蒲和平 盧濤

摘? 要： 在新的信息化和互聯(lián)技術(shù)建設(shè)階段，高校有必要對(duì)校園卡運(yùn)行模式和應(yīng)用方式加以進(jìn)一步探索，虛擬校園卡支付是在實(shí)體卡支付之外，創(chuàng)建一套獨(dú)立的虛擬卡支付體系，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上、線(xiàn)下場(chǎng)景全覆蓋，為高校師生提供豐富的隨時(shí)隨地支付服務(wù)。文中針對(duì)虛擬校園卡條件下支付系統(tǒng)的新特征，提出以庫(kù)為主、聚合支付和微服務(wù)結(jié)合的支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。首先對(duì)微服務(wù)虛擬校園卡支付系統(tǒng)的特征進(jìn)行分析，解構(gòu)支付系統(tǒng)形成以支付技術(shù)中臺(tái)+支付業(yè)務(wù)中臺(tái)能力，實(shí)現(xiàn)多支付渠道對(duì)多支付業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的豐富和個(gè)性化延展能力;然后提出總體設(shè)計(jì)框架，并對(duì)支付渠道、支付路由及平臺(tái)功能進(jìn)行了設(shè)計(jì);最后介紹系統(tǒng)的部署及功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明，校園支付與社會(huì)支付高度融合，是“互聯(lián)網(wǎng)+”校園應(yīng)用的又一實(shí)踐，將對(duì)校園信息化建設(shè)起到積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞： 虛擬校園卡; 支付系統(tǒng); 系統(tǒng)設(shè)計(jì); 微服務(wù)架構(gòu); 特征分析; 系統(tǒng)部署

中圖分類(lèi)號(hào)： TN915?34; TP399? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2020）18?0001?05

Abstract： In the new stage of informatization and Internet technology construction， it is necessary for colleges and universities to further explore the operation mode and application mode of their campus cards. The virtual campus card payment is to create a set of independent virtual card payment system in addition to entity card payment， which can realize the full coverage of online and offline scenes， and provide rich payment services for college teachers and students anytime and anywhere. In allusion to the new features of the payment system of virtual campus card， a design scheme of payment system is proposed， which is mainly based on the database， and combines with aggregate payment and micro service. The features of micro?service virtual campus card payment system are analyzed， and the payment system is deconstructed to form the function of the payment technology middle platform + payment business middle platform， so as to realize the expansion ability of multi?payment channel to multi?payment business， and the ability of business enrichment and individuation extension. The overall design framework is proposed， and the payment channel， payment route and platform function are designed. The deployment and function realization of the system are introduced. The actual application results show that the high integration of campus payment and social payment is another practice of Internet plus campus application， which will play a positive role in promoting campus informatization construction.

Keywords： virtual campus card; payment system; system design; micro?service architecture; ferture analysis; system deployment

0? 引? 言

校園卡是智慧校園建設(shè)的重要內(nèi)容，隨著高校信息化的發(fā)展和移動(dòng)支付的普及，校園卡平臺(tái)在迎來(lái)新發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著一系列的挑戰(zhàn)[1]。傳統(tǒng)的校園卡平臺(tái)里，校園卡大多是實(shí)體卡，在實(shí)體卡上寫(xiě)入各種用戶(hù)信息，實(shí)現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”。過(guò)去，這種校園卡為人們帶來(lái)了很大的便利，但是隨著社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，這種校園卡的弊端也越來(lái)越明顯[2]。

我校校園一卡通系統(tǒng)始建于2010年，以校園卡為依托，建設(shè)了食堂消費(fèi)、水控消費(fèi)、門(mén)禁系統(tǒng)、圈存系統(tǒng)等15個(gè)應(yīng)用。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展日趨成熟，但在使用和管理的過(guò)程中，也逐漸暴露出越來(lái)越多的問(wèn)題，如迎新季發(fā)卡壓力大、臨時(shí)卡發(fā)放管理難、以卡為準(zhǔn)不支持在線(xiàn)并發(fā)、丟失卡/黑卡交易產(chǎn)生糾紛、水控消費(fèi)無(wú)明細(xì)數(shù)據(jù)、校園卡丟失后小錢(qián)包資金無(wú)法找回等。為了徹底解決這些問(wèn)題，在對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)校園卡平臺(tái)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和反思的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了新一輪的校園卡建設(shè)。

經(jīng)過(guò)多次到兄弟高?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，以及與相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)交流，最終確定了三大技術(shù)方向：一是實(shí)體卡與虛擬卡相結(jié)合[3];二是聚合支付[4];三是微服務(wù)架構(gòu)[5?6]。虛擬卡解決的是多介質(zhì)識(shí)別和應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展問(wèn)題，聚合支付解決的是多渠道支付和對(duì)賬難問(wèn)題[7]。微服務(wù)架構(gòu)具有服務(wù)內(nèi)聚高、耦合度低、易擴(kuò)展、易重構(gòu)、高可靠性、高可維護(hù)性等特點(diǎn)，特別適合多服務(wù)、多并發(fā)的校園卡平臺(tái)。

目前，很多校園一卡通平臺(tái)都逐漸開(kāi)始向“微服務(wù)架構(gòu)”轉(zhuǎn)變，向移動(dòng)化、多元化、數(shù)據(jù)化服務(wù)轉(zhuǎn)變。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，原有支付系統(tǒng)無(wú)卡消費(fèi)應(yīng)用不足、新技術(shù)體驗(yàn)不足[8?9]，已經(jīng)不能滿(mǎn)足系統(tǒng)功能的需要，對(duì)支付系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)建成適合本校實(shí)情的新一代支付系統(tǒng)，是校園卡系統(tǒng)升級(jí)能否成功的關(guān)鍵。

1? 微服務(wù)虛擬校園卡支付系統(tǒng)特征分析

1.1? 支付手段多元化

虛擬校園卡是校園信息化的又一次重大革新，借助4G技術(shù)、聚合支付、生物特征識(shí)別、智能手機(jī)設(shè)備、APP等工具，提供滿(mǎn)足學(xué)校個(gè)性化管理、全業(yè)務(wù)場(chǎng)景覆蓋的解決方案，為學(xué)校信息化節(jié)約服務(wù)成本及提升服務(wù)效率，并且可以完善和擴(kuò)展信息化服務(wù)生態(tài)[10]，讓師生們?cè)谛?nèi)校外得到更好的生活和服務(wù)體驗(yàn)。

使用虛擬校園卡，用戶(hù)依靠手機(jī)二維碼可輕松通過(guò)各類(lèi)門(mén)禁出入類(lèi)和考勤簽到類(lèi)終端，實(shí)現(xiàn)無(wú)感知智能識(shí)別。以在校師生智能手機(jī)為載體，以智能手機(jī)二維碼識(shí)別為依據(jù)，構(gòu)建全校虛擬校園卡支付環(huán)境。可以在手機(jī)端完成充值，使用手機(jī)掃碼完成消費(fèi)場(chǎng)景，構(gòu)建校園無(wú)卡支付環(huán)境。依托系統(tǒng)的支付體系，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)現(xiàn)金流通的校園支付環(huán)境。

1.2? 微服務(wù)賦能支付系統(tǒng)

在校園支付場(chǎng)景中使用微服務(wù)架構(gòu)，將支付寶、微信、銀聯(lián)等社會(huì)支付服務(wù)，以及對(duì)賬服務(wù)、消息通知、任務(wù)調(diào)度抽象為支付的基礎(chǔ)能力，并提供物聯(lián)網(wǎng)接入、身份認(rèn)證服務(wù)、多場(chǎng)景支付等支付服務(wù)能力。除有效對(duì)接多種支付方式外，還減少了學(xué)校對(duì)各個(gè)支付場(chǎng)景各建一套收費(fèi)系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)造成的資金浪費(fèi)，并有效避免不同系統(tǒng)之間的“數(shù)據(jù)孤島”和信息割裂，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和管理，為后續(xù)開(kāi)展數(shù)據(jù)分析、挖掘沉淀“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”打基礎(chǔ)。

在支付場(chǎng)景覆蓋方面可以按照業(yè)務(wù)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)支付場(chǎng)景細(xì)分，并為各類(lèi)服務(wù)場(chǎng)景建立相關(guān)的微服務(wù)?？蓪?shí)現(xiàn)一個(gè)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，全場(chǎng)景、多支付方式快速接入的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，并且各支付場(chǎng)景微服務(wù)之間相互獨(dú)立，新的支付場(chǎng)景不影響、不依賴(lài)于原有支付場(chǎng)景，保障了校園師生用戶(hù)隨時(shí)隨地獲取服務(wù)的極致使用體驗(yàn)。

1.3? 統(tǒng)一管控多方支付渠道

在虛擬校園卡環(huán)境下，以卡為主的模式正在被以庫(kù)為主的模式取代，為開(kāi)通更多的支付渠道提供了可能，支付寶、微信、云閃付、銀聯(lián)多個(gè)渠道的第三方支付手段都可以在學(xué)校校園卡系統(tǒng)中得到應(yīng)用支持。

支付渠道的增多必將增大校園支付系統(tǒng)的管理難度。傳統(tǒng)校園卡系統(tǒng)中，第三方支付渠道僅作為充值手段使用，尚存在對(duì)賬難問(wèn)題[11]。在新一代校園卡系統(tǒng)中，第三方支付不僅能向校園卡賬戶(hù)充值，還可以直接進(jìn)行消費(fèi)，這將導(dǎo)致第三方賬務(wù)記錄的大幅增長(zhǎng)，如果不采用技術(shù)手段加以統(tǒng)一管控，對(duì)賬難問(wèn)題不但得不到解決，反而會(huì)進(jìn)一步加劇嚴(yán)重程度，學(xué)校將無(wú)法有效地管理商戶(hù)，無(wú)法準(zhǔn)確地掌握學(xué)生信息，更無(wú)法有效地限制外來(lái)人員，存在一定的安全管控隱患[7]。

要滿(mǎn)足多種支付渠道對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的支持，首先校園支付系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的聚合支付管理，即任一支付方式支付后，后臺(tái)都可以進(jìn)行結(jié)算;其次，增加身份驗(yàn)證，判斷區(qū)別校外人員是否可以使用。

2? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1? 總體框架

支付平臺(tái)總體框架圖如圖1所示。

基于微服務(wù)架構(gòu)的支付系統(tǒng)，需要滿(mǎn)足最新智慧校園框架。系統(tǒng)整體可分為4層：基礎(chǔ)設(shè)施層、核心框架層、業(yè)務(wù)服務(wù)層和數(shù)據(jù)感知層，4層之間要達(dá)成“高內(nèi)聚，低耦合”的體系要求[12]。支付體系作為中臺(tái)能力融合在支付平臺(tái)各層中，以體現(xiàn)微服務(wù)的水融式能力，可以滿(mǎn)足各業(yè)務(wù)場(chǎng)景使用。

基礎(chǔ)設(shè)施層：該層主要是物理硬件，主要指學(xué)校的數(shù)據(jù)中心建設(shè)與校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等。系統(tǒng)應(yīng)支持多樣化環(huán)境部署，校園網(wǎng)應(yīng)支持多樣化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

核心框架層：平臺(tái)底層架構(gòu)采用K8S技術(shù)和Docker容器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)業(yè)務(wù)處理能力的提升，提供高并發(fā)、高容錯(cuò)、高性能的保障支持。

業(yè)務(wù)服務(wù)層：該層主要是整個(gè)系統(tǒng)的核心服務(wù)，包括物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、核心服務(wù)、統(tǒng)一支付服務(wù)、開(kāi)放服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)等，這些服務(wù)模塊各自獨(dú)立又緊密相連，共同為上層應(yīng)用服務(wù)提供支撐。其中，統(tǒng)一支付服務(wù)作為中臺(tái)能力，給各應(yīng)用場(chǎng)景提供支付接口，快速實(shí)現(xiàn)支付能力，支付服務(wù)封裝了支付路由、支付渠道對(duì)接、對(duì)賬等核心支付能力，通過(guò)支付中臺(tái)賦能，各應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)無(wú)感支付。

數(shù)據(jù)感知層：該層直面用戶(hù)，全面支持PC端和手機(jī)端，可能情況下支持生物特征（人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等），多種支付方式（支付寶、微信、銀聯(lián)等），實(shí)現(xiàn)管理和服務(wù)的移動(dòng)化、便捷化，支持用戶(hù)隨時(shí)隨地連接并使用系統(tǒng)。

2.2? 支付渠道設(shè)計(jì)

在當(dāng)今社會(huì)，支付方式越來(lái)越多樣化，除了傳統(tǒng)的現(xiàn)金支付、實(shí)體卡支付，移動(dòng)支付也作為我國(guó)的新四大發(fā)明之一，在各種支付場(chǎng)景下發(fā)揮作用。除此之外，還有刷臉支付、指紋支付等生物特征支付也逐漸興起。

為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的支付管理，需要在校園支付系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)虛擬卡，構(gòu)建無(wú)現(xiàn)金校園支付體系，覆蓋校內(nèi)校外，打通線(xiàn)上線(xiàn)下，為學(xué)校提供統(tǒng)一的支付中心、統(tǒng)一的結(jié)算中心。

在虛擬卡中可以綁定多種支付渠道，現(xiàn)在常見(jiàn)的支付渠道包括支付寶、微信、云閃付，以及各個(gè)銀行的支付渠道等。選擇支付渠道時(shí)，需要根據(jù)用戶(hù)習(xí)慣和學(xué)校實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)，盡可能地使學(xué)校和用戶(hù)都滿(mǎn)意。

建立支付渠道開(kāi)通功能，學(xué)校增加一種支付渠道需要在后臺(tái)進(jìn)行登記，結(jié)合支付渠道二維碼或生物特征標(biāo)識(shí)類(lèi)型，分配支付渠道ID，通過(guò)支付渠道ID來(lái)區(qū)分支付方式、結(jié)算和對(duì)賬。

2.3? 支付路由設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)支付路由的目的，在于讓用戶(hù)在支付時(shí)，系統(tǒng)可以智能地選擇最優(yōu)的支付渠道，如圖2所示。一個(gè)好的支付路由，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下功能：

1） 根據(jù)支付場(chǎng)景自動(dòng)匹配出可使用的支付方式。

2） 節(jié)省成本，哪個(gè)通道省錢(qián)，優(yōu)先考慮哪個(gè)通道。

3） 可靠的 QoS。

4） 支持營(yíng)銷(xiāo)，可優(yōu)先選擇有優(yōu)惠活動(dòng)的通道。

5） 降低運(yùn)營(yíng)成本。

根據(jù)支付渠道的數(shù)量和路由規(guī)則的復(fù)雜程度，渠道路由的復(fù)雜性也不一樣。判斷引擎的處理邏輯如圖3所示[13]。

配置N條路由規(guī)則及1條默認(rèn)渠道。每條路由規(guī)則包含“條件”和“渠道”2個(gè)組成部分，條件由若干個(gè)條件維度組成，當(dāng)滿(mǎn)足渠道的所有條件時(shí)則使用該渠道，如果遇到不能滿(mǎn)足的條件則進(jìn)入下一規(guī)則判斷，直到找到符合所有條件的規(guī)則;如果所有渠道都不滿(mǎn)足，則使用默認(rèn)渠道。

從判斷引擎的處理邏輯中可以看出，判斷引擎實(shí)際上就是對(duì)不同路由規(guī)則的判斷，常用的路由規(guī)則包括：

1） 產(chǎn)品類(lèi)型：路由首先要考慮可以支持的產(chǎn)品。

2） 費(fèi)率：費(fèi)率是路由的重要指標(biāo)，不同的費(fèi)率意味著不同的成本。

3） 交易限額：不同渠道對(duì)應(yīng)的交易限額一般是不同的，在進(jìn)行路由選擇時(shí)，如果交易額大于渠道的交易限額，則對(duì)應(yīng)渠道不應(yīng)該顯示出來(lái)。

4） 卡類(lèi)型：渠道對(duì)信用卡、借記卡的支持情況。

5） 通道的 QoS：渠道的暢通情況、并發(fā)性能、可靠性等都是路由考慮的因素。

6） 到賬時(shí)效：對(duì)于轉(zhuǎn)賬，資金什么時(shí)候到目標(biāo)賬戶(hù)，也是影響路由選擇的一個(gè)因素。

2.4? 支付應(yīng)用設(shè)計(jì)

根據(jù)師生使用習(xí)慣和學(xué)校支付管理要求，可以不同支付場(chǎng)景對(duì)應(yīng)不同的支付應(yīng)用，也可以場(chǎng)景用同一支付應(yīng)用，支付應(yīng)用一般由業(yè)務(wù)方來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如餐飲消費(fèi)場(chǎng)景，由于有補(bǔ)助、打折，以及不同商戶(hù)等業(yè)務(wù)較為復(fù)雜，需要單獨(dú)的支付應(yīng)用;比如交黨費(fèi)、團(tuán)費(fèi)就不需要支付應(yīng)用，因?yàn)槭召M(fèi)簡(jiǎn)單只需要導(dǎo)入名單和金額，自動(dòng)進(jìn)行收費(fèi)和結(jié)算，支付系統(tǒng)只為其提供實(shí)現(xiàn)支付業(yè)務(wù)的接口。在校園環(huán)境下，有很多的支付應(yīng)用場(chǎng)景，如學(xué)雜費(fèi)、網(wǎng)費(fèi)、報(bào)名費(fèi)等，不同的支付應(yīng)用可以作為一個(gè)單獨(dú)的微服務(wù)，以滿(mǎn)足高峰支付時(shí)，能彈性擴(kuò)展。

2.5? 支付平臺(tái)主要功能模塊設(shè)計(jì)

支付平臺(tái)應(yīng)具備以下主功能模塊：

1） 系統(tǒng)管理。對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行配置管理，如服務(wù)器IP、地址等;為不同的用戶(hù)分配不同的角色，用以控制用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限;創(chuàng)建及維護(hù)操作員，可根據(jù)各部門(mén)需求，按不同權(quán)限分別創(chuàng)建操作員。

2） 支付環(huán)境管理。以樹(shù)型結(jié)構(gòu)形式對(duì)支付方式進(jìn)行管理，可增加同級(jí)及下級(jí)支付方式;配置每種支付方式用到的相關(guān)參數(shù)信息;創(chuàng)建收單機(jī)構(gòu)及完善收單機(jī)構(gòu)信息，收單機(jī)構(gòu)為樹(shù)型層次關(guān)系，支持增加同級(jí)和下級(jí)收單機(jī)構(gòu)。

3） 應(yīng)用管理。支付分類(lèi)即繳費(fèi)的項(xiàng)目類(lèi)型管理，如網(wǎng)費(fèi)、電費(fèi)等;對(duì)所有調(diào)用支付服務(wù)的應(yīng)用進(jìn)行管理，可增加、修改、綁定支付方式等功能;對(duì)支付方式權(quán)限進(jìn)行維護(hù)，例如：某個(gè)收單機(jī)構(gòu)下的某個(gè)應(yīng)用可以使用哪些支付方式。

4） 訂單管理。按條件查詢(xún)支付訂單;微信、支付寶、網(wǎng)銀等業(yè)務(wù)訂單，支持按條件查詢(xún)。

5） 賬務(wù)管理。按照收單商戶(hù)進(jìn)行每日交易匯總;按照每個(gè)商戶(hù)根據(jù)支付方式（微信、支付寶、現(xiàn)金、POS機(jī)、百度錢(qián)包等）統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)每種支付方式的交易金額與交易筆數(shù);每日商戶(hù)明細(xì)統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)各個(gè)商戶(hù)每個(gè)應(yīng)用每日的交易金額與交易筆數(shù);收單機(jī)構(gòu)每日對(duì)賬結(jié)果展示;對(duì)差賬的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)單操作。

3? 系統(tǒng)部署及功能實(shí)現(xiàn)

3.1? 微服務(wù)平臺(tái)的搭建

使用7臺(tái)2路服務(wù)器、2臺(tái)存儲(chǔ)、2臺(tái)萬(wàn)兆交換機(jī)、2臺(tái)光纖交換機(jī)等作為整個(gè)校園卡系統(tǒng)的硬件資源，經(jīng)虛擬池化后為包括支付平臺(tái)在內(nèi)的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)提供支撐，平臺(tái)使用Docker來(lái)部署微服務(wù)應(yīng)用，使用K8S來(lái)管理微服務(wù)。服務(wù)之間按高內(nèi)聚、低耦合的原則來(lái)進(jìn)行拆分，統(tǒng)一使用的服務(wù)作為一個(gè)單獨(dú)的微服務(wù)存在。

新開(kāi)普的新一代校園卡系統(tǒng)平臺(tái)，用戶(hù)界面采用Bootstrap技術(shù)，完全的富客戶(hù)端模式，界面風(fēng)格清新、操作簡(jiǎn)單、易用性強(qiáng)、交互性好、支持自定義顯示等功能，并且在PC端與手機(jī)端完美兼容，無(wú)需單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品即可滿(mǎn)足一卡通平臺(tái)移動(dòng)辦公需要。

3.2? 支付場(chǎng)景建設(shè)

根據(jù)前期對(duì)學(xué)校實(shí)際業(yè)務(wù)需要的調(diào)研，重點(diǎn)進(jìn)行了3類(lèi)支付場(chǎng)景建設(shè)：

1） 充值繳費(fèi)。在暫時(shí)保留現(xiàn)有現(xiàn)金、支付寶、網(wǎng)銀充值繳費(fèi)的基礎(chǔ)上，本次重點(diǎn)引進(jìn)了中國(guó)銀行的聚合支付網(wǎng)關(guān)，微信、支付寶、簽約銀行等都可通過(guò)聚合支付網(wǎng)關(guān)完成充值繳費(fèi)，待條件成熟時(shí)再關(guān)閉現(xiàn)有獨(dú)立的支付寶、網(wǎng)銀支付通道，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡。

2） 消費(fèi)類(lèi)場(chǎng)景。通過(guò)部署消費(fèi)終端，在食堂、商超、校醫(yī)院等處搭建消費(fèi)場(chǎng)景，消費(fèi)類(lèi)場(chǎng)景支持正掃和反掃兩種模式[14]。正掃模式下，終端采用液晶顯示屏，顯示商戶(hù)的收款二維碼，用戶(hù)通過(guò)支付渠道APP中“掃一掃”功能掃描商戶(hù)的二維碼，連接支付系統(tǒng)，完成必要驗(yàn)證后進(jìn)行付款操作。反掃模式下，終端接掃碼頭或掃碼器，對(duì)準(zhǔn)用戶(hù)出示的付款碼，獲取用戶(hù)信息，在系統(tǒng)進(jìn)行必要驗(yàn)證后經(jīng)終端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收款操作。

3） 人臉識(shí)別場(chǎng)景。虛擬校園卡將人臉識(shí)別也應(yīng)用到了支付場(chǎng)景中，要實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別支付，系統(tǒng)中必須保存用戶(hù)的人臉信息，支付終端上必須有攝像頭。本文建立了統(tǒng)一的人臉圖像采集庫(kù)，在教工食堂安裝一體化的人臉識(shí)別終端。支付時(shí)，終端攝像頭拍攝人臉信息，通過(guò)人臉識(shí)別算法，比對(duì)系統(tǒng)中的人臉信息，確定當(dāng)前用戶(hù)信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)支付。

3.3? 聚合支付的實(shí)現(xiàn)

基于微服務(wù)的虛擬校園卡需要支持多種支付渠道，如果在支付時(shí)每種支付渠道都生成一個(gè)支付碼，則每個(gè)商戶(hù)可能會(huì)需要對(duì)應(yīng)多個(gè)支付碼（可以想象一下一個(gè)商戶(hù)收銀臺(tái)放一排收款碼的情形）。顯然，這無(wú)論對(duì)商戶(hù)還是消費(fèi)的師生來(lái)說(shuō)都是很不友好的。通過(guò)部署新開(kāi)普的聚合支付掃碼器具，使用中國(guó)銀行的聚合支付網(wǎng)關(guān)，通過(guò)支付系統(tǒng)將多種支付渠道整合成一個(gè)收款碼，用戶(hù)在使用時(shí)不管使用哪個(gè)渠道支付都可以通過(guò)該收款碼進(jìn)行，這樣既方便了師生用戶(hù)，也方便了商戶(hù)。

聚合支付包含正掃和反掃兩種方式。正掃是手機(jī)APP掃終端二維碼，二維碼實(shí)際上是一個(gè)包含URL，使用H5實(shí)現(xiàn)，手機(jī)掃碼之后，H5判斷掃碼的APP的內(nèi)置瀏覽器標(biāo)識(shí)，以確定該路由到哪個(gè)APP支付渠道進(jìn)行支付處理，以及到后臺(tái)進(jìn)行結(jié)算對(duì)賬。反掃方式是終端掃手機(jī)APP上展示的付款碼，終端根據(jù)二維碼的長(zhǎng)度和特征來(lái)判斷該路由到哪個(gè)支付APP渠道進(jìn)行支付處理，以及到后臺(tái)進(jìn)行結(jié)算對(duì)賬。

3.4? 安全防護(hù)保障

系統(tǒng)安全是任何系統(tǒng)都必須考慮的內(nèi)容，在基于微服務(wù)架構(gòu)的虛擬校園卡支付系統(tǒng)中，通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)：

1） 虛擬卡算法安全。虛擬卡二維碼采用基于時(shí)間的一次性密碼算法（Time?based One?time Password Algorithm，TOTP），并采用3層安全解碼機(jī)制，輔以可靠的數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案，充分保證系統(tǒng)的安全性。

2） 虛擬卡脫網(wǎng)安全。虛擬校園卡為實(shí)時(shí)在線(xiàn)式應(yīng)用模式，要求終端、移動(dòng)端至少一方保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，但為應(yīng)對(duì)雙方都斷網(wǎng)掉電的極端情況，系統(tǒng)采用了多種應(yīng)急方案。智能終端支持網(wǎng)絡(luò)冗余機(jī)制，提供多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，當(dāng)一種網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，自動(dòng)切換到可用網(wǎng)絡(luò);終端配置大容量電池，在意外掉電情況下，可繼續(xù)使用一段時(shí)間;支持信用支付，在終端脫機(jī)、手機(jī)脫網(wǎng)情況下，使用有限度的信用支付。

3） 終端安全。設(shè)備開(kāi)通授權(quán)，保證設(shè)備接入合法性;設(shè)備具有簽到、簽退功能，保證使用人員合法性;設(shè)備交易驗(yàn)證，保證交易雙方合法性;終端子網(wǎng)采用星型拓?fù)?，保證單個(gè)終端故障不影響其他終端;建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全機(jī)制，保證交易數(shù)據(jù)不會(huì)被輕易竊取破解。

4） 軟件安全設(shè)計(jì)。應(yīng)用軟件系統(tǒng)滿(mǎn)足國(guó)家等保護(hù)要求，能防止非法用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)，控制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。同時(shí)，為防止在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)拿舾袛?shù)據(jù)被截獲竊取，提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用芙饷芄δ堋?/p>

5） 網(wǎng)絡(luò)通信安全。微服務(wù)架構(gòu)下，各服務(wù)之間的網(wǎng)絡(luò)通信要比單體架構(gòu)下多得多，因此保證網(wǎng)絡(luò)通信安全尤為重要。一方面，在保持鏈路冗余的同時(shí)，對(duì)金融消費(fèi)類(lèi)系統(tǒng)采用物理隔離組網(wǎng)，對(duì)非消費(fèi)類(lèi)系統(tǒng)使用VLAN技術(shù)進(jìn)行邏輯隔離，保證鏈路安全，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行打好基礎(chǔ)[15];另一方面，采用了CA認(rèn)證方案，使用X.509數(shù)字證書(shū)來(lái)保證系統(tǒng)接口安全，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)做加密處理，確保數(shù)據(jù)傳輸安全。

6） 平臺(tái)設(shè)備安全。通過(guò)虛擬化技術(shù)對(duì)支撐平臺(tái)硬件進(jìn)行池化處理，消除硬件單點(diǎn)故障，減少由于硬件損壞導(dǎo)致的宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高平臺(tái)的穩(wěn)定性和可靠性。

4? 結(jié)? 語(yǔ)

微服務(wù)架構(gòu)下的虛擬校園卡支付系統(tǒng)，是為了適應(yīng)虛擬校園卡條件下的多場(chǎng)景支付而設(shè)計(jì)的。它通過(guò)微服務(wù)可以將各種支付場(chǎng)景相互獨(dú)立，還可以對(duì)部分管理和支付服務(wù)進(jìn)行“復(fù)用”。通過(guò)多種支付渠道和支付方式的支持，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上、線(xiàn)下場(chǎng)景全覆蓋。校內(nèi)消費(fèi)與社會(huì)支付高度融合，是“互聯(lián)網(wǎng)+”校園應(yīng)用的又一實(shí)踐，將對(duì)校園信息化建設(shè)起到積極的推動(dòng)作用。

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