基于银联和一卡通的高速公路联网收费系统的设计与实现

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1、山东大学硕士学位论文收费站，降低了收费基础设施的投资，减少管理费用，并使道路变得更加畅通。3．系统建设和运行过程中所产生的宝贵网络资源和信息资源对提高高速公路收费管理水平，科学规划和决策路网建设以及交通信息产业化方而有着十分重大的现实意义。1．2国内外研究现状提到一卡通，就不得不提其核心载体：卡。卡技术的发展也是经历了一个相当长的时间，在卡的研究领域中，世界各国从来没有停止过前进的脚步。从最初的磁条卡、条码卡到现在的IC卡、ID卡，其功能不断得到改善。IC卡是集成电路卡(IntegratedCircuit．card)英文名称，也可称为智能卡，它将集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装

2、成外形尺寸和磁卡一样的卡片形式。IC卡的概念是70年代初提出来的，法国布尔(BULL)公司于1976年首先创造出IC卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个行业，它将微电子技术和计算机技术结合在一起，提高了人们生活和工作的现代化程度阳1。IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，IC卡存储器中的内容根据需要可以有条件地供外部读取。根据卡中所镶嵌的集成电路的不同可以分成以下三类：非加密存储器卡，卡中的集成电路芯片为EEPROM(可用电擦除的可编程只读存储器)，具有数据存储能力，不具有数据处理功能和硬件加密功能；逻辑加密存储器卡，在非加密存储器卡的基础上增加了加密逻辑

3、电路，加密逻辑电路通过校验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放，但只是底层次的安全保护，无法防范恶意性的攻击；CPU卡，卡中的集成电路包括中央处理器CPU、EEPROM、随机存储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的芯片操作系统COS(ChipOperatingSystem)。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。严格地讲，只有CPU卡才是真正的智能卡。根据卡与外界资料传送的形式来分，又可分为接触型IC卡和非接触型IC卡两种。非接触型IC卡又称无触点集成电路卡、射频卡，它是智能卡科学技术的一项新产品，在市场上

4、有广阔的用处H3。与接触式IC卡相比较，非接触式IC卡(射频卡)具有以下优点：3山东大学硕士学位论文可靠性高。非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如：由于粗暴插卡、非法插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。操作方便，快捷。由于非接触通讯，读写器在2．5cm一10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拨卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写器表面，即可完成操作，这大大提高了每次使

5、用的速度。防冲。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IC卡。这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。可以适合于多种应用。非接触式卡的存储结构特点是它一卡多用，能应用于不同的系统，用户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：非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在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。此外，卡中各个扇区都有

6、自己的操作密码和访问条件哺1。中国目前应用于一卡通的卡并没有界定，但磁条卡都是接触式，且接近带磁性物体容易失效，而条码卡上的条码则能轻易被复制，保密性能差，这些均导致市场偏好使用存储方便的IC卡，尤其是非接触式IC卡越来越受到客户青睐。近年，飞利浦和三星公司又推出了将射频卡和接触卡合二为一的双介面卡，以增强IC卡的相容性和应用灵活性。目前这种双介面卡已有成功应用的案例，如深圳披克公司为东海花园小区设计的一卡通系统，即采用双介面卡方案，既可实现小区的一卡通行，也可实现同一个卡在银行金融系统的应用西3。现在市场上又出现了一种光卡，其工作原理和光碟极为类似，与智能卡相比，光卡具有智能卡

7、无法比拟的存储空间，尽管光卡缺乏可运行的微处理器，但其广阔的应用前景不容忽视。IC卡在全球的发展很不平衡，几乎被法国、美国、日本等国家垄断，各国IC4山东大学硕士学位论文卡的发展模式也不尽相同。法国是政府主导型，日本是官民合办型，美国是民间导向型。法国是最早推出IC卡的国家，也是使用IC卡最多最好的国家之一，同时又是IC卡生产厂商最多、技术水平领先的国家之一，拥有Gemplus国际著名制卡公司。美国在磁卡研制及应用方面居世界之首，但在IC卡的研制方面却滞后欧洲，在IC卡的应用方面