石河子“市民卡”一卡通项目可行性研究报告

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项目概述

市民卡是一种多分区的智能IC卡，具有身份识别、电子钱包、银行卡、保险卡、公交卡、代收代缴各种费用等功能，是现有各种卡的集成，也是数字城市必不可少的工具。
石河子“市民卡”一卡通系统?城市一卡通?是将石河子公用事业各个行业统一起来，采用一致的付费方式，方便市民消费、提高运营企业的工作效率?在一定区域内，居民或游客持同一张IC卡能实现身份验证、流动消费支付、存储各类信息等功能，达到“一卡在手，生活无忧”的总体目标。
石河子“市民卡”一卡通系统主要涉及在石河子城区以及各团场居民生活的各个领域的支付和身份认证，能够完成劳动与社会保障领域的各项应用以及公用事业的预收费，金融、旅游、医疗等多个领域的快速结算和支付，保证各领域的身份认证和信息存储查询。 1.1 项目背景 随着各地经济建设的高速发展，信息化建设和城市管理现代化越来越摆到重要的议事日程，而计算机及网络技术和IC卡技术的广泛应用，又为此提供了可能，据不完全统计，截止2002年年底，我国已有19个以上的省会城市实现了社会保障体系和医保体系的IC卡管理，累计发行社会保障卡?医保卡?3780万张。
“金卡工程”已经实施了10多年，作为国家金卡工程的一个重要组成部分，建设事业的IC卡经过几年的探索与发展，展现出前所未有的蓬勃发展势头。城际间互通、跨行业应用、高科技技术都标志着建设事业IC卡的建设和实际应用进入了一个新的发展阶段。到目前为止，全国已有90多个城市建立了不同规模的公交IC卡应用系统，累计发卡量2000余万张?已有300多个城市在供水、燃气领域实施了IC卡应用，累计安装IC卡表具已达到450多万台，发卡量达到600多万张。数字社区、路桥收费、停车场管理等领域的建设事业??卡应用也有了初步的发展。建设行业IC卡的应用推广对加强政府对经济的宏观调控，提倡市民新的消费意识，提高公用企事业单位的工作效率、经营管理水平和效益，促进国民经济信息化进程起到了良好作用。
建设信息化城市，再创跨越式发展的新优势，是实现石河子国民经济和社会发展总体目标的一项重大举措。根据国家、新疆自治区和农八师石河子市国民经济和社会信息化规划的精神，以及《师市国民经济、社会信息化后两年实施计划》的要求，在准确把握石河子信息化发展特点的基础上，2004年底石河子开始编制《‘数字化石河子’总体规划》。《‘数字化石河子’总体规划》的总体目标是把石河子信息化建设与兵团经济社会发展需求结合起来，改造提升传统产业，积极开拓新兴产业，大力发展信息产业?把信息资源的开发利用与信息基础设施建设结合起来?把信息化建设与加快石河子工业化、农业产业化和城镇化进程结合起来?把推进信息化与改进行政管理结合起来，转变机关职能，提高工作效率，促进政务公开。作为“数字化石河子”规划中的重点项目之一——石河子“市民卡”工程具有一定的基础和广泛的需求。

1.2 项目意义
1.2.1 提高城市公共服务水平推广市民卡，实现城市一卡通，将对有关行业的服务手段、信息- 3 - 3 处理手段进行现代化的改革，增强社会服务意识，改善服务质量，提高社会服务水平。

1.2.2 推进城市信息化，提高城市竞争力市民卡工程是“数字化石河子”的重要组成部分，该工程的实施将大大推进我市信息化进程，提高政府行政水平，也将作为石河子的城市名片在全国树立形象?
1.2.3 安全便捷，提高市民生活质量市民卡的一卡多能、一卡通用等特点，可以方便广大市民，改善市民生活质量，同时利用IC卡特有的安全技术，可以提高系统的安全性，有利于减少纠纷。

1.2.4 避免重复投资、重复建设，提高投资效益全市只需建设一个市民卡系统管理中心，就可以为所有的发卡行业或单位提供交易数据处理、清算、数据备份等服务，这将大大减少发卡行业?单位?投资，节约大量的人力、物力，提高投资效益。

1.2.5 加速资金周转，促进经济发展市民卡将会大量减少现金的交易量，缓解社会的现金需求，加快现金周转速度，有利于提高对货币的宏观调控，促进经济发展。

1.2.6 提高相关行业的信息化水平和劳动生产率在城市建设系统诸如公共交通、水电气、路桥收费、停车场、物业管理、园林、风景点等部门，当前采用的是传统的收费方式和工作流程，生产效率低下，企业亏损严重。政府每年都要为此投入巨额补贴，已成为政府的沉重包袱，企业长期亏损既影响自身的发展，同时也影响到整个城市建设的发展。
市民卡的推广应用，可实现电脑结算，自动收费，提高效率?减少现金管理漏洞，杜绝贪污腐败?减少假币、假票?促使企业改善经营管理
……（新文秘网省略3214字，正式会员可完整阅读）……　
的需求，若各自建立独立的交易系统，将会造成极大的资源浪费，通过建立统一的“市民卡”系统，能够还不错大限度地结合各种行业的资源和优势，还不错大限度地发挥系统的作用。
? “市民卡”工程是提升加快政府职能向“服务型”转化、提升城市形象的重要手段。
市民卡应用及产业是在政府推动下建立和发展，通过政府的领导作用，改善城市公共服务水平，培育市民采用不错的、安全、便捷的消费方式，提高城市信息化、现代化水平，这些都是政府坚持“以人为中心”，职能向“服务型”转化的表现。政府将乐于见到的是通过市民卡在公用领域的应用，培育出经济新的增长点，并带动公交等公用传统行业信息化变革，从而增强城市实力，推动经济发展。市民卡甚至还可以作为城市的名片起到对外宣传的作用。 4 项目关键技术
4.1 IC卡简介 IC卡是集成电路卡?Integrated Circuit Card?的简称，是镶嵌集成电路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循较好的标准?ISO?。
芯片一般采用不易挥发性的存储器?ROM、EEPROM?、保护逻辑电路、甚至带微处理器CPU。 4.2 IC卡分类 按所嵌的芯片类型的不同，IC卡可分为三类?? 存储器卡卡内的集成电路是可用电擦除的可编程只读存储器EEPROM，它仅具有数据存储功能，没有数据处理能力。 - 10 - 10 ? 逻辑加密卡卡内的集成电路包括加密逻辑电路和可编程只读存储器EEPROM，加密逻辑电路在一定程度上保护着卡和卡中数据的安全。
? CPU卡卡内的集成电路包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip Operating System)。
CPU卡相当于一台微型计算机，只是没有显示器和键盘，因此CPU卡一般称为智能卡(Smart Card)。CPU卡中数据可分为外部读取和内部处理 (不许外部读取) 部分，以确保卡中数据的安全可靠。有的卡中还固化有DES和RSA等密码算法，甚至密码协处理器，在卡中就可以对数据作加密/解密和数字签名/验证运算。
从IC卡芯片的分类来看?存储器卡上数据无任何保密性，数据完全公开?逻辑加密卡只是简单的对数据进行读写保护，一旦口令外泄卡上数据也是完全公开?而CPU卡则可对数据进行绝对的保护，设计者通过安全机制可控制数据的保密性，从而完全对数据进行保密。
石河子“市民卡”是具有金融功能的卡，卡内多种应用是基于卡内的电子钱包和电子存折来展开的，尤其商业金融消费的消费额较大，市民卡的电子存折要保存大额的资金，所以市民卡要求绝对的安全性，中国人民银行只有对CPU卡的金融消费规范，而没有对逻辑加密卡制定相应的金融消费规范，就说明了只有CPU卡用于银行金融消费，所以也只有CPU卡才能完全符合石河子“市民卡”系统的要求。 4.3 IC卡的特点 - 11 - 11 4.3.1 CPU卡的功能特性? 存储容量大?内部有RAM、EEPROM。
? 使用方便?体积小而且轻，非常便于携带。
? 适应外界环境能力强?CPU卡防磁、防静电，抗干扰能力强。
? 使用寿命长?可读写十万次以上，数据存储时间可达十年以上。
? 保密性强?其本身具有硬件安全策略，且从设计到生产采取了一系列严密的安全措施，设置了多级密码，逐级验证，具有独特的不可复制且防外部侵入的存储区，并且提供了多种数据加密算法，从而有效保证了密码被窃或破译。
? 使用简单?智能卡的读写机构比磁卡的读写机构简单，可靠，造价便宜，容易推广，维护简单。
? 一卡多用?智能卡的存储容量大，内含微处理器，存储器可以分成若干应用区，便于一卡多用，方便保管。
? 网络要求不高，可脱机工作?CPU卡的绝对安全可靠性和大容量的特点使其在应用中对计算机网络的实时性、敏感性要求降低，有利于在网络质量不高的环境中应用。

4.3.2 非接触式IC卡的功能特性? 可靠性高?非接触式卡与读写设备之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障?非接触式卡表面无裸露的芯片，无芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题。
? 使用寿命长?非接触式卡可以重复写次数为100,000次，读操- 12 - 12 作次数无限?? 操作方便、快捷?非接触式卡片使用没有方向性，无需插拔，大大提高每次使用的速度?? 非接触式卡操作能源供应采用无源方式，非接触下操作?? 防冲突?非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰。因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式卡，提高了应用的并行性。
? 可以适用多种应用?非接触式卡的分扇区、分块的存储器结构特点使它适用于一卡多用，能应用于不同的系统管理，可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
? 加密性能好?非接触式卡的有不可更改的全球的芯片序列号?非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，非接触式卡在数据处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密?非接触式卡中各个扇区都有独立的操作密码和访问条件。 5 项目总体内容和目标 建立以公交、劳动与社会保障为基础的城市一卡通系统，并辐射到学校、医院、社区等各个公共事业中，具体建设的内容如下?? 制定统一的石河子“市民卡”标准以及规范? 建立发卡、清算中心系统? 建立公交一卡通系统? “市民卡”教育系统收费项目 - 13 - 13 ? 建设劳动与社保卡系统? “市民卡”景区门票刷卡收费项目? “市民卡”小额刷卡消费项目? “市民卡”出租车刷卡收费项目? 社区的“市民卡”水电气表刷卡收费项目建设的“市民卡”系统所覆盖的范围如下图? 旅游公积金民政社保劳动就业卫生公安教育地税住房公共交通公共事业医疗保险失业管理养老保险实名就诊就诊结算药店购药公积金支取办理公积金贷款个人纳税还不错低生活保障社会救助优抚安置社会福利婚姻登记管理社区服务办理户籍登记和变更办理驾驶证照学籍管理成人教育公共汽车乘车出租车乘车水电燃气交费旅游景点门票用工退工登记求职职业培训劳动能力鉴定职业技能鉴定房屋租赁产权变更市民卡市民卡系统经过以上系统的建设的目标是?? 建立通用的市民卡发卡清算中心，在三到五年内，达到发卡30万张以上，覆盖石河子的劳动与社会保障、公共交通、中小学校、商场超市小额消费等应用，并且在涉足到新建社区的社区一卡通、水电表等应用。
? 逐步建立和完善市民卡基础数据库，推动石河子市民基础信息- 14 - 14 资源的开发与利用。
? 带动我市网络通讯、软件开发、系统集成等产业链的发展，促进我市的信息服务业水平的提高。 5.1 卡片的选型、设计 5.1.1 卡片选型市民卡是一张双芯片的IC卡，分为接触式和非接触式两种接口。
接触式接口可以用于记载市民个人信息、身份识别、银行账户、劳动与社会保障、水电气缴费等范围?而非接触式接口可以用于公共交通、小额消费、企业校园一卡通、社区一卡通等范围。市民卡上还可以印刷上磁条以适应银行或者社保的过渡期的需求。
接触式部分采用的是容量为16KB-32KB的CPU卡，符合ISO-7816标准，能也符合PBOC标准和社保卡规范。
非接触部分采用飞利浦的Mifare One S50或者Mifare One S70卡片，容量分别为1KB和4KB，符合ISO-14443-A标准。
除开“市民卡”这种复合卡以外,系统还支持单独的非接触MifareOne卡作为公共事业消费IC卡，该卡不含有社保等功能，仅仅在城市公共交通、小额消费、校园企业一卡通、社区一卡通等范围内使用。
针对石河子的各中小学学生，系统提供非接触Mifare One卡加印磁条的卡，该卡只提供给各中小学学生用于公共交通、小额消费、校园企业一卡通使用，磁条部分由银行提供绑定的账号用于圈存等使用。 - 15 - 15 5.1.2 卡片结构设计 5.1.2.1 接触式部分结构根据《社会保障(个人)卡规范》和《中国金融集成电路?IC?卡应用规范》以及石河子市民卡的需求，设计出市民卡接触式部分CPU卡的文件结构。文件结构暂定义如下? 应用区应用文件社会保障系统0001(KEYMF文件)EF05(社会保障卡控制文件)EF06(个人基本信息文件)EF07(指纹数据文件)DF01(公共信息应用ADF)0001(KEYDF01文件)EF05(个人户籍信息数据文件)EF06(个人通信信息数据文件)EF07(个人状况数据文件)EF08(婚姻状况数据文件)EF09(就业单位信息数据文件)EF0A(个人工资信息数据文件)DF02(劳动就业应用ADF)0001(KEYDF02文件)EF05(职业和专业技能数据文件)EF06(劳动就业数据文件)EF07(劳动就业记录文件)EF08(农村流动劳动力就业等级卡文件)EF09(农村流动劳动力就业证文件)DF03(社会保险应用ADF)0001(KEYDF03文件)EF05(失业保险信息数据文件)EF06(丧失劳动能力鉴定信息数据文件)EF07(养老保险信息数据文件)EF08(工伤保险信息数据文件)EF09(生育保险信息数据文件)DF04(医疗保险应用ADF)0001(KEYDF04文件)EF05(医疗保险基本信息数据文件)EF06(医疗保险个人账户数据文件)EF08(医疗保险个人交易记录文件) - 16 - 16 DF05(生命与健康应用ADF)0001(KEYDF05文件)EF05(生命与健康记录文件)DF06(社会救助与优待抚恤应用ADF)0001(KEYDF06文件)EF05(社会救济记录文件)EF06(优待抚恤记录文件)DF07(住房公积金)0001(KEYDF07文件)EF01?公积金文件?金融支付环境DF08(金融应用ADF)0001(KEYDF08文件)0015001600170018电子钱包电子存折扩展应用DDF/ADFDF09(IC卡水表应用)0001(KEYDF09文件)DF10(IC卡电表应用)0001(KEYDF10文件) 5.1.2.2 非接触部分结构? 非接触式卡结构规划 扇区应用 说明
0 应用标识目录区 建设部指定格式
1 发行区
2 公共钱包区3 钱包交易记录区A
4 钱包交易记录区B
5 钱包交易记录区C
6 公共信息区
7 个人信息区 持卡人信息
8 校园、企业应用区 提供给校园、企业内部使用91011 - 17 - 17 1213 社区应用区 提供给社区内部使用14 保留15 保留 ? 非接触式用户卡的结构 SectorBlock 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F0应用标识目录区0-0 代码?CSN?1-1 00 01 10 03 03 03 06 FF FF FF FF FF FF FF FF FF2-23-3 KeyA0?读? Access KeyB0?写?1发行区0-4 城市代码行业代码发行流水号 卡认证码 启用标识卡类押金校验1-5发行日期 有效日期 启用日期 保留校验2-6 充值时间年月日时原额1本次加款值操作员号校验3-7 KeyA1?读? Access Bit KeyB1?写?2公共钱包区0-8累计加款值 余额 充值设备号 消费密码校验1-9 钱包 钱包 钱包 校验2-10 钱包备份 钱包备份 钱包备份 校验3-11 KeyA2?读/减? Access Bit KeyB2?加/写?3钱包交易记录区A0-12 交易时间日/时/分/秒交易记录1原额 交易金额 交易类型机具号1-13 交易记录22-14 交易记录33-15 KeyA3?读/写? Access Bit KeyB3?读/写?4钱包交易记录区B0-16 交易时间日/时/分/秒交易记录4原额 交易金额 交易类型机具号1-17 交易记录52-18 交易记录63-19 KeyA4?读/写? Access Bit KeyB4?读/写?5钱包交易记录区C0-20 交易时间日/时/分/秒交易记录7原额 交易金额 交易类型机具号 - 18 - 18 1-21 交易记录82-22 交易记录93-23 KeyA5?读/写? Access Bit KeyB5?读/写?6公共信息区0-24 卡交易指针钱包累计交易次数交易进程标志月票累计交易次数黑名单标志文件标识校验1-25 卡交易指针钱包累计交易次数交易进程标志月票累计交易次数黑名单标志文件标识校验2-263-27 KeyA6?读/写? Access Bit KeyB6?读/写?7个人信息区0-28 姓名 校验1-29 证件类型证件号码 校验2-30 手机号码3-31 KeyA7?读? Access KeyB7?写?说明?图中阴影部分为原文取反。 5.2 技术系统总体结构 市民卡技术系统是以消费终端和网络平台建设为基础，建立数据资源交换和共享以及面向政府、企业、市民的应用系统，并遵循相应的规范标准和安全体系。技术系统总体逻辑结构如下图? - 19 - 19 网络平台数据库资源应用系统安全体系规范标准政府用户企业用户市民市民卡终端 5.3 网络及系统平台设计 本系统是一个分布集中式的网络应用环境，在城市范围内，跨多个行业进行实施的，在网络结构上分成市民卡公司、系统签约户、结算银行、前置机等多级网络。在每级网络内部还要组成一个小型的局域网，所以系统网络是由各个环节的局域网和它们之间的广域网组成，它的建设也将分为广域网建设和局域网建设两部分。
根据系统特点，结合石河子的实际需求，系统总体网络结构设计如下图? - 20 - 20 5.3.1 数据量分析 5.3.1.1 数据存储量分析2003年末，师市垦区总人口62.27万，市区30.95万，按五年规划，市民卡发放量将达到30万张，每条市民卡的基本信息存储容量为1KB，所以系统共需存储的市民卡基本信息为?ST1=30 x 104x 1K=300000K=292.97MB消费信息每条存储容量为1KB,需保存三个月，每天的交易量估计为60万条，则系统所需存储的消费信息为? - 21 - 21 ST2=60 x 104x 90 x 1KB=5.4 x 107KB=52734.38MB如果开展统计分析业务，按一般经验，其数据量将达到OLTP数据量的3-5倍，这里以消费信息数据量的3倍计算，存储则所需存储空间为?ST3=ST2 x 3=52734.38MB x 3=158203.13MB要保证数据安全，存储采用RAID1镜像技术，系统总存储容量需要?ST=(ST1+ST2+ST3) x 2=(292.97MB+52734.38MB+158203.13MB) x 2=422460.96MB=412.56GB 5.3.1.2 数据传输量分析网络实际流量由两部分组成，较好的部分网络流量为保障网络稳定所需的路由协议和网管信息的带宽，第二部分为系统进行正常数据传输所需要的带宽。在一个规划良好网络中，网络稳定时路由协议和网管信息所需带宽大约2,048bps，因此较好的部分所需要的实际流量为2,048bps。对于第二部分的网络流量主要来源与一下几个方面?每个字节8位，通信时间以秒为单位，计算30%的协议开销，峰值数据量是平均值的2倍。
? 发卡清算中心外网带宽按照五年规划，每天的交易量估计为60万条，消费信息每条存- 22 - 22 储容量为1KB,传输集中在1小时内完成，则发卡清算中心外网带宽需求为?WW1=(60 x 104x 1024 x 8) x 2/(1 x 60 x 60 x 0.7)=3900952.38bps=3.72Mbps? 系统签约户外网带宽以公交公司为例，估计五年后，公交公司通过市民卡进行的年交易量为4000万条，每条大小为1K字节，传输集中在1小时内完成，则公交公司与发卡清算中心广域网带宽需求为?WW2=(4000 x 104x 1024 x 8) x 2/(365 x 1 x 60 x 60 x 0.7)=712502.72bps=695.80Kbps 5.3.1.3 数据处理量分析按日均交易量为60万次，每笔交易的处理需要5个tpmC，发卡清算中心的交易处理需要集中在1个小时内完成，则系统处理所需处理量为?PT=(60 x 104x 5)/(1 x 60)=50000tpmC
5.3.2 局域网设计 5.3.2.1 局域网主干技术选择千兆位以太网是10M以太网及100M快速以太网的IEEE802.3系列标准成功扩展，它使用了与以太网相同的碰撞检测?CSMA/CD?机制、相同的帧结构及帧长，还不错终通过使用简单的以太网机制，为- 23 - 23 网络应用提供1,000Mbps的传输速率。
千兆位交换以太网的主要特点如下?? 简易性继承了以太网、快速以太网的简易性，因此其技术原理、安装实施和管理维护都很简单。
? 扩展性由于千兆位以太网采用了以太网、快速以太网的基本技术，例如采用相同的CSMA/CD协议、帧结构、全双工/半双工工作方式等，因此，由10Base-T、1 ……（未完，全文共34278字，当前仅显示9028字，请阅读下面提示信息。）