先决条件。目前，涉及互联互通及数据处理中心建设的三个行业标准已在《2008年住房和城乡建设部归口工业产品行业标准制订、修订计划》立项。

    二、应用定位

    作为互联互通数据处理的第三方可信机构，依托银行的网络系统和结算平台，负责异地消费数据清分和结算。由于数据处理中心只对异地消费数据进行处理，而各地IC卡运营机构只对本地的消费数据进行处理，因此，成立建设事业IC卡数据处理中心不会与各地的IC卡运营发生冲突，只会进一步促进各地IC卡的应用。

    建立建设事业IC卡数据处理中心，是实现建设领域公交IC卡互联互通的核心，也是推动建设事业IC卡应用深入发展的重大战略步骤，必将会对建设事业IC卡应用带来全局性影响。

    三、标准制定情况

    贯彻“标准先行”的方针，组织制订适合建设事业IC卡应用要求的集成电路卡片、芯片、设备及应用的行业标准，切实解决行业性、地方性、跨区域、跨城市的应用问题，建立完善的标准体系。

    1、《建设事业集成电路（IC）卡应用技术》

    建设部于2002年10月颁布了《建设事业IC卡应用技术》国家行业标准（CJ/T 166-2002），随着近两年IC卡技术的不断发展和应用的不断深入，IC卡水表、燃气表、热力表得到了广泛的应用，为规范IC卡表具类终端的应用市场，使建设事业IC卡在“三表”行业健康快速的发展，原有标准亟需补充IC卡表具类终端应用规范。另外，在近两年的建设事业IC卡发展的过程中，城市IC卡应用系统建设和验收等方面成了城市IC卡运营机构比较棘手的问题，为了能够给城市IC卡运营机构提供指导性依据，原有标准亟需补充IC卡应用系统要求和IC卡应用系统验收要求。鉴于以上两点，为保证《建设事业IC卡应用技术》先进性、科学性，以适应快速发展的市场需求，特修订《建设事业集成电路（IC）卡应用技术》。

    2、《建设事业集成电路（IC）卡产品检测》

    《建设事业集成电路（IC）卡应用技术》标准颁布以来，IC卡及相关终端在城市建设事业中的应用越来越广泛，但《建设事业集成电路（IC）卡应用技术》标准中未明确规定IC卡及相关终端的检测项目及检测方法。为规范建设事业IC卡及相关终端产品，配合《建设事业集成电路（IC）卡应用技术》标准开展建设事业IC卡及相关终端的检测工作，贯彻落实国家对金卡工程提出的统一规划、统一标准、统一发卡、统一管理的原则，特制定《建设事业集成电路（IC）卡产品检测》。

    3、《建设事业非接触式CPU卡芯片技术规范》

    规范建设事业IC卡及相关终端产品，规定了建设事业非接触CPU卡芯片兼容性要求（主要是与ISO/IEC 14443-3 TypeA的兼容性要求）、防冲突指令、芯片基本性能、芯片微处理器要求、加密算法、存储器要求、安全特性、建设事业非接触CPU卡安全认证码等，特制定《建设事业非接触式CPU卡芯片技术规范》。

    4、《建设事业非接触式CPU卡COS技术规范》

    建设事业IC卡及相关终端在城市建设事业中的应用越来越广泛，在已颁布标准中未明确规定CPU卡操作系统的技术要求。为规范建设事业IC卡及相关终端产品，配合标准开展建设事业IC卡及相关终端的检测工作，根据目前建设事业的应用状况和国内外的技术现状，规定了建设事业非接触CPU卡产品，包括CPU卡和终端内部处理细节、所使用数据元、卡片支持的指令集等；CPU卡和终端之间的应用处理要求和技术性概述，用于理解处理数据流程中的有关步骤；CPU卡和发卡机构之间的通讯安全，以及相关的对称及非对称密钥的管理和专用加密算法；定义了用于电子钱包复合应用的数据元、文件、命令、交易流程、安全机制等内容，特制定《建设事业非接触式CPU卡COS技术规范》。

    5、《城市互联互通卡通用技术要求》

    规定城市用户卡卡片结构技术要求，城市间数据清分和数据交换接口的技术要求，城市的机具交易流程的技术要求。

    6、《城市互联互通卡清分清算技术要求》

    规定各城市对异地交易和本地交易的分离，异地交易原始数据转发，对认证后的异地交易、帐务数据的请求与下载等技术要求。规定异地交易进行原始数据检查、认证后的数据检查、原始数据与认证后的数据比对、交易日志和交易数据登记入库等技术要求。包括通过对各城市的现行应用行业范围、应用类型、计价方式的研究，制定异地交易清分原则及清分纠纷处理规则，清算处理办法等。

    7、《城市互联互通卡密钥及安全技术要求》

    规定城市一卡通互联互通使用的互通密钥和本地应用密钥的安装和管理要求。规定各个城市在应用层面上保障数据安全，在后台保障系统安全等技术要求。

    四、系统总体架构

    数据中心是整个应用系统的最顶层系统，负责跨区域通卡消费的数据交换、帐务清算等工作；为保证全国范围内用户卡的通用，数据中心附设有一个中心发卡系统，负责全国通卡的一次发卡工作。数据中心系统由建设部IC卡应用中心进行运营管理。

    区域清算中心系统负责区域内各接入城市的通卡的帐务清算及业务管理。为便于全国通卡业务的开展，可灵活地进行区域划分，并开展区域清算中心系统的建设、运营工作。

    城市卡务中心是接入城市进行通卡业务管理的系统，由特定城市的通卡公司进行运行管理。城市一卡通业务系统是通卡业务的具体管理系统，提供给运营单位（服务对象）进行通卡业务的管理。 

图1 系统总体架构图

    1、数据中心系统应用结构

    数据中心有一个数据中心通讯服务器，负责区域清算中心的接入和数据交换。为保证接入的区域清算中心的合法性，数据中心应用服务器中设计有一个服务认证模块，该模块利用密钥安全认证模块对区域清算中心进行实时认证。

    异地交易处理模块负责全国通卡在异地消费的数据的处理工作。从数据中心通讯服务器获取的异地交易消费数据文件，并从包中逐条取出消费交易记录进行合法性校验；对于通过合法性校验通过的交易，按照具体用户卡的归属区域进行重新组包，并通过数据中心通讯服务器将重新组包的交易记录包发送给相应的区域中心进行清算处理，并等待相应的区域清算中心的处理结果；当归属区域清算中心将处理结果的传回数据中心时，完成跨区域交易的最终处理，并将处理结果发送回到发生消费的区域清算中心。

    数据中心每天在特定的某个时间点开始日切，并在成功日切后依靠日清算批处理模块统计出区域、城市间的帐务结算帐目，并将清算结果下发到相关的区域清算中心及相应的清算银行。 

图2 数据中心系统应用结构图