ATM動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王剛

(漢中市郵政局，陜西 漢中 723000)

0 引言

郵政儲蓄銀行現(xiàn)有的管理系統(tǒng)工具在支持功能上存在一定盲點，只覆蓋了ATM集中管理日常工作的一部分。同時，隨著業(yè)務規(guī)模不斷擴大，使得ATM集中管理中心的日常管理工作越來越多、越來越困難。迫切需要一套管理系統(tǒng)以提高效率、降低成本、規(guī)避風險。

為此，專門針對ATM集中管理日常工作的需求，結(jié)合銀行的實際需要，開發(fā)出一套自助設(shè)備集中管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一款功能全面、標準流程化的智能管理軟件。能幫助自助設(shè)備日常加鈔和集中管理團隊，快速搭建一個流程化、自動化的智能管理平臺，幫助優(yōu)化日常加鈔和管理工作流程，包括加鈔規(guī)劃、現(xiàn)金用量、智能動態(tài)密碼管理、鈔箱跟蹤、人員績效考核、設(shè)備運行狀態(tài)和事件管理等內(nèi)容。

其中，“動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)”是自助設(shè)備集中管理系統(tǒng)”的一個重要子系統(tǒng)，即可以作為主系統(tǒng)的功能模塊，也可以作為獨立的系統(tǒng)單獨使用。

適應業(yè)務快速增長 隨需調(diào)整工作流程 控制整體成本安全風險控制 改進管理流程 提高加鈔效率

1 傳統(tǒng)機械密碼鎖的安全隱患和管理弊病

在集中管理模式下，ATM保險柜鑰匙和密碼的管理成為各銀行普遍關(guān)注的焦點和難點。ATM設(shè)備安全管理是ATM管理工作中的重點，傳統(tǒng)的ATM保險柜機械密碼鎖及密碼管理制度的安全缺陷，依賴于員工本身素質(zhì)來避免密碼泄漏風險，已經(jīng)難以滿足集約化集中管理的運營風險的防范要求。

1.1 管理上的安全風險

(1)傳統(tǒng)的機械鎖缺乏開關(guān)記錄，不能實時監(jiān)控開關(guān)情況，更沒有開鎖的授權(quán)機制，缺少異常情況報警系統(tǒng)，沒有安全稽核功能。

(2)按照總行管理要求，及時更換密碼的工作量十分巨大。密碼管理員臨時請假或工作調(diào)動，不能及時更換密碼，導致同一個密碼被多個人知道，存在密碼泄漏風險。

(3)當密碼無法及時更換時，較長時間使用固定的密碼，存在密碼泄漏風險。

(4)所有密碼的保管是通過紙質(zhì)記錄方式存放保管，容易丟失或遺忘。

(5)設(shè)備越來越多，管理的難度越來越大，而加鈔組人員有限，無法實現(xiàn)每臺設(shè)備一個密碼的模式，通常采用幾組密碼輪換使用的模式，存在泄漏風險。

(6)當維修和加鈔工作沖突時，受目前管理模式和硬件缺陷限制，維修無法及時打開保險柜，影響設(shè)備正常使用效率。

1.2 硬件上的安全風險

(1)由于密碼遺忘或機械密碼鎖硬件故障，需要強行打開保險柜的事件越來越頻繁。

(2)密碼更改操作過程繁瑣，容易操作失誤導致鎖無法使用［5］。

(3)保險柜關(guān)門沒有轉(zhuǎn)動鎖盤導致機械密碼鎖沒有關(guān)上，而管理中心無法從遠程監(jiān)控到鎖的開關(guān)情況［6］。

2 動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)特點

動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)的集中授權(quán)、一次性開鎖密碼機制和完整的流程管理功能，徹底解決了傳統(tǒng)機械密碼鎖管理模式的安全隱患，在保障工作效率的同時，最大限度地降低ATM日常清機加鈔和維護工作過程中的保險柜安全風險。

系統(tǒng)由電子鎖硬件、管理系統(tǒng)、智能電子鑰匙三部分組成。其基本原理是管理系統(tǒng)通過鎖信息、開鎖人員的智能鑰匙信息和其它約束信息，生成一次性開鎖密碼，一次性密碼通過管理中心的工作流程發(fā)放到持有指定鑰匙的開鎖人員。一次性開鎖密碼采取先進的算法和技術(shù)，密碼不能重復使用而且必須由持有指定智能電子鑰匙的人使用［7］［8］。

動態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)是采用系統(tǒng)生成、一次性有效的動態(tài)密碼和操作人員身份識別的智能電子鑰匙對ATM保險柜鎖的訪問進行控制的安全管理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過后臺集中管理控制中心對ATM保險柜鎖的打開、關(guān)閉流程進行控制、授權(quán)和監(jiān)督，并記錄何人在何時打開過哪臺ATM的鎖。從而實現(xiàn)實時監(jiān)控和事后稽核功能。

2.1 管理模式先進性

動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)從安全風險防范、工作效率和稽查管理三方面體現(xiàn)了集中管理模式的先進性，有效地解決ATM運行集中管理中的核心安全管理問題。

2.2 安全風險防范

應用動態(tài)密碼電子鎖后，每次開關(guān)鎖的動作，都由后臺管理系統(tǒng)集中管理和授權(quán)，配合高科技的電子智能鑰匙，使用一次性有效的開鎖密碼，從根本上杜絕了密碼泄漏、忘記上鎖、違規(guī)操作等風險［2］。

電子智能鑰匙內(nèi)置加密芯片，在沒有超級管理員注冊授權(quán)、沒有系統(tǒng)主密鑰和沒有專用讀寫裝置的情況下，是無法讀取和復制該鑰匙信息，具有不可復制性，從根本上杜絕了鑰匙被復制的風險［4］。

2.3 工作效率提高

采用一次性動態(tài)密碼和電子智能鑰匙，無需定期更改保險柜密碼鎖密碼，節(jié)省了因為每季度要求更改所有密碼帶來的巨大工作量，節(jié)省了大量人力資源。

當出現(xiàn)人員崗位變動、請假等情況，只要在系統(tǒng)上對其角色和功能進行設(shè)定，無需再到現(xiàn)場修改該人負責所有設(shè)備的密碼，人員調(diào)配不再局限于限定區(qū)域，限定設(shè)備，工作效率得到大大提高。

完整的工作記錄報表與分析，能管理層及時發(fā)現(xiàn)管理過程中的安全隱患，及時了解到員工工作情況和設(shè)備運行情況，管理效率也得到明顯提升。

2.4 稽核監(jiān)督管理

所有開關(guān)鎖、授權(quán)申請、系統(tǒng)操作的記錄都會被記錄中系統(tǒng)中，系統(tǒng)可以預先設(shè)定相應的安全機制，來監(jiān)控每次開關(guān)鎖操作，及時排除安全風險隱患。

除定時的稽核報告外，可以按需快速調(diào)閱操作系統(tǒng)操作記錄、鎖體本身記錄、鑰匙信息記錄，實現(xiàn)快速稽查管理功能。

通過動態(tài)密碼電子鎖的管理，能確保高標準的安全規(guī)范制度得以執(zhí)行，避免了僅僅依賴員工的責任心及職業(yè)道德的情況，極大提升了工作安全性。

2.5 動態(tài)密碼電子鎖與機械比較

機械密碼鎖 動態(tài)密碼電子鎖安全性 低 高主要風險 鑰匙被復制，密碼可能泄漏，鎖具可能沒有上鎖使用一次性密碼，泄漏風險低離行設(shè)備管理效率不同設(shè)備不同密碼由一人管理，管理難度和風險較大，管理效率較低不同設(shè)備密碼由系統(tǒng)集中管理和監(jiān)控，管理成本低，風險較少，管理效率較高便于管理更多的設(shè)備運營管理主要是人員、鑰匙、密碼的日常管理成本。按照制度要求需要對人員、鑰匙、密碼更換進行登記，運營管理成本較高，人工管理可能不規(guī)范主要是人員、系統(tǒng)、鎖具、鑰匙、密碼的日常管理成本。系統(tǒng)按照制度要求進行自動化管理，管理流程相對于現(xiàn)有機械密碼鎖的更加規(guī)范和有效密碼管理密碼固定，自助設(shè)備密碼每季度更改一次。有可能多臺設(shè)備使用相同密碼密碼一次有效，用后作廢稽核管理 人工管理，審計困難 全程記錄的開鎖日志，安全事件可以跟蹤、審計系統(tǒng)建設(shè) 無需需要建立專門的管理后臺系統(tǒng)的中心，配置支持和管理人員

3 動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要由電子鎖硬件，管理系統(tǒng)，智能電子鑰匙三部分組成。其基本原理是管理系統(tǒng)通過鎖信息、開鎖人員的智能鑰匙信息和其他約束信息，生成一次性開鎖密碼，一次性密碼通過管理中心的工作流程發(fā)放到持有指定鑰匙的開鎖人員。一次性開鎖密碼采取先進的算法和技術(shù)，密碼不能重復使用而且必須由持有指定智能電子鑰匙的人使用。

3.1 動態(tài)密碼電子鎖

動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)采用的美國KABA公司Cencon 2000電子密碼鎖，符合中華人民共和國國家標準GB 10409-2001《防盜保險柜》和GA374-2001《電子防盜鎖》的要求。該鎖獲得EN 1300 level B，ECB-S，VdS class2，DNV，UL Type 1，cULus，IMP class B等國際安全認證，鎖體本身硬件安全性能遠高于現(xiàn)時的機械鎖安全標準，該電子鎖不需要用機械方式設(shè)定密碼和修改密碼，極少出現(xiàn)機械故障和電子故障，運行十分可靠。需要外部電源(如電池等)供電，也不需要與網(wǎng)絡(luò)連接。在轉(zhuǎn)動鎖的轉(zhuǎn)盤時的摩擦能提供自我供電。電子鎖內(nèi)部集成一塊先進的微芯片，如果單人模式，有100萬種密碼組合。如果雙人密碼模式，會有5000億種密碼組合。并具有延時開啟和靜音報警功能，并能指示出鎖和保險柜門開關(guān)狀態(tài)。

3.2 管理中心系統(tǒng)

安裝在管理中心的后臺管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，支持集中管理中心對鎖進行統(tǒng)一管理，提供電子鎖激活、電子鎖設(shè)置、日常操作人員登記、電子鎖導入、日常操作、稽核報表、異常事件報警等功能［1］［3］。

3.3 電子鑰匙

智能電子鑰匙是開鎖人員的身份標識，配合一次性密碼，用于打開保險柜鎖。必須在系統(tǒng)中注冊才能使用。

3.4 開關(guān)鎖操作流程

以現(xiàn)場操作員需要現(xiàn)場加鈔或維修，需要打開動態(tài)密碼電子鎖為例，說明動態(tài)密碼電子鎖的開關(guān)鎖操作流程。系統(tǒng)采用嚴格的約束機制，對人員身份設(shè)備、設(shè)備位置、工單工作任務要求等信息進行核實后，才能產(chǎn)生相應的開鎖密碼。

3.4.1 通過人工電話進行開關(guān)鎖操作

圖示1 人工電話進行開關(guān)鎖操作

人工電話的開關(guān)鎖步驟說明步驟1:管理中心系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)中錄入工作工單任務請求步驟2:系統(tǒng)接受請求，生成工作工單步驟3:管理中心系統(tǒng)管理員通知現(xiàn)場操作員工作工單任務內(nèi)容步驟4:現(xiàn)場操作員按照工單要求到達現(xiàn)場，通過人工電話向管理中心申請開鎖密碼步驟5:管理中心系統(tǒng)管理員接到現(xiàn)場操作員電話，核實身份后，向管理系統(tǒng)申請開鎖密碼步驟6:系統(tǒng)生成開鎖密碼步驟7:管理中心系統(tǒng)管理員把開鎖密碼告訴現(xiàn)場操作員步驟8:現(xiàn)場操作員用開鎖密碼與電子智能鑰匙打開電子鎖，進行現(xiàn)場工作步驟9:工作完成，現(xiàn)場操作員記錄電子密碼鎖的關(guān)閉碼步驟10:現(xiàn)場操作員把關(guān)閉碼告訴管理中心系統(tǒng)管理員步驟11:管理中心系統(tǒng)管理員到系統(tǒng)中核實關(guān)閉碼步驟12:系統(tǒng)確認關(guān)閉碼正確，關(guān)閉工單，本次工作結(jié)束

3.4.2 通過專用手持終端進行開關(guān)鎖操作

人工電話模式，現(xiàn)場操作員與管理中心系統(tǒng)管理員有至少兩次通話，以獲得開鎖密碼和校驗關(guān)閉碼。的動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)也支持短信、語音電話(IVR)和專用手持終端等多渠道方式，由現(xiàn)場操作員直接與管理系統(tǒng)聯(lián)系，申請開鎖密碼和校驗關(guān)閉碼，以減少管理中心系統(tǒng)管理員對每個正常工單任務的人工干預，也避免管理中心系統(tǒng)管理員參與導致密碼泄漏的風險。

現(xiàn)場操作員使用專用手持終端，進行開關(guān)鎖的工作流程說明如下:

圖示2 專用手持終端進行開關(guān)鎖操作

專用手持終端開關(guān)鎖步驟:步驟1:管理中心系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)中錄入工作工單任務請求步驟2:系統(tǒng)接受請求，生成工作工單，并把工作工單推送到現(xiàn)場操作員的手持終端上步驟3:現(xiàn)場操作員按照工單要求到達現(xiàn)場，通過操作手持終端向管理系統(tǒng)申請開鎖密碼步驟4:系統(tǒng)生成開鎖密碼，并把開鎖密碼推送到現(xiàn)場操作員的手持終端上步驟5:現(xiàn)場操作員用開鎖密碼與電子智能鑰匙打開電子鎖，進行現(xiàn)場工作步驟6:工作完成，現(xiàn)場操作員記錄電子密碼鎖的關(guān)閉碼步驟7:現(xiàn)場操作元通過操作手持終端向管理系統(tǒng)提交關(guān)閉碼步驟8:管理系統(tǒng)確認關(guān)閉碼正確，關(guān)閉工單步驟9:管理系統(tǒng)提示管理中心系統(tǒng)管理員該工單任務已經(jīng)完成，鎖已關(guān)閉。

3.5 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

圖示3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

3.6 ATM使用電子密碼鎖的優(yōu)勢

目前ATM通常配置一把機械密碼鎖和一把機械鎖。采用電子密碼鎖具有有以下優(yōu)勢:

(1)密鑰量豐富。雖然機械密碼鎖的理論密鑰量是100萬組，但是因鎖的機械精度問題導致實際有效密鑰不到50萬組而電子密碼鎖的實際密碼至少為100萬組，且可以擴充。

(2)開鎖有效性高。機械密碼鎖存在密碼精度問題且開鎖時需要正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)七八圈一旦中間轉(zhuǎn)錯需要重新開鎖。而密碼鎖只需要按鍵輸入就能開鎖。

(3)能自動上鎖。保險柜關(guān)門沒有轉(zhuǎn)動鎖盤導致機械密碼鎖沒有關(guān)上而管理中心無法從遠程監(jiān)控到鎖的開關(guān)情況。電子密碼鎖可以在關(guān)上保險柜門閂后自動落鎖。還可以增加諸如密碼鎖關(guān)閉狀態(tài)報警功能。

(4)改密簡單。機械密碼鎖改密操作要復雜的多需要多次確認才能保證有效改密。電子密碼鎖改密方便快捷動態(tài)密碼鎖甚至是每次都不相同的動態(tài)密碼

(5)安全性相對高。電子密碼鎖可以設(shè)置延時開鎖和連續(xù)多次輸入錯誤密碼的懲罰功能，很難使用窮舉法開鎖，使用了延時開鎖時，即使猜對了密碼，鎖也不會馬上打開，會讓破解人員誤認為密碼錯誤。

(6)能實現(xiàn)雙人開鎖。采用雙人開鎖方式，可以提高安全性，便于相互監(jiān)督。

(7)能擴展其他報警設(shè)備。電子密碼鎖可以擴展無聲報警、審查開鎖記錄，可以在加鈔員被挾持時，啟用無聲報警功能。

4 結(jié)束語

動態(tài)密碼電子鎖管理系統(tǒng)實現(xiàn)通過集中遠程控制開閉鎖，管理人員能夠預先或?qū)崟r監(jiān)控保險柜的開關(guān)狀態(tài)，進一步加強風險控制，對ATM設(shè)備，特別是集中加鈔的ATM設(shè)備的管理提供有效安全的管理手段。可進一步提升現(xiàn)有ATM設(shè)備的管理水平和效率，也為離行式ATM的大量投放奠定安全管理的堅實基礎(chǔ)。

使用動態(tài)密碼電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械鎖，可以防范現(xiàn)有鑰匙、密碼管理使用不當導致的資金安全隱患，提升ATM設(shè)備和現(xiàn)金的安全，為人員、設(shè)備和現(xiàn)金的規(guī)范化管理提供技術(shù)支持條件。基于動態(tài)密碼電子鎖的性能優(yōu)越性特點和能滿足銀行ATM風險安全管理需求，可以預計，動態(tài)密碼電子鎖將會取代傳統(tǒng)的機械密碼鎖。

［1］李文石，嚴明.雙鍵式電子密碼鎖的設(shè)計［J］，電子技術(shù)，1995年02期:20-23.

［2］孫培敬;章長根.微電腦卡片式電子鎖［J］，電子技術(shù)，1989年08期:10-12.

［3］張志明，楊建華，王磊.網(wǎng)絡(luò)電子密碼鎖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］，測控技術(shù)，2000年11期:17-22.

［4］楊躍華.高可靠電子密碼鎖電路YYH308［J］，電子世界，1994年12期:32-36.

［5］郝鴻安.電子密碼鎖專用集成電路5G058［J］，現(xiàn)代通信，1994年02期:40-42.