论高速公路站级收费系统的安全性

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【摘要】高速公路收费系统是一套用于高速公路收费管理的软件系统，是核心业务系统之一，本文从站级收费系统的软硬件安全、数据安全、网络系统安全等方面，分析高速公路收费系统的安全性，提出相应对策，对保障收费系统的正常运行具有重要的作用。

【关键词】高速公路；站级收费系统；安全

高速公路的站级收费系统是整个高速公路运营的根本。因此站级收费系统进行安全检测和评估，并及时进行安全整改，降低运行风险.提高运作效率，保证收费系统的正常运作。

收费系统一般由收费中心、收费分中心、收费车道终端四个级组成。其中站级收费系统包括：站服务器、收费车道计算机、管理工作站、数字硬盘录像机等。收费系统的数据可分为四类：参数表、实时数据、统计分析数据和图像数据。①参数表：系统时钟、费率表、授权职员表、旅程时间表、公务表、黑名单等。②实时数据：当前车道车流量、当前车型车流量、当前收费进程信息、TCO确认信息，实时图像视频等。③图像数据：普通车的图像，特殊车辆和图像，如违章车辆、军警车、公务车、紧急车等特殊车辆。图像数据在车道通过激发到达线圈或通过线圈进行行抓拍，存储在当前车道，并压缩上传至收费站服务器、分中心服务器、中心服务器。④统计报表：通行费日/月/年报表、车流量日/月/年、移交银行、交班缴款情况报表等。

高速公路收费系统的安全主要取决于各级应用软件的安全，尤其站级收费系统对整个收费系统的安全至关重要。一般的收费系统都由几十至几百个收费站组成，每个站级收费系统就是一个小型局域网系统，包含站服务器，管理工作站，收费车车道计算机及视频图像系统等十几台计算机组成。在整个收费系统中，每个收费站相当于一个点，终端有几千台计算机组成，其中90%以上的终端分布在收费站。为了保障高速公路收费系统的安全，首先要从收费站的数据源终端从以下几个方面着手。

一、登录控制

登录控制收费软件应有可靠的登录控制，对系统合法人员身份识别系统除了有效工号、口令，身份卡识别，还应有授权职员的服务器验证、角色划分、权限的限定、地点限定、有效期限定、多次识别错误的记录和报警。

二、操作系统及数据库权限管理

收费系统完善的权限管理，系统登录权限，超级用户的权限，用户的分组授权，系统文件夹读写权限的控制，数据库管理用户的权限分配等。如：收费员只能操作对收费车道计算机的软件。监控员通过TCO实时监控程序，对收费员收费过程实施监管，对车道计算机提出的请求给予审核和确认，对特殊交易信息进行批注等。财务员对收费员交班缴款信息的处理统计，移交银行信息的确认等权限的控制等。收费数据、图片存放的文件夹的读取操作权限，收费终端数据生成存放目录的读取权限等严格分级控制，达到收费软件使用安全。

三、收费系统的数据流程控制

收费系统数据流程包括数据生成流程和处理流程。收费系统软件要做到数据传输的流向控制，系统对数据处理的流程控制。

（一）数据生成流程控制

车道计算机要接受其外设传输过来的信息，在收到收到信息记录后，要进行校验，对合法数据进行处理，并通知外设通信过程结束：否则，记录校核结果通知外设，进行二次传输，直至正确为止，这需要车道计算机与外设有固定的通信协议，这时系统要将验证正确的数据写入数据库，错误的数据要以文档形式写到相应日志中。

（二）处理流程

系统软件调取数据库时，根用户编码，正确的口令，才能获取相应权限的数据操作。程序模块限定了用户访问数据库范围和操作方式。不但提高了安全性，也提高了准确性和可靠性。

（三）时间同步

收费系统服务器应能有效控制各数据源的上传次序，保证网络系统的不会因阻塞而造成数据丢失。从上级分中心服务器接收系统时间并同步，同时同步本网段内其他终端计算机时间，保证统一时间，保证交易信息、操作信息，数据汇总信息有一个准确的时间轴。

四、系统收据的存储和安全

1、收费系统就采用多级备份系统。收费车道计算机产生的原始收费收据，在车道计算机在上一次交易确认结束后，就应备份到相当目录同时上传到站级服务器，站级服务器将数据添加到数据库中，并对数据库定时地压缩备份同时上传到分中心。当数据上传到中心服务器后，添加到中心数据库，当系统出现异常情况时，保证收费数据不丢失。

2、建立收费软件日志。对系统软硬件运行情况、收费操作情况，系统资源情况自动生成相应日志，维护人员可以通过查看系统运行日志，分析故障的原因，

3、自动生成文件及数据的限制。A、文件大小限制：由于系统运行时间较长，处理数据量较大，对自动生成的文件，要限定生成文件大小，既方便读取，又方便备份和传输。当到达规定记录容量时自动生成新的记录。B、文件的时效限制：如果备份不件不定时删除，将会将系统资源（硬盘空间耗尽），一般设置为系统数据、图片保存3个月，日志保存一个月，报警信息保存1个月，实时录像数据可根据安装硬盘大小、影像格式来确定，当到达规定记录时间时自动覆盖以前的内容。C、未能正确写入数据库文件的限制：对于数据传输过程出现问题，无法通过效验的数据文件，要存放在特定目录和附加特定扩展名来标识，方便后期手工处理。

五、测试密钥和运行密钥

1、收费系统中产生的重要字段的数据，进行加密处理。能有效防止违规操作和使用。加密算法及参数根据实际情况选取。建设方向业主移交系统后，业主在改变口令的同时，改变加密算法的参数。就像家居装修一样，承包方在装修初期使用装修钥匙，当移交业主并使用正规钥匙后，装修钥匙将会失效。进一步加强了口令及加密算法的唯一知晓性。

2、通行卡密钥。为了防止用户修改通行卡数据，对通行卡数据读取进行加密处理，能有效防止通过修改通行卡数据逃费行为发生。系统建设立初期，测试阶段应使用临时密钥，向业主移交系统后，业主应改成正规密钥，系统投入正式运行。

六、网段VLAN的划分

为了系统安全性，各级收费站、分中心、中心之间应划分不同的网段，这样可减少参与广播风暴的设备数量。通过LAN提供建立防火墙的机制，防止交换网络的过量广播释放带宽给用户应用，增强局域网的安全性，含有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离，从而降低泄露机密信息的可能性。

七、服务器安全策略

1、为了提高系统的安全性，服务器的文件系统格式一定为NTFS格式，比其它格式文件的安全性、磁盘空间利用率更高，同时还可以配置文件的安全性，磁盘配额、文件加密等。

2、安装操作系统时尽量只安装我们必要的组件，然后打上最新的补丁。填补操作系统本身漏洞。

3、数据备份磁盘要指定用户给予完全操作的权限。比如E盘为数据备份盘，我们只指定一个管理员对它有完全操作的权限。

4、系统盘操作权限设置。对于c盘的系统文件或关键部位的文件，把安全性设置特定的人员才具有完全操作权限。

5、禁用不必要的服务，提高安全性和CPU运行效率，如Computer Browser 维护网络上计算机的最新列表以及提供这个列表，Task scheduler 允许程序在指定时间运行等。

6、修改注册表，让系统更强壮。如：隐藏重要文件目录可以修改注册表实现完全隐藏：EY_LOCAL_MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft＼Windows＼Current-Version＼Explorer＼Advanced＼Folder＼Hi-dden＼SHOWALL”，鼠标右击“CheckedValue”，选择修改，把数值由1改为0；禁止IPC空连接：cracker可以利用net use命令建立空连接，进而入侵；还有net view，nbtstat这些都是基于空连接的，禁用它就可以。

7、安全日志，一台主机被别人入侵了，系统管理员查看，安全日志是空的，那么到本地安全策略->审核策略中打开相应的审核。

8、服务器的监控程序，保证监视服务器运行状态，一旦发现服务停止要及时采取相应措施。

总结起来，高速公路收费系统的终端点多面广，对收费系统的软硬件管理和安全维护会带来更多安全隐患，所以收费系统安全需要一批懂技术会管理的复合型人才，需要加强高速公路收费系统管理人员和操作人员提高专业技能，更需要加强对站级收费系统的重视和管理，从而保证收费系统的正常运行。