CN101122988B - 一种网络税控系统中的安全处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网络税控系统中的安全处理方法。该方法包括：网络税控器通过存储用于完整性检测的度量值及税控数据采集模块发送的验证完整性的校验码对税控数据采集模块进行完整性校验。网络税控器对数据采集模块、税控服务器对网络税控器进行两级的在线状态监测。税控服务器和网络税控器通过身份认证和安全通讯层的方式，实现安全的数据传输。该安全处理方法从部件完整性验证、在线状态监测、税控数据安全传输三个方面进行处理，在不改变所处理的商业MIS系统的前提下保证了网络税控系统的安全，有效保证了整个网络税控系统控税的准确性。

Description

一种网络税控系统中的安全处理方法

技术领域

本发明涉及一种系统安全技术，尤其涉及用于网络税控系统中的安全处理方法。

背景技术

目前，随着计算机和网络技术的发展，由计算机及各种硬件设备组成的网络系统应用越来越广泛，如电子商务系统、电子政务系统、网上银行、网络税控系统等，安全性是这些系统正常工作的前提，尤其是针对现有的商业MIS系统实现以票控税的网络税控系统的安全性更加重要，网络税控系统依附于现有的商业MIS系统之上，只有保证了整个网络税控系统税控处理过程中的各部件完整性，在线状态安全监测，税控数据传输安全等情况，才能达到准确控税的目的。

现有的网络信息系统中使用的安全处理方法主要有以下几种方式：

(1)通过在网络边界增加防火墙，在网络中部署入侵监测系统(IDS)及审计系统等增加网络信息系统的安全性，提高抵御网络内外各种攻击的能力；

(2)通过提高网络中主机设备的自身安全性，抵御主机遭受攻击的能力，如增加主机防火墙和主机入侵检测系统等；

(3)通过增强网络中数据传输的安全性，防止网络中的数据被窃听、重放和篡改等。所述的网络中数据传输的安全性，通常采用SSL协议实现安全传输。

所述SSL协议，即安全套接字层协议，基于C/S模式，可以实现客户端与服务器端进行安全的数据传输。SSL由两层组成，分别是握手协议层和记录协议层。握手协议层主要是在双方进行正式的保密通讯前，建立一个连接双方的安全通道，相互验证、协商加密算法、生成密钥、初始化向量等；记录协议层封装高层协议，具体实现压缩/解压缩、加密/解密、计算消息认证码(MAC)等与安全有关的操作。图1表示了SSL协议与TCP/IP的关系。

另外现在还有一种针对单机的税控系统，其税控数据采集、处理及税控功能的实现都是在单机中完成，而且通常是一个独立的专用设备，在安全性方面有相应的保障。在针对商业MIS系统的网络税控系统中，其运行条件是对现有的商业MIS系统进行改造，税控网络系统依附在现有的商业MIS系统之上，税控数据采集、处理及税控功能各模块组成税控网络系统，税控网络系统的安全性不同于一般网络信息系统的安全性，具有一些特殊性，主要包括：作为税控网络系统中关键模块的税控数据采集模块是嵌入在商业MIS系统的商业收款机(POS机)中，它易遭受篡改和卸载等，另外，在税控网络系统中传输数据的安全性问题。因此现有的针对单机运行的税控系统所应用的安全处理方法无法直接应用在针对MIS系统的网络税控系统中。

上述的各种安全处理方法的应用描述中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

(1)由于针对现有的商业MIS系统进行税控是在不改变和不影响现有商业MIS系统的硬件设备及应用软件正常使用的基础上进行，实现对嵌入在商业收款机(POS机)中的税控数据采集模块的安全保护，即如何保护嵌入在用户商业收款机中的税控数据采集模块不被篡改或卸载，或者一旦被篡改和卸载，能够及时监测得到。需要达到这样的目的，在现有的网络信息系统的安全处理方法中是没有涉及的。若采用更换商业收款机的硬件部分来实现，不但增加了成本，并且影响了现有商业MIS系统的正常使用，无法实现在不改动现有商业MIS系统的前提下进行嵌入的税控数据采集模块的保护。

(2)由于针对商业MIS系统实现以票控税的网络税控系统应用在局域网中，税控数据的传输没有保密性的要求，若采用SSL协议实现网络系统的安全传输，实现起来复杂，且降低了整个网络税控系统的效率。

(3)而现有的针对单机的税控系统由于其自身处在单机环境的特点，它所使用的安全处理方法无法应用在不改动商业MIS系统的网络税控系统中。

发明内容

本发明提供了一种网络税控系统中的安全处理方法。该方法在处理商业MIS系统的网络税控系统中，在不改动原有MIS系统的前提下，保证了该系统关键部件的完整性，及各部件在线状态的及时安全监测，及数据传输的安全性，从而保证整个网络税控系统税控处理的安全性，保证了税控的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种网络税控系统中的安全处理方法，包括：

网络税控器初始配置时存储验证税控数据采集模块完整性的度量值；

网络税控器接收税控数据采集模块启动时发送的验证该模块完整性的校验码；

网络税控器通过收到的所述校验码并根据存储的完整性度量值对税控数据采集模块进行完整性校验，并将验证结果回复至税控数据采集模块；

税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应操作。

所述的税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应操作包括：

若验证结果为税控数据采集模块完整，则税控数据采集模块正常工作并进行发送定时连线的操作；

若验证结果为税控数据采集模块不完整，则网络税控器进行断开商业收款机的联网的操作。

本发明提供了一种网络税控系统中的安全处理方法，包括：

税控数据采集模块向网络税控器发送定时连线请求，网络税控器收到定时连线请求后，回复应答信息，并记录税控数据采集模块的工作状态；

网络税控器向税控服务器进行定时签到，签到信息中包括网络税控器和税控数据采集模块的工作状态信息，若签到成功，税控服务器向网络税控器回复应答信息，并记录签到信息中的网络税控器和税控数据采集模块的工作状态，税控服务器根据所述工作状态信息对网络税控器及税控数据采集模块进行监测。

所述方法进一步包括：

所述的税控数据采集模块在设定时间内若未收到网络税控器回复的应答信息，则按设定的时间间隔向网络税控器再次发送定时连线请求。

所述按设定的时间间隔向网络税控器发送定时连线请求包括：税控数据采集模块向网络税控器多次发送连线请求，若网络税控器在设定的时间间隔内未收到税控数据采集模块发送的连线请求，则在网络税控器中记录税控数据采集模块为不在线状态。

所述方法进一步包括：

所述的网络税控器若未收到税控服务器回复的应答信息，则按设定的时间间隔向税控服务器再次发送签到请求。

所述按设定的时间间隔向税控服务器再次发送签到请求包括：当发送的签到请求次数超过设定的次数后则停止发送签到请求，若税控服务器在设定的时间间隔内未收到签到信息，则在税控服务器中记录网络税控器为不在线状态。

本发明提供了一种网络税控系统中的安全处理方法，包括：

税控服务器在初始配置时存储标识所有网络税控器身份的信息，在各个网络税控器中，存储标识税控服务器身份的信息；

税控服务器与网络税控器进行通讯时，首先进行双方身份的认证；

双方身份认证通过，则通过安全通讯层协议实现数据的安全传输。

所述在网络税控器与税控服务器之间进行身份认证包括：网络税控器和税控服务器均通过读税控卡中的唯一编号来生成得到标识税控服务器、网络税控器身份的信息，并利用得到的标识网络税控器、税控服务器唯一性身份的信息互相进行双方身份的认证。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的安全处理方法，在针对商业MIS系统的网络税控系统中由网络税控器通过检验的方式，保证了税控数据采集模块的完整性，保证了采集税控数据源的准确；且又通过两级监测的方式，实现税控服务器对网络税控器、网络税控器对税控数据采集模块工作状态的监测，保证了网络税控系统中各部件的安全在线状态，通过唯一身份认证的方式及安全通讯层进行安全数据传输，进而保证了网络税控系统的整体安全性和控税的准确性。该安全处理方法简单、且成本低，容易实现，不改变现有的正在使用中的商业MIS系统。

附图说明

图1为现有技术的SSL协议与TCP/IP的结构关系示意图；

图2为本发明实施例的网络税控系统结构示意图；

图3为本发明实施例的网络税控系统中网络税控器对税控数据采集模块的完整性校验流程图；

图4为本发明实施例的网络税控系统三级安全认证结构示意图；

图5为本发明实施例的网络税控系统的安全处理方法中的安全监测流程图；

图6为本发明实施例的网络税控系统中各级工作监测状态的示意图；

图7为本发明实施例的网络税控系统中税控数据采集模块与网络税控器的在线监测流程图；

图8为本发明实施例的网络税控系统中网络税控器与税控服务器间的在线监测流程图；

图9为本发明实施例的网络税控系统中网络税控器与税控服务器网络传输体系结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种网络税控系统中安全处理的方法，该处理方法主要包括三部分内容：关键模块的完整性验证；各部件工作在线状态监测；税控数据的安全传输。其中，关键模块的完整性验证是由网络税控器对税控数据采集模块的完整性验证，保证税控数据采集的安全。各部件工作在线状态监测用于由税控服务器、网络税控器及商业收款机中设置的税控数据采集模块组成的三级结构的网络税控系统中，这种网络税控系统可以在不改动现有的商业MIS系统实现对它的以票控税，具体采用税控服务器对网络税控器进行在线状态监测，网络税控器对税控数据采集模块进行在线状态监测这种两级监测的模式，保证了网络税控系统各部件的安全在线进行工作。税控数据的安全传输是保证网络税控器与税控服务器之间进行数据传输的安全。通过采用上述的安全处理方法，保证了整个网络税控系统的安全性及税控的准确性。

本发明实施例的安全处理方法应用在如图2所示的网络税控系统中，该网络税控系统主要由税控服务器、网络税控器及税控数据采集模块构成，税控数据采集模块设置在商业MIS系统的商业收款机(POS机)中，用来截取POS机的输出销售票据数据及组织税控发票打印等，网络税控器分别与商业收款机及局域网相连，接收商业收款机中税控数据采集模块采集的销售票据数据，解析销售票据数据；生成税控码；形成打印数据并传送到POS机与税控服务器；保存短期税控发票；直接受税控服务器管理，并把有关税控数据传到税控服务器。税控服务器则通过局域网管理各台网络税控器及IC卡，存储税控发票数据，生成各种税务报表，进行初步税务稽查，监测网络税控系统各模块的正常工作等。

下面结合附图对本发明实施例的安全处理方法进行详细说明。

如图3所示，本发明实施例提供的一种网络税控系统中的安全处理方法，是由网络税控器对税控数据采集模块进行完整性校验，税控数据采集模块驻留于前端的POS机中，是实现税控数据采集的关键。考虑到其可能被篡改、替换的可能性。所以，系统在运行过程中，需要检测税控数据采集模块的完整性。税控数据采集模块的完整性检测以独立设备网络税控器作为可信根，在系统初始配置时，在网络税控器中保留税控数据采集模块的完整性度量值。在系统运行期间，当税控数据采集模块每次启动时，通过与网络税控器的通讯，把完整性校验码传递给网络税控器，通过网络税控器检查税控数据采集模块的完整性，并决定是否继续商业收款机的联网，并记录税控数据采集模块工作状态。具体包括如下步骤：

步骤31，网络税控器初始配置时存储验证税控数据采集模块完整性的度量值；

步骤32，网络税控器接收税控数据采集模块启动时发送的验证该模块完整性的校验码；

步骤33，网络税控器通过收到的所述校验码并根据存储的完整性度量值对税控数据采集模块进行完整性校验，并将验证结果回复至税控数据采集模块；

步骤34，税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应操作；

其中，税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应的操作包括：

步骤35，判断税控数据采集模块是否完整？

步骤36，若验证结果为税控数据采集模块完整，则税控数据采集模块进行税控数据的采集及向网络税控器发送定时连线请求的操作；

步骤37，若验证结果为税控数据采集模块不完整，则网络税控器进行断开商业收款机的联网操作。

其中上述的网络税控系统中，税控服务器是网络税控系统的核心，税控服务器采用可信计算平台，自身支持对税控核心部件的完整性检测，是整个系统的可信根。通过把税控服务器作为可信任的根源，对网络税控器进行完整性检测，由于网络税控器是一个独立的设备，通过设备自身的加电自检，检测其工作状态，并向税控服务器进行提交，保证了网络税控器的完整性，也进一步保证对税控数据采集模块完整性检测的准确性。

如图4、图5所示，本发明实施例还提供了一种网络税控系统中的安全处理方法，主要是对各部件工作状态监测的处理，具体包括：

其中步骤51，税控数据采集模块向网络税控器发送定时连线请求，定时连线请求中包括其自身工作状态的信息；

步骤52，网络税控器收到定时连线请求后回复应答信息，并保存税控数据采集模块的工作状态信息；

步骤53，税控数据采集模块是否接收回复的应答信息？

步骤54，网络税控器根据所述定时连线请求监测税控数据采集模块；

步骤55，网络税控器向税控服务器进行定时签到，在定时签到信息中包括自身工作状态信息及已保存的税控数据采集模块的工作状态信息；

步骤56，签到完成后，税控服务器向网络税控器回复应答信息；

步骤57，网络税控器判断是否收到税控服务器回复的应答信息？

步骤58，税控服务器根据所述工作状态信息监测网络税控器及税控数据采集模块。

上述的步骤53中，若税控数据采集模块未接收到回复的应答信息，则执行步骤51再次发送定时连线请求；当发送的连线请求次数超过设定的次数后则停止发送连线请求，若网络税控器在设定的时间间隔内未收到税控数据采集模块的连线请求，则记录税控数据采集模块为不在线。对网络税控器而言，若设定时间间隔为T，若3T时间内没有收到连线请求，则记录税控数据采集模块为不在线状态，即认为税控数据采集模块无法采集税控用的源数据，则网络税控系统可以进行断开商业收款机联网的操作。

上述步骤57中，若网络税控器未收到税控服务器回复的应答信息，则执行步骤55再次发送定时签到操作；当发送的签到请求次数超过设定的次数后则停止发送，若税控服务器在设定的时间内未收到网络税控器的签到请求，则记录网络税控器为不在线状态，对税控服务器而言，若设置时间间隔为T，若税控服务器在3T时间内没有收到网络税控器的签到请求，则税控服务器认为网络税控器已不在线，则网络税控系统可以进行网络税控器不在线状态下的税控处理流程。

其中，具体的工作状态监测如图6所示，为了保证税控系统的有效运行，需要对税控数据采集模块、网络税控器的运行状态进行监测。税控服务器记录税控数据采集模块及网络税控器的运行状态。

在图6的在线工作状态监测中，采用了两级监测方式：

①商用收款机开机时，向网络税控器发送联机命令，通知其开始工作。在联机命令中，包括对税控数据采集模块的用于完整性的校验码(检测税控数据采集模块的完整性)。税控数据采集模块工作后，发送定时连线命令，向网络税控器通知其工作状态，网络税控器收到定时连线命令后，进行应答，并在网络税控器中记录其工作状态。

②网络税控器定时向税控服务器发送签到命令，并在命令中包括税控数据采集模块的工作状态。税控服务器收到签到命令后，进行应答。

通过联机命令、定时连线和签到命令，税控服务器能够统计网络税控器、税控数据采集模块的工作状态。

税控数据采集模块与网络税控器之间采用定时连线。税控数据采集模块与网络税控器之间的通讯是基于串口(或USB口)。在定时连线命令中，可以通过多次发送(一般为2次)提高传输的可靠性。即税控数据采集模块发送定时连线命令后，若收不到网络税控器的应答，则再次发送该命令。

假设定时发送时间间隔为T秒，若网络税控器在3T时间内没有收到定时连线命令，则记录该税控数据采集模块已不在线，进而由网络税控器断开商业收款机的联网。

网络税控器与税控服务器之间采用签到方式监测连接。假设定时发送时间间隔为T秒，若税控服务器在3T时间内没有收到签到命令，则记录该网络税控器已不在线，进而进入该网络税控器的断网状态下的税控处理流程。

下面结合图7给出的税控数据采集模块与网络税控器的在线监测流程，对税控数据采集模块与网络税控器的具体监测处理过程进行说明。

其中，步骤71，税控数据采集模块判断是否到达定时时间？

步骤72，若定时器时间已到，税控数据采集模块向网络税控器发送连线命令；否则继续等待；

步骤73，网络税控器向税控数据采集模块发送接收应答；

步骤74，税控数据采集模块是否接收到网络税控器的应答？

步骤75，若税控数据采集模块接收到网络税控器应答，则网络税控器向税控服务器发送状态信息并记录日志到税控服务器，一次连线结束；

步骤75中，若税控数据采集模块未接收到网络税控器的应答，则再次执行步骤72，继续向网络税控器发送定时连线命令。

下面结合图8给出的网络税控器与税控服务器的在线监测流程，对税控服务器与网络税控器的监测处理流程进行说明。

其中，步骤81，网络税控器判断是否到达定时时间？

步骤82，若定时时间已到，网络税控器向税控服务器发送签到用的连线命令；否则继续等待；

步骤83，税控服务器向网络税控器发送接收应答；

步骤84，网络税控器是否接收到税控服务器的应答？

步骤85，若网络税控器接收到税控服务器的应答，则记录网络税控器的状态信息，一次连线结束；

上述步骤85中，若网络税控器未接收到税控服务器的应答，则再次执行步骤82，网络税控器继续定时向税控服务器发送签到命令。

上述的网络税控器与税控数据采集模块，税控服务器与网络税控器之间的在线监测方法，有效保证了对各部件是否在线的有效监测，保证了整个网络税控系统进行安全的税控流程处理。

结合图9给出的网络税控器与税控服务器之间的网络安全传输体系，本发明实施例中网络税控器与税控服务器间的安全数据传输的处理过程进行说明。

在传输的底层基于可靠的网络通讯层，在网络通讯层之上，增加安全通讯层，实现传输的安全性，包括双向身份的认证，抗重放攻击，数据的完整性校验。在安全通讯层之上，是通讯命令层，实现网络税控器和税控服务器之间通讯命令的传输。在传输体系中，通过增加安全通讯层，实现数据的安全传输。具体包括下述几部分：

网络税控器与税控服务器间的数据传输，采用安全的数据通讯方式。在数据通讯之前，实现通讯双方身份的认证，在认证通过后，数据传输过程中，实现数据传输的完整性保护及抗重放攻击。

其中，在网络税控器与税控服务器间的身份认证中，需要确定双方身份的唯一性。由于每一个网络税控器和税控服务器都有相应的税控卡相绑定，在网络通讯中，身份确定通过读税控卡中的唯一编号来得到，并生成标识网络税控器、税控服务器身份的信息。所以在初始配置时，为每一个网络税控器及税控服务器生成唯一性的(与硬件相关的)身份信息。在网络税控器和税控服务器每次建立连接时，通过双方的身份信息进行身份的验证。这种方法利用通讯双方与各自的设备信息相关联，通过设计简化的安全传输协议，降低成本，提高通讯的效率。

综上所述，本发明实施例的网络税控系统的安全处理方法通过对三个方面进行处理保证了整个网络税控系统的安全性，具体包括：

(1)网络税控器对驻留于前端商用收款机中税控数据采集模块的完整性进行验证，避免了该模块遭篡改、替换的可能性，保证了税控数据采集的安全。

(2)通过税控服务器、网络税控器和税控数据采集模块三级结构的监测方式，以税控服务器作为可信根，保证了税控服务器对网络税控器、税控数据采集模块工作状态的监测。

(3)税控服务器与网络税控器之间的数据传输，利用通讯双方与各自的设备信息相关联，通过网络税控器、税控服务器与各自税控卡的绑定关系，得到唯一身份，具有身份的唯一性特点。通过设计简化的安全传输协议，提高通讯的效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种网络税控系统中的安全处理方法，其特征在于，包括：

网络税控器初始配置时存储验证税控数据采集模块完整性的度量值；

网络税控器接收税控数据采集模块启动时发送的验证该模块完整性的校验码；

网络税控器通过收到的所述校验码并根据存储的完整性度量值对税控数据采集模块进行完整性校验，并将验证结果回复至税控数据采集模块；

税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应操作；所述的税控数据采集模块和网络税控器根据验证结果确定进行相应操作包括：

若验证结果为税控数据采集模块完整，则税控数据采集模块正常工作并进行发送定时连线的操作；

若验证结果为税控数据采集模块不完整，则网络税控器进行断开商业收款机的联网的操作。

2.一种网络税控系统中的安全处理方法，其特征在于，包括：

税控数据采集模块向网络税控器发送定时连线请求，网络税控器收到定时连线请求后，回复应答信息，并记录税控数据采集模块的工作状态；

所述的税控数据采集模块在设定时间内若未收到网络税控器回复的应答信息，则按设定的时间间隔向网络税控器再次发送定时连线请求；所述按设定的时间间隔向网络税控器发送定时连线请求包括：税控数据采集模块向网络税控器多次发送连线请求，若网络税控器在设定的时间间隔内未收到税控数据采集模块发送的连线请求，则在网络税控器中记录税控数据采集模块为不在线状态，则进行断开商业收款机联网的操作；

网络税控器向税控服务器进行定时签到，签到信息中包括网络税控器和税控数据采集模块的工作状态信息，若签到成功，税控服务器向网络税控器回复应答信息，并记录签到信息中的网络税控器和税控数据采集模块的工作状态，税控服务器根据所述工作状态信息对网络税控器及税控数据采集模块进行监测。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：

所述的网络税控器若未收到税控服务器回复的应答信息，则按设定的时间间隔向税控服务器再次发送签到请求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述按设定的时间间隔向税控服务器再次发送签到请求包括：当发送的签到请求次数超过设定的次数后则停止发送签到请求，若税控服务器在设定的时间间隔内未收到签到信息，则在税控服务器中记录网络税控器为不在线状态。

5.一种网络税控系统中的安全处理方法，其特征在于，包括：

税控服务器在初始配置时存储标识所有网络税控器身份的信息，在各个网络税控器中，存储标识税控服务器身份的信息；

税控服务器与网络税控器进行通讯时，首先进行双方身份的认证；

所述在网络税控器与税控服务器之间进行身份认证包括：网络税控器和税控服务器均通过读税控卡中的唯一编号来生成得到标识税控服务器、网络税控器身份的信息，并利用得到的标识网络税控器、税控服务器唯一性身份的信息互相进行双方身份的认证；

双方身份认证通过，则通过安全通讯层协议实现数据的安全传输。

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