CN103544786B - 税控盘 - Google Patents

Abstract

一种税控盘，包括：存储芯片；USB接口电路；主控芯片，通过USB接口电路与上位机交互；用于解析上位机发送的指令，对解析后的指令进行验证，指令验证成功则发送给存储芯片或通过透明通道发送给安全芯片；收到存储芯片或安全芯片发送的指令执行结果后将其返回给上位机；存储芯片根据接收的指令存储或读取相应的发票税控数据，并将指令执行结果返回主控芯片；安全芯片认证通过后接收主控芯片发送的时钟印数据，通过时钟印数据计算税控码返回给主控芯片，将时钟印数据保存到管理数据中；对主控芯片发送的指令解析并验证，如果指令验证成功则根据所述指令对管理数据进行读写操作，并通过主控芯片的透明通道将操作结果返回给上位机。

Description

税控盘

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其涉及一种税控盘。

背景技术

从本世纪初开始的新一轮税制改革取得了不错的成绩，税收持续大幅增长，促进了我国国民经济的发展。但是税务工作中仍面临着一些待解决的问题：各种形式的偷税、骗税、漏税、欠税、越权减免税等现象还比较严重；税务部门内部管理存在漏洞，税收管理手段还比较落后，税收外部环境有待改善。随着国家税制改革的进一步深入，需要具有税控功能的电子设备来保证经营数据正确生成、可靠存贮和安全传输，满足税务机关的管理和数据核查要求。

目前，税控器系统一般采用税控IC卡加具有读卡功能税控收款机的解决方案，企业端将税控IC卡插到税控收款机中开具发票，开票信息通过税控IC卡传递到税务端。该税控方案有几个不足之处：

税控IC卡和税控收款机的价格都比较贵，成本较高；

国家税务机关和地方税务机关共同管理的企业、多个行业经营业务的企业，都需要多个税控IC卡，企业负担较重；

税控IC卡使用的是7816通讯协议，数据传输速率较慢；

税控IC卡的片内存储空间很小，只能存储日交易明细，无法满足存储单张发票明细的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提出了一种能够安全读写发票税控数据的税控盘。

为了解决上述问题，本发明提供了一种税控盘，包括：存储芯片；

USB接口电路，用于与上位机之间进行通信；

主控芯片，通过所述USB接口电路与上位机交互；用于保存外部认证密钥，以及在所述存储芯片中设置口令认证和外部认证状态字；所述口令认证状态字是开票人员设置的8个字符，外部认证状态字是主控芯片产生的随机数；还用于解析上位机发送的指令，对解析后的指令进行验证，指令验证成功则将所述指令发送给所述存储芯片或通过透明通道发送给所述安全芯片；收到所述存储芯片或所述安全芯片发送的指令执行结果后将其返回给所述上位机；

所述主控芯片当解析后的指令中携带的口令认证状态字和所述存储芯片内存储的8个字符完全一致时，认为该指令满足口令认证状态字；当指令中携带的密文和用所述外部认证密钥加密所述安全芯片产生的随机数所得到的密文完全一致时，认为该指令满足外部认证状态字；当口令认证状态字和外部认证状态字都满足时指令验证成功；

所述存储芯片根据接收的指令存储或读取相应的发票税控数据，并将指令执行结果返回主控芯片；

所述安全芯片，用于保存管理密钥和管理数据，接收主控芯片使用相同管理密钥生成的外部认证数据密文进行安全认证，认证通过后接收主控芯片发送的时钟印数据，通过时钟印数据计算得到税控码，将时钟印数据保存到管理数据中，并将税控码返回给主控芯片；对所述主控芯片发送的指令解析并验证，如果指令验证成功则根据所述指令对管理数据进行读写操作，并通过主控芯片的透明通道将操作结果返回给上位机。

进一步地，所述的税控盘还包括：

实时时钟芯片，用于提供实时时钟信号；

用于专门给所述实时时钟芯片供电的电池。

进一步地，所述实时时钟芯片为两线CMOS实时时钟芯片。

进一步地，所述安全芯片通过7816通讯方式与所述主控芯片通信。

进一步地，所述存储芯片为非易失性存储介质，容量大于或等于64MB。

进一步地，所述存储芯片为NandFlash。

进一步地，所述USB接口电路包括依次连接的：

连接器、电路防护、通讯通道及电源电路。

进一步地，所述存储芯片包括各自独立的第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于保存上位机发送的发票管理数据和发票领购段数据，所述第二存储单元用于保存由上位机发送的开票信息加上所述安全芯片生成的税控码组成的完整发票明细数据。

进一步地，所述主控芯片包括：

命令解析模块，用于解析上位机发送的指令；

所述应用管理模块用于将解析后的指令发送给所述存储芯片或所述安全芯片，将返回的指令执行结果发送给所述上位机。

进一步地，所述主控芯片还包括：

真随机数发生器，用于当所述应用管理模块收到所述上位机的读取过程密钥分散因子命令后，产生16位随机数作为过程密钥分散因子，保存该过程密钥分散因为并返回给上位机；

解密模块，用于当所述应用管理模块收到上位机发送的时钟密文后，使用所保存的过程密钥分散因子分散得到分散密钥，使用该分散密钥解密该时钟密文得到时钟明文，通过校验值判断时钟明文是否有效，如果有效则写入所述实时时钟芯片，无效则返回错误信息。

本发明将税控IC卡和税控收款机的功能都集成到主控芯片中，结合与安全芯片的交互，保证税控数据的安全；通讯方式可采用传输速度快且使用方便的USB接口协议；为了满足存储每张发票明细的新业务需求，可采用NANDFLASH大容量存储设备。

附图说明

图1为实施例一的税控盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例一，一种税控盘，如图1所示，包括：存储芯片、安全芯片；

USB接口电路，用于与上位机之间进行通信；

主控芯片，通过所述USB接口电路与上位机交互；用于保存外部认证密钥，以及在所述存储芯片中设置口令认证和外部认证状态字；所述口令认证状态字是开票人员设置的8个字符，用于确认使用者身份，外部认证状态字是主控芯片产生的随机数；还用于解析上位机发送的指令，对解析后的指令进行验证，指令验证成功则将所述指令发送给所述存储芯片或通过透明通道发送给所述安全芯片；收到所述存储芯片或所述安全芯片发送的指令执行结果后将其返回给上位机；

所述主控芯片当解析后的指令中携带的口令认证状态字和所述存储芯片内存储的8个字符完全一致时，认为该指令满足口令认证状态字；当指令中携带的密文和用所述外部认证密钥加密所述安全芯片产生的随机数所得到的密文完全一致时，认为该指令满足外部认证状态字；当口令认证状态字和外部认证状态字都满足时指令验证成功；

所述存储芯片根据接收的指令存储或读取相应的发票税控数据，并将指令执行结果返回主控芯片；

所述安全芯片，用于保存管理密钥和管理数据，接收主控芯片使用相同管理密钥生成的外部认证数据密文进行安全认证，认证通过后接收主控芯片发送的时钟印数据，通过时钟印数据计算得到税控码，将时钟印数据保存到管理数据中，并将税控码返回给主控芯片；对所述主控芯片发送的指令解析并验证，如果指令验证成功则根据所述指令对管理数据进行读写操作，并通过主控芯片的透明通道将操作结果返回给上位机。

上位机会利用外部认证密钥对外部认证状态字进行计算得到密文并携带在发送给税控盘的指令中，完成对设备的数据认证功能，用于税控盘认证上位机上管理软件的合法性。

所述主控芯片中，指令的执行是受到安全机制的限制，当满足某种权限后才能够执行相关的税控应用管理流程。

本实施例中，所述税控盘还可以包括：

实时时钟芯片，用于提供实时时钟信号；

用于专门给所述实时时钟芯片供电的电池。

本实施例中，所述安全芯片可通过7816通讯方式与所述主控芯片通信。

本实施例中，所述存储芯片可以为非易失性存储介质，容量大于或等于64MB。

本实施例中，所述实时时钟芯片可以但不限于为两线CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)实时时钟芯片。

本实施例中，所述存储芯片可以但不限于为NandFlash。

本实施例中，所述USB接口电路具体可以包括：

连接器、电路防护、通讯通道及电源电路。

本实施例中，所述主控芯片具体可以包括：

命令解析模块，用于解析上位机发送的指令；；

所述应用管理模块用于将解析后的指令发送给所述存储芯片或所述安全芯片，将返回的指令执行结果发送给所述上位机。

本实施例中，存储芯片对安全数据和普通数据独立存储，安全数据是由上位机发送的发票管理数据和发票领购段数据，普通数据是上位机发送的开票信息加上所述安全芯片生成的税控码组成的完整发票明细数据。所述存储芯片具体可以包括各自独立的第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于保存所述安全数据，所述第二存储单元用于保存普通数据。

本实施例中，所述主控芯片还可以包括：

真随机数发生器，用于当所述应用管理模块收到所述上位机的读取过程密钥分散因子命令后，产生过程密钥分散因子，所述过程密钥分散因子为16字节随机数，保存所述过程密钥分散因子并返回给上位机；

解密模块，用于当所述应用管理模块收到上位机发送的时钟密文后，使用所保存的过程密钥分散因子分散得到分散密钥，使用该分散密钥解密该时钟密文得到时钟明文，通过校验值判断时钟明文是否有效，如果有效则写入所述实时时钟芯片，无效则返回错误信息。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种税控盘，包括：存储芯片；其特征在于，还包括：

USB接口电路，用于与上位机之间进行通信；

主控芯片，通过所述USB接口电路与上位机交互；用于保存外部认证密钥，以及在所述存储芯片中设置口令认证和外部认证状态字；所述口令认证状态字是开票人员设置的8个字符，外部认证状态字是主控芯片产生的随机数；还用于解析上位机发送的指令，对解析后的指令进行验证，指令验证成功则将所述指令发送给所述存储芯片或通过透明通道发送给安全芯片；收到所述存储芯片或所述安全芯片发送的指令执行结果后将其返回给所述上位机；

所述主控芯片当解析后的指令中携带的口令认证状态字和所述存储芯片内存储的8个字符完全一致时，认为该指令满足口令认证状态字；当指令中携带的密文和用所述外部认证密钥加密所述安全芯片产生的随机数所得到的密文完全一致时，认为该指令满足外部认证状态字；当口令认证状态字和外部认证状态字都满足时指令验证成功；

所述存储芯片根据接收的指令存储或读取相应的发票税控数据，并将指令执行结果返回主控芯片；

所述安全芯片，用于保存管理密钥和管理数据，接收主控芯片使用相同管理密钥生成的外部认证数据密文进行安全认证，认证通过后接收主控芯片发送的时钟印数据，通过时钟印数据计算得到税控码，将时钟印数据保存到管理数据中，并将税控码返回给主控芯片；对所述主控芯片发送的指令解析并验证，如果指令验证成功则根据所述指令对管理数据进行读写操作，并通过主控芯片的透明通道将操作结果返回给上位机。

2.如权利要求1所述的税控盘，其特征在于，还包括：

实时时钟芯片，用于提供实时时钟信号；

用于专门给所述实时时钟芯片供电的电池。

3.如权利要求2所述的税控盘，其特征在于：

所述实时时钟芯片为两线CMOS实时时钟芯片。

4.如权利要求2所述的税控盘，其特征在于：

所述安全芯片通过7816通讯方式与所述主控芯片通信。

5.如权利要求2所述的税控盘，其特征在于：

所述存储芯片为非易失性存储介质，容量大于或等于64MB。

6.如权利要求5所述的税控盘，其特征在于：

所述存储芯片为NandFlash。

7.如权利要求2所述的税控盘，其特征在于，所述USB接口电路包括依次连接的：连接器、电路防护、通讯通道及电源电路。

8.如权利要求2所述的税控盘，其特征在于：

所述存储芯片包括各自独立的第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于保存上位机发送的发票管理数据和发票领购段数据，所述第二存储单元用于保存由上位机发送的开票信息加上所述安全芯片生成的税控码组成的完整发票明细数据。

9.如权利要求2到8中任一项所述的税控盘，其特征在于，所述主控芯片包括：

命令解析模块，用于解析上位机发送的指令；

应用管理模块，用于将解析后的指令发送给所述存储芯片或所述安全芯片，将返回的指令执行结果发送给所述上位机。

10.如权利要求9所述的税控盘，其特征在于，所述主控芯片还包括：

真随机数发生器，用于当所述应用管理模块收到所述上位机的读取过程密钥分散因子命令后，产生16位随机数作为过程密钥分散因子，保存该过程密钥分散因为并返回给上位机；

解密模块，用于当所述应用管理模块收到上位机发送的时钟密文后，使用所保存的过程密钥分散因子分散得到分散密钥，使用该分散密钥解密该时钟密文得到时钟明文，通过校验值判断时钟明文是否有效，如果有效则写入所述实时时钟芯片，无效则返回错误信息。