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嵌入式系统分析课程论文

税控收款机系统设计方案

作者:叶晓锋

学号:2004M8017070056

2005年2月

1项目背景概述等等等等等等等等等等等等等等等等....3

2需求分析等等等等等等等等等等等等等等等等等3

2.1基本需求

2.2功能需求

2.3可用性需求

2.4可靠性需求

3税控收款机硬件设计等等等等等等等等等等等等等等等3

3.1关键技术等等等等等等等等等等等等等等等等...4

3.1.1IC卡技术

3.1.2加密防伪技术

3.2税控收款机设计方案等等等等等等等等等等等等等等...5

3.2.1硬件方案

3.2.2软件方案

3.2.3税控稽查功能设计

4电子税控系统架构设计等等等等等等等等等等等等等等9

4.1税控收款机发放管理子系统等等等等等等等等等等等等...9

4.2CA认证子系统等等等等等等等等等等等等等等等.11

4.3网络缴税子系统等等等等等等等等等等等等等等等..13

4.4发票防伪验证子系统等等等等等等等等等等等等等等..14

5对不同商业用户环境下税控收款机设计探讨...........................................................................15

6结束语等等等等等等等等等等等等等等等等等..等.15

第一部分

1项目背景概述

随着我国经济的快速发展,越来越多的企业涌现出来.如何能高效的征收企业的税费,有效的防止不法企业偷逃税款,以及防范伪造税务票据犯罪,从而减少国家在税收方面的损失,成为有关部门乃至整个社会近年来越来越关心的问题.科学技术的进步,特别是计算机技术,微电子技术,数字加密技术以及网络技术的出现和应用给上述问题的解决从技术方面带来了希望.

2需求分析

2.1基本需求:

(1)税控收款机(以下简称为收款机)由当地税务机关发放,

(2)收款机不能被非法者冒用,克隆,改造,

(3)收款机通过网络传送的信息以及本地保存的信息安全性应受到保护,

(4)发票可以验证真伪,

(5)税务稽查人员可以直接对收款机进行现场真伪验证.

2.2功能需求:

收款机应能自动记录每日的营业数据并实时计算,记录应纳税额,但这些记录不能被更改和抹掉.

收款机可以通过网络将税务信息向当地税收信息中心提交,也可通过IC卡到当地税务机关办理缴税.

税务稽查人员以及合法用户可从收款机中提取营业及缴税数据记录.

所有操作结果或提示信息,有实时显示.

收款机可以支持打印相关票据.

收款机可以现场验证其真伪.

2.3可用性需求

收款机发行机构正常情况下应在10分钟内完成一台收款机的软硬件及加密设置工作,

收款机用户可在说明文档指导下在30分钟内掌握收款机的使用方法,

2.4可靠性需求:

商户营业及缴税数据记录不可被更改,删除,掉电数据不丢失,

非合法操作人员无法操作收款机,

商家的营业及税务信息在网络传输中,第三者无法破译,

他人无法盗用合法用户的收款机税控信息,

收款机无法被克隆或非法改装.

3税控收款机硬件设计

3.1关键技术

3.1.1IC卡技术

IC卡技术是继条码,磁卡等识别技术之后出现的新一代识别技术.按卡中所镶嵌的集成电路类型的不同可分为:存储器卡,逻辑加密卡,智能卡.按与外界传送数据的形式可分为:接触式IC卡和非接触式IC卡.

在税控收款机中,IC卡主要用于存储税控加密信息,和识别收款机操作人员身份,在使用税控收款机时需要这两卡同时存在,缺一不可.因此,采用接触式逻辑加密卡作为工程选用的IC卡.(接触式IC卡必须符合ISO7816标准)

本税控收款机,使用A,B两种IC卡.A卡记录税控收款机原始发行机构登记的收款机编号,商业用户的税务登记号,以及缴税账号,以及信息加密私钥,税务机构等信息.A卡被内置于收款机之中,并有相应措施保护不被非法移动.B卡存储税控收款机使用者信息以及销售税务信息,该信息将作为被加密信息的一部分用来产生加密信息.由于B卡可能经常移动,故需要使用读卡器来读取其信息.由于IC卡在收款机工作中特殊的身份标识作用,关系到商业用户的商业利益,因此应当具有防伪造,防复制的特点,因此在IC卡上加上挑战码及数字签名等功能.此外出于安全原因在采用A,B卡方式后,收款机必须在A,B卡同时处于可读状态时方可正常工作.

3.1.2加密技术

在税控收款机系统中,税务数据信息需要被加密后才能够进行传输,此外还要在网络进行身份认证等活动.选择一个适当的加密技术是十分必要的.

密码算法分为:对称算法,公开密钥算法以及Hash算法.针对税收系统的特性,采用公开密钥算法.

加密变换:C等于E(Publickey,M)

解密变换:M等于D(Privatekey,C)

M-明文C-密文Publickey-公钥Privatekey-私钥

在公开密钥算法中又分RSA和椭圆曲线算法.其中RSA算法在以往的电子商务领域有着广泛的应用,但随着椭圆曲线算法的出现,其自身不同于RSA算法的优点使之越来越受人们的关注.椭圆曲线密码算法相对于RSA系统而言,其离散对数的困难性在计算复杂度上达到了全级指数.而RSA所基于的大整数因子分解问题只是亚指数级,因此对于椭圆曲线密码算法来说,只需要180位左右的密钥就可达到1024位RSA算法提供的安全等级.这样,在相同等级的安全条件下,将使网络交易的性能和速度获得显着的提高.因此,越来越多的电子商务系统使用椭圆曲线密码的加密和签名算法代替RSA的算法.鉴于以上优点,在本税控收款机中将采用椭圆曲线密码算法作为其加密技术核心算法.

椭圆曲线密码(ECC)系统

(1)椭圆曲线密码体制的加密原理

椭圆曲线可以定义在任意的有限域上,主要在有限域Zp(p为素数)和特征为2的有限域F2m.(m≥1)上.椭圆曲线密码体制的加密原理是基于有限域上椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的困难性.现以定义在奇特征域上的椭圆曲线为例,说明椭圆曲线密码体制的加密原理.

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设GF(p)是一个P≠2,3的奇特征有限域,定义在GF(p)上的椭圆曲线是指满足Weierstrass方程:(a,b∈GF(p),且满足)的所有解,与无穷远点O构成的非空集合.设P是椭圆曲线E(a,b)(GF(p))上的一个点,则E上关于户的椭圆曲线离散对数问题为:给定一点Q∈E(a,b)(GF(p)),求解整数x(x∈GF(p)),使xP等于Q.如果这样的数存在,就是椭圆曲线离散对数.也就是说选取该椭圆曲线上的一个点P作为基点,给定一个整数x,求解xP等于Q是容易的.但是要从Q点和P点推导出整数x,则是非常困难的.

(2)安全参数的选取和密钥的生成

基于椭圆曲线的密码体制操作都包含由一些椭圆曲线域参数所确定的有限域上椭圆曲线的算术运算.通常,将有限域上椭圆曲线域参数T定义为一个六元组:T等于(p,a,b,C,n,h).其中p,a,b的意义同上,G(xCG,yG)是椭圆曲线上的一个基点,G≠O,使nG等于O的最小正整数n称为点C的阶,记为n等于ord(G),整数h是余因子,h等于#E(GF(p))/n.由以上参数可以惟一地确定一个椭圆曲线.在[1,n-1]之间随机地确定一个整数d,计算Q等于dG,由此就确定了密钥对(d,Q),其中:d是私钥,需要保密,Q是公钥,可以公开.而六元组T也要完全公开.

如何写管理系统硕士学位论文
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