CN1818961A - 电子票据系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的结合数字印章的电子票据系统是将票据中重要信息的数字签名通过图像水印技术嵌入于印章图像中，此种形式的数字印章确保了电子表单数据信息的完整性、不可更改性和不可否认性等的特性，同时该印章也可打印成纸质形式，同样能对表单中所存的信息实现安全认证和防伪、防篡改功能。另外，本发明提供的电子票据系统利用网际网络提供的便利，采用电子传输的方式缩短票据的传输时间，同时结合数字水印的数字印章技术保障票据的真实性和不可更改性，以及利用数字证书技术确保用户身份的不可伪造、不可否认的性质。从而真正保证电子发票的完整性、保密性、来源辨识性、不可否认性。

Description

电子票据系统

技术领域

本发明涉及数字印章技术，运用已有的网路安全身份认证机制、资料加密技术，来促成完整且安全的统一票据网路传输，以提供企业内部与外部办公自动化的整合。

背景技术

为适应电子商务的需要，我国正积极探索尝试通过电子化管理完成申报、支付、传输证明等过程。近年来，我国信息基础设施建设发展很快，国家相继完成了多项大型全国骨干网工程，为电子票据的开展提供了必要的基础，同时，计算机设备、通讯设备的普及以及通讯费用的下调，也为电子票据创造了有利的条件。随着电子商务的发展，电子票据的需求会迅速上升。

传统票据的缺点：

(1)管理成本高：

纸张成本，包含印刷、信封分送、邮寄等。

人工处理成本，包含会计输入、核对等。

(2)不易掌握时效：

以挂号寄送，最快尚须2日才可寄达。

传统寄送发票可能有遗失、损毁、寄错等。

除了时效以外，目前电子票据缺乏以下特性：

(1)资料要求完整性、保密性、来源辨识性、不可否认性。

(2)资料有效的安全防护。

(3)可于网络交易中确认会员身份。

(4)具有不可更改之特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电子票据系统，将目前传统票据中人工处理、邮寄方式，改为网络传送。

为了解决上述技术问题，本发明提供的电子票据系统包括提供商服务器端和客户端两个部分，其中：

所述提供商服务器端包含：

1)提供商服务器端用于客户响应、申请、交流的网站服务系统装置，是电子单据系统的主要界面形式，利用网际网络通讯的便利实现客户与提供商之间的直接交流；

2)用于根据用户的单据申请资料生成一定格式的电子单据的电子单据生成装置；

3)对于电子单据生成装置生成的单据添加用于认证防伪作用的数字印章的数字印章添加装置；

4)用于发送端发送电子表单的电子表单发送装置；

5)用于系统后台管理、服务添加、更新的客户服务装置；以及

6)用于签章系统、单据历史记录维护管理的系统维护服务装置；

所述客户端，用来获得相关数据信息，它包含：

1)客户端用于接收电子单据的电子单据接收装置；

2)客户端对于接收电子单据后用于打印或输出电子单据的表单打印装置；以及

3)客户端对于接收的电子单据用于验证单据真实性的单据验证装置，可以是纸质单据验证装置，也可以是电子单据验证装置；

进一步，所述网站服务系统装置包含：

一为用户提供网站相关信息的资讯查询装置；

一用于与客户信息交流的信息交互装置；

一用于客户资料查询与客户服务系统通讯的客户服务装置；以及

用于存贮网站相关分类信息的网站资料存贮库装置。

再进一步，所述系统维护服务装置包括：

一用于维护管理表单数据的表单管理装置；

一用于维护管理签章图片的签章图片管理装置；

一用于存贮签章图片的签章图片库装置；以及

一存贮数字证书的数字证书存贮装置；

本发明提供的结合数字印章的电子票据系统中的数字印章是将票据中重要信息的数字签名通过图像水印技术(比如参考中国专利：一种数字防伪方法，01132372.8)嵌入于印章图像中，此种形式的数字印章确保了电子表单数据信息的完整性、不可更改性和不可否认性等的特性，同时该印章也可输出成纸质形式，同样能对表单中所存的信息实现安全认证和防伪、防篡改功能。另外，本发明提供的电子票据系统利用计算机网络提供的便利，采用电子传输的方式缩短票据的传输时间，同时结合数字印章技术保障票据的真实性和不可更改性，以及利用数字证书技术确保用户身份的不可伪造、不可否认的性质。从而真正保证电子发票的完整性、保密性、来源辨识性、不可否认性。

附图说明

图1A～图1C为数字印章图像的示意图；

图2是一维、二维水印条码示意图；

图3为以发票格式表现的电子表单示意图；

图4为电子票据系统的整体结构示意图；

图5为客户与电子票据系统交流主要界面的网站服务装置示意图；

图6表单生成、表单签章、发送等操作的表单生成系统装置；

图7为服务器端其它各项服务提供客户信息，维护管理客户资料的客户管理装置示意图；

图8是用于表单管理、签章图片管理和数字证书管理等后台维护操作的维护服务管理装置示意图；

图9A接收端用于验证表单数据的流程示意图；

图9B为图9A中纸质单据验证装置验证单据真伪以及合法性认证示意图；

图10为从表单生成、签章、发送通过网络传输后，由客户端接收、验证的整体流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1A表示一个原始的未加任何水印信息的印章图像。该印章图像101作为数字印章的母版，确保人们在使用过程的习惯性。

图1B表示本发明提供的数字印章系统包含数字水印信息(如印章编码识别信息)的数字印章图像。该数字印章图像102包含两个部分：第一部分是表征有意义的可见的印章图像，并且提供印章的初级鉴别功能；第二部分是嵌入在图像中的水印信息，用来鉴别印章的真伪，判断其完整性、非篡改性以及合法性。

图1C表示图1B的数字印章图像102的纸质复印版103，即数字印章图像102经过打印(或印刷)设备输出到纸张上得到该复印版103。纸张上的数字印章图像103同数字印章图像102一样，也包含有同样的两个部分：有意义的印章和嵌入到印章中的水印信息，这说明本发明提供的数字印章系统使得纸质文档也能够通过嵌入在印章中的水印信息来鉴别印章的真伪，判断其完整性、非篡改性以及合法性。

图2是可存储少量信息的一维条码201和在一维条码基础上添加二维水印信息的二维水印条码205。一维条码201可存储有限的数字信息，其特点是明文204和条码202并存，不但可通过明文204显示信息且可通过条码扫描器扫描出条码信息以方便于批量读取纸质数据信息，其读取信息的流程为：

(1)扫描器扫描出条码图像202；

(2)条码解码装置203解读条码信息；

(3)203解读出条码信息204；

而二维条码205具有一维条码201的所有属性，并在这个基础上在201上添加水印信息，使201可存储更多的数据信息，205与201的区别在于：

(1)条码图像206由于含有水印信息而显示成斑点状；

(2)205的解码装置207不但要解读一维条码信息还要从条码图像中提取水印信息；

(3)解读出的信息除了有一维条码信息208外还有水印信息209

图3含有数字印章和二维条码的电子表单示意图。如图所示，线框301内中表示一个包含数字印章的单据，该单据包括以下部分：

(1)表单名称310；

(2)包括标准发票所有必要信息的表单内容304；

(3)包含对304所做的数字签名信息的数字印章305。

(4)唯一的发票标识编码309；

(5)基于309产生的二维水印条码，其一维信息为具有唯一性的票据标识编码，其二维信息可为票据的数字签名信息或验证证码。

数字印章还可以是公司徽标302；数字水印条形码302，这些表现形式在申请号为02110959.1的中国专利已公开，这里不再详细描述。

图4是本发明的电子票据系统总体结构示意图。

电子票据系统的主要部份为服务器端，服务器端主要的装置为：网站系统装置401、发送装置402、表单生成装置403、客户服务管理装置404、系统维护管理装置405、数字印章添加装置400。

客户接收端主要是通的网站系统装置401与服务器端交流和申请各项服务。对于客户开立票据的申请通过网站系统装置401发送到表单生成装置403，表单生成装置与客户服务管理装置404和系统维护管理装置405交互，生成含签章电子票据后交由发送装置发送给客户端。

客户接收端主要包括的装置为：

(1)接收表单数据的接收装置408；

(2)含数字印章电子表单的验证装置406；

(3)含数字印章纸质表单的验证装置407；

(4)打印装置409；

接收端接收到表单数据后，可根据客户需要进行打印或验证。表单数据的验证可选择电子验证406或纸质验证407二种方式

图5为本发明提供的服务器端网站服务装置示意图。网站服务装置主要是客户与服务器端交流信息的平台，该系统包括：资讯查询装置501、信息交互装置502、客户信息维护装置503、客户信息库装置505、网站资料库装置506。其操作流程为：

(1)客户通过网站提供的信息交互装置502与服务器交互，信息交互装置502将客户提交的信息交由网站服务装置504进行处理；

(2)同时，用户也可能过资讯查询装置501查询表单数据或使用记录等信息，501将用户申请的查询信息也交由网站服务装置504处理；

(3)另一方面客户服务装置503接收客户申请注册、查询、删除等操作，客户服务装置503将接收到的信息也交由网站服务装置处理；

(4)网站服务装置将接收到的所有信息处理后与客户信息库装置和网站资料库装置进行交互；

图6为本发明所提供的表单生成、传送装置示意图。该装置主要包括：表单内容录入装置603、表单内容提取装置604、表单生成装置607、数字签名生成装置608、数字证书提取装置609、数字证书储存装置605、含水印数字印章生成装置612、数字印章添加装置611、表单维护系统装置615、表单发送装置614、签章图片提取装置617、客户信息库装置610、签章图片库装置616、表单库装置618、表单使用记录库装置619、以及可选的XML(不仅仅限于XML也可以是其它电子文档)格式表单资料生成装置602。其操作流程为：

(1)用户提交开立表单票据的申请；

(2)利用表单内容录入装置603将表单内容输入进来；

(3)将603提供的数据用表单生成装置607生成原始表单交由数字印章添加装置；

(4)数字印章的生成需首先从表单票据申请资料中利用表单内容提取装置604提取表单票据的主要信息，之后交由数字签名生成装置608。同时数字证书提取装置609从数字证书储存装置605中获取数字证书交由数字签名生成装置608生成数字签名，并交由含水印数字印章生成装置612处理；

(5)612调用签章图片提取装置617，从签章图片库装置中提取需加盖在表单票据上的签章图片，最后生成含水印的数字印章，提交给数字印章添加装置611在表单票据中添加印章；

(6)如果用户选择同时发送XML格式的表单票据，则XML格式表单资料生成装置602基于用户给定的格式生成XML格式表单，并交由表单发送装置614发送给客户；

(7)表单维护系统装置将提交上来的表单票据和用户申请资料的相关信息与客户信息库装置610交互，并将信息分类存入表单库装置618和表单使用记录库装置619。最后将需发送给客户的电子表单票据通过表单发送装置614发送给客户；

表单生成装置是电子票据系统的核心操作系统，基于用户申请的各种类的表单生成固定格式的表单票据，并相应实现票据的传输，传输方式可选择诸如SSL(但不限于SSL形式)的安全加密传输。

图7为本发明提供的用于客户管理的客户信息管理装置示意图。该装置主要包括：客户资料录入装置712、网站服务装置713、表单服务管理装置714、客户信息库装置716、表单库装置718、表单使用记录库装置717。其主要流程为：

(1)通过客户资料录入装置712将客户申请资料录入进来，该客户申请资料还可包含客户的身份认证信息，此信息应该是客户的密码、或指纹、或虹膜、或脸像、或掌纹，或其它表征客户身份特征的信息。；

(2)对于712录入进的客户资料交由客户管理装置714处理；

(3)另一方在对于从网站服务装置713申请的客户信息查询、更新的操作也交由客户管理装置714处理；

(4)对于表单的更新与查询等操作也要对客户相关的资料进行更新操作，因此其对应的操作也效由客户管理装置714处理；

(5)714对于所有的调用操作处理后，再将相应的数据与客户信息库装置716交互更新，716再将对客户信息的更新进一步更新到表单库装置718和表单使用记录库装置717。

图8为本发明提供的服务器端所有后台维护管理的系统维护管理装置示意图。该装置主要包括：表单管理装置801、签章图片管理装置802、数字证书管理装置803、签章图片库装置806、数字证书存贮装置805、表单库装置807。主要操作内容为：

(1)对于表单的更新与删除等操作的申请，由表单管理装置801将调用信息交由后台维护装置804处理；

(2)对于签章图片的添加、删除、更新操作的申请，由签章图片管理装置接收对就的调用信息，处理后交由后台维护装置804处理；

(3)此外，对于数字证书的管理维护操作也是由数字证书管理装置803处理后发出对应的调用信息给后台维护装置804处理；

(4)后台维护装置804将收到的信息进行分类处理后与签章图片库装置806、数字证书存贮装置805、表单库装置807进行交互更新；

图9A为本发明的客户端接收、验证示意图。客户端主要通过浏览器与服务器端进行交流，但对于接收到的电子表单票据的处理也需使用一些客户端的系统装置进行处理。其主要装置包括：电子单据接收装置901、表单打印装置902、纸质单据验证装置904、报告显示装置905、数字证书提取装置903。主要流程为：

(1)用户从浏览器中申请电子表单票据后通过网际网络将表单发送到客户端，由电子单据接收装置901接收；

(2)对于901接收到的电子单据可经表单打印装置902将表单安预定的格式打印出来，交由纸质验证装置904验证；

(3)数字证书提取装置从接收装置901中提取出单据发送端签章所用的数证书，提交给纸质单据验证装置904；

(4)纸质单据验证装置904将接收到的信息比对验证后，将结果交由报告显示装置905；；

(5)最后报告显示装置905将验证结果显示出来；

对于接收端的验证主要的形式是针对打印出来的单据进行验证，也可对传送来的表单数据进行电子验证。

图9B是图9A中纸质单据验证装置验证过程示意图，该装置包括：图像采集装置911、图像处理装置912、文字信息的自动识别与手工录入装置/模块913、单据内容提取装置915、印章图像提取装置914、水印信息提取装置(模块)916以及数字签名验证装置918。其验证步骤是：

(1)输入含数字印章的纸质单据910；

(2)图像采集装置911利用图像录入设备(如摄像机、扫描仪、拍照手机或其它图像采集设备等)将纸质单据910按通用数字图像格式(如JPEG、BMP等)扫描到计算机或其它电子设备中；

(3)图像处理模块912对输入的纸质单据的图像扫描版进行基本的图像预处理，包括去噪、旋转、尺度变换、图像恢复等，并且分割出包含数字印章的子图像部分和包含文字信息的子图像部分；

(4)文字信息的自动录入与手工录入装置/模块913接收图像处理模块912产生的包含文字信息的子图像，做光学字符识别OCR(OpticalCharacter Recognition)处理，自动识别图像中的文字信息。对于错误，也可以采用手工录入的方式将文字信息输入到计算机或电子设备中；

(5)印章图像提取模块914接收图像处理模块912生成的包含数字印章的子图像，对其做进一步的图像匹配、阈值分割等图像处理，输出与原始印章图像大小一样的待检测数字印章图像；

(6)单据内容提取装置/模块915接收文字信息的自动录入与手工录入装置/模块913传来的文字识别内容，对其做信息的进一步提取，得到受到合法性保护的单据内容信息；

(7)在水印信息提取装置916中，对输入的印章图像进行水印信息(数字签名信息)提取，并输出提取出的数字签名信息。其中，该装置916中所采用的是二值图像数字水印提取算法的技术可以是申请号为01132372.8的中国专利中已公开的技术，也可以是其它完成类似功能的数字水印技术。这一装置与图4所示的水印信息提取装置413可以是同一模块。

(8)数字签名验证装置918接收系统认证中心CA签发的数字证书917、在916中提取的数字签名信息、在915中提取的合法的单据内容，然后进行数字签名的验证，并输出结果；

其中，图像采集装置911、图像处理装置/模块912、文字信息的自动识别与手工录入装置/模块913、印章图像提取装置914、单据内容提取装置915、数字水印信息提取装置916和数字签名验证装置917，集成为纸质单据验证装置904，用户使用这一装置904，在输入欲验证的纸质单据910以及数字证书917，即可给出验证结果。

图10是本发明的表单生成、发送、验证操作流程的完整示意图。它包含表单生成、签章、发送通过网络传输后，到由客户端接收、验证。主要包括：在表单上加盖数字印章装置1003、表单发送装置1016、自动审核装置1005、XML(或其它电子文档)格式表单验证装置1011、纸质表单验证装置1012、验证结果显示装置1014。其工作过程如下：

(1)导入系统生成的原始表单票据1001；

(2)加盖数字印章装置1003接收原始表单中的数据，利用数字证书存贮装置中获取到的数字证书1002，制作成含表单内容数字签名信息的数字印章，并加盖在表单票据上；

(3)加盖数字印章装置1003将含签章的表单提交给自动审核装置1005审核数据及日期等相关信息，如果审核通过则进行下一步，否则提示审核未通过跳出系统。最后将所有数据及结果存档留待后期查询；

(4)自动审核装置1005审核通过后将表单数据和服务器端签章用的数字证书提交给表单发送装置发送；

(5)对于表单票据的传输方式系统提供可选的二种格式XML格式1006、普通票据格式1010(可选PDF、WORD、WPS或其它各种电子文档格式)，各种不同的格式都经网际网络中的传输节点1004传输到目标节点1009后提交给客户端的表单接收装置1015；

(6)表单接收装置1015将不同格式的表单数据和数字证书区分开，交由XML格式表单验证装置1011和包含数字印章的纸质单据验证装置1012验证；

(7)验证结果交由验证结果显示装置1014显示；

这里XML(或其它电子文档)格式表单的验证利用数字印章中的表单内容的数字签名信息与表单内容相比对而得到的验证结果。而纸质表单的验证装置的原理在图9B中已有详细描述，这里就不加解释。

通过上面的描述，可以发现，本发明提供的电子票据系统的技术要点及其效果如下：

1：通过加盖数字印章技术保障了电子票据的合法性

数字印章为电子票据提供了票据完整性、真实性、不可更改性的功能。单据中的数字印章包括：

(1)能够在单据中显式存在的数字图像或相应的纸质输出拷贝。该图像是显式存在于电子单据或纸质单据中，并且能够被人眼及图像采集部件所识别；

(2)利用水印算法存入在签章图像中的数字签名认证信息。数字签名是采用公开密钥算法对单据内容所做的加密的标识信息。

本发明就是利用含水印数字印章的特性，即可将含数字签名水印信息的签章保存在电子单据中实现验证功能，又可将数字印章和电子单据打印到纸张中，通过提取纸质单据中的数字印章的数字签名实现纸质单据的验证功能。

2：电子单据的出具与验证方法和装置；

电子单据的操作分为服务器端生成单据系统和客户端接收验证系统，服务器端生成、发送系统所需装置为：表单内容录入装置、表单内容提取装置、表单生成装置、数字签名生成装置、数字证书提取装置、数字证书储存装置、含水印数字印章生成装置、数字印章添加装置、表单维护系统装置、表单发送装置、签章图片提取装置、客户信息库装置、签章图片库装置、表单库装置、表单使用记录库装置、以及可选的支持ERP的XML格式表单资料生成装置。其主要流程为：

(1)用户提交开立表单票据的申请；

(2)利用表单内容录入装置将表单内容输入进来；

(3)数字印章的生成模块首先从表单票据申请资料中提取表单票据的主要信息，之后交由数字签名生成装置。数字证书提取装置从数字证书储存装置中获取数字证书交由数字签名生成装置，数字签名生成装置生成数字签名，并交由含水印数字印章生成装置处理；

(4)数字印章生成装置调用签章图片提取装置，从签章图片库装置中提取需加盖在表单票据上的签章图片，最后生成含水印的数字印章，提交给数字印章添加装置在表单票据中添加印章；

(5)如果用户选择同时发送XML格式的表单票据，则XML格式表单资料生成装置基于用户给定的格式生成XML格式表单，并交由表单发送装置发送给客户；

(6)表单维护系统装置将提交上来的表单票据和用户申请资料的相关信息与客户信息库装置交互，并将信息分类存入表单库装置和表单使用记录库装置。

表单维护系统装置将含签章的表单提交给系统的自动审核装置审核数据及日期等相关信息，如果审核通过则进行下一步，否则提示审核未通过跳出系统。最后将所有数据及结果存档留待后期查询；自动审核装置审核通过后将表单数据和服务器端签章用的数字证书提交给表单发送装置发送给客户端接收验证系统。

客户端接收验证系统所需装置为：XML格式表单验证装置、纸质表单验证装置、验证结果显示装置。客户端接收验证系统接收到单据数据后将不同格式的表单数据和数字证书区分开，交由XML格式表单验证装置和包含数字印章的纸质单据验证装置验证，验证结果交由验证结果显示装置显示

当然，对于本领域的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上能够作多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在所附权利要求书的保护范围内。

Claims (6)

1、一种电子单据系统，其特征在于，它包括提供商服务器端和客户端，所述提供商服务器端包含：

1)提供商服务器端用于客户响应、申请、交流的网站服务系统装置，是电子单据系统的主要界面形式，利用网际网络通讯的便利实现客户与提供商之间的直接交流；

2)用于根据用户的单据申请资料生成一定格式的电子单据的电子单据生成装置；

3)对于电子单据生成装置生成的单据添加用于认证防伪作用的数字印章的数字印章添加装置；

4)用于发送端发送电子表单的电子表单发送装置；

5)用于系统后台管理、服务添加、更新的客户服务装置；以及

6)用于签章系统、单据历史记录维护管理的系统维护服务装置，所述客户端，主要利用浏览器获得所有数据信息，它包含：

1)客户端用于接收电子单据的电子单据接收装置；

2)客户端对于接收电子单据后用于打印电子单据的表单打印装置；

3)客户端对于接收的电子单据打印后用于验证单据真实性的纸质单据验证装置。

2、如权利要求1所述的电子单据系统，其特征在于，所述网站服务系统装置进一步包含：

一为用户提供网站相关信息的资讯查询装置；

一用于与客户信息交流的信息交互装置；

一用于客户资料查询与客户服务系统通讯的客户服务装置；以及

用于存贮网站相关分类信息的网站资料存贮库装置。

3、如权利要求1所述的电子单据系统，其特征在于，所述数字印章添加装置包括：

一用于获取表单内容的表单内容提取装置；

一用于存储数字证书的数字证书存储装置；

一用于从数字证书存储装置中获取数字证书的数字证书提取装置；

一利用数字证书提取装置提取的数字证书和表单内容提取装置提取的表单内容制作数字签名的数字签名生成装置；

一用于存储签章图像的签章图像库装置；

一用于从签章图像库装置中获取签章图像的签章图像获取装置；

一将签章图像获取装置获取的签章图像加入数字签名生成装置生成的数字签名水印信息的含水印数字印章生成装置；

一用于发送端发送电子表单的电子表单发送装置；

一用于存贮电子表单的电子表单库装置；以及

一用于记录电子表单历史记录的单据使用记录库装置。

4、如权利要求1所述的电子单据系统，其特征在于，所述数字印章添加装置还可包括：

一用于生成表单数据的表单生成装置；

一用于专项发送表单数据的表单发送装置；

一会员注册、更新、删除服务的客户管理服务系统，该系统包括：

用于录入客户资料的客户资料录入装置；

用于存储所有客户信息并与表单库装置和表单使用记录库装置交互的客户信息库装置。

5、如权利要求1所述的电子单据系统，其特征在于，所述系统维护服务装置包括：

一用于维护管理表单数据的表单管理装置；

一用于维护管理签章图片的签章图片管理装置；

一用于存贮签章图片的签章图片库装置；以及

一存贮数字证书的数字证书存贮装置。

6、如权利要求1所述的电子单据系统，其特征在于，所述客户端还可包括一用于显示验证结果的报告显示装置。

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