◆翟紅

安全模型、算法與編程

基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案研究與設(shè)計(jì)

◆翟紅

（中國人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)信息工程學(xué)院 陜西 710086）

本文通過對當(dāng)前物流行業(yè)無紙化應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，針對當(dāng)前智慧物流中客戶信息隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)問題，提出了一種基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案，為實(shí)現(xiàn)物流簽收的無紙化、安全化、高效化提供理論依據(jù)和研究方法。

安全簽收；無紙化應(yīng)用；智慧物流；數(shù)據(jù)安全認(rèn)證

智慧城市中工業(yè)化、信息化、新型城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的全面建設(shè)，要求加快建立規(guī)?；F(xiàn)代化的物流服務(wù)體系[1]。同時(shí)，由于社會物流規(guī)模的迅猛發(fā)展、能源消耗與環(huán)境污染形勢日益加重，傳統(tǒng)的物流運(yùn)作模式已不在適應(yīng)新的發(fā)展需求，大力發(fā)展綠色物流，推動節(jié)能減排，切實(shí)降低能耗、減少排放、緩解交通壓力成為物流業(yè)新的共識[2-3]。因而傳統(tǒng)的紙質(zhì)快遞單已不能滿足“高效、安全、綠色”的業(yè)務(wù)處理要求，如今市場上已有電子單據(jù)中客戶隱私泄露的問題一直存在。基于此，本文在對當(dāng)前物流中客戶信息隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案。

1 當(dāng)前物流行業(yè)安全簽收的問題分析

1.1 傳統(tǒng)紙質(zhì)物流簽收方式的隱患

傳統(tǒng)的紙質(zhì)快遞簽收方式在給用戶帶來諸多不便的同時(shí)存在著下面一些問題。

（1）簽收效率低：在物流的配送過程中，除了要在系統(tǒng)中錄入相關(guān)信息，同時(shí)還需填寫紙質(zhì)配送單、物流中轉(zhuǎn)以及庫存的單據(jù)和出錯后重復(fù)錄入的時(shí)間消耗。

（2）客戶信息安全度低：簽收的紙質(zhì)單據(jù)中包含許多客戶的敏感信息，非常容易造成客戶隱私信息泄露。

（3）維護(hù)成本高：紙質(zhì)單據(jù)不可避免的增加了打印成本、耗材成本、單據(jù)歸檔的倉儲和管理成本。同時(shí)，由于紙張的特有屬性，也增加了客戶和企業(yè)的調(diào)取查詢成本。

（4）內(nèi)部操作風(fēng)險(xiǎn)高：非法人員混入物流公司內(nèi)部私自簽收、更換等非法操作，往往會造成客戶的物品損壞、丟失，使得客戶的利益受損從而影響物流企業(yè)的品牌形象。

（5）環(huán)保效益低：主要體現(xiàn)在生產(chǎn)各種單據(jù)所用的紙張對環(huán)境造成負(fù)擔(dān)，與此同時(shí)還需要大量的其他資源作為支持從而加劇了對環(huán)境的破壞。

1.2 目前物流配送廠商和快遞運(yùn)輸行業(yè)廠商主要的無紙化安全簽收需解決的安全問題

（1）無紙化安全簽收需確保電子單據(jù)的法律效力和電子單據(jù)的抗抵賴性，使得各方可以在產(chǎn)生爭端時(shí)進(jìn)行維權(quán)；

（2）無紙化安全簽收需確保電子單據(jù)在信息流轉(zhuǎn)過程中的完整性，以及能夠找到在信息流轉(zhuǎn)過程中操作失誤的具體責(zé)任人；

（3）無紙化安全簽收需確保電子單據(jù)的防篡改性和時(shí)間因素的準(zhǔn)確性和合法性；

（4）無紙化安全簽收需保障最終簽署的單據(jù)信息的安全管理，以及產(chǎn)品箱體的訂單信息不被非法人員獲取。

2 基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化物流安全簽收解決方案總體設(shè)計(jì)架構(gòu)

傳統(tǒng)物流傳遞過程中快遞單或物流配送單的信息泄露問題一直是用戶的關(guān)注點(diǎn)，在對目前物流配送廠商和快遞運(yùn)輸行業(yè)廠商主要的無紙化安全簽收需求問題分析的基礎(chǔ)上，本文提出了基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案，其總體架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證無紙化物流安全簽收解決方案總體架構(gòu)圖

2.1 業(yè)務(wù)終端功能組成

無紙化手寫電子簽名中間件：集成在業(yè)務(wù)終端APP中，用于收集客戶簽名圖片以及簽名筆跡信息。

設(shè)備證書：安裝在物流設(shè)備以及業(yè)務(wù)終端APP中，用于標(biāo)識終端設(shè)備身份以及對終端收到的數(shù)據(jù)做數(shù)字簽名。

證書應(yīng)用工具包：集成在業(yè)務(wù)終端APP中，配合設(shè)備證書對終端收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名。

二維碼掃描組件：用于解密二維碼信息并做驗(yàn)證。

2.2 業(yè)務(wù)服務(wù)端功能組成

無紙化手寫電子簽名系統(tǒng)：它是實(shí)現(xiàn)整個無紙化方案的核心服務(wù)系統(tǒng)，手寫電子簽名系統(tǒng)內(nèi)置各種業(yè)務(wù)模板，并結(jié)合客戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用模板合成最終的PDF電子單據(jù)供客戶確認(rèn)簽字，最后手寫電子簽名系統(tǒng)會將最終的PDF單據(jù)保存到文件存儲服務(wù)器上，供后續(xù)調(diào)取查驗(yàn)，同時(shí)也可以作為公共平臺接入其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

RA系統(tǒng)（證書注冊審批系統(tǒng)）：證書注冊審批系統(tǒng)主要用于發(fā)放數(shù)字證書。

二維碼服務(wù)端：二維碼服務(wù)端主要用于生成加密二維碼。

OMS系統(tǒng)（綜合管理系統(tǒng)）：它由三個系統(tǒng)組成，分別是訂單管理系統(tǒng)（用于接受客戶訂單信息和倉儲管理系統(tǒng)發(fā)來的庫存信息）；物流執(zhí)行系統(tǒng)；運(yùn)輸管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲主要包括存儲文件的文件服務(wù)器（FS）和存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫（DB）。

2.3 數(shù)據(jù)安全認(rèn)證端功能組成

CA系統(tǒng)：即Certificate Authority，是采用公開密鑰基礎(chǔ)技術(shù)，專門提供網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證服務(wù)，負(fù)責(zé)簽發(fā)和管理數(shù)字證書，且具有權(quán)威性和公正性的第三方信任機(jī)構(gòu)[4-5]。

時(shí)間戳服務(wù)器：提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間戳服務(wù)，如果物流企業(yè)沒有搭建時(shí)間戳服務(wù)器，可以通過網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)安全認(rèn)證端時(shí)間戳服務(wù)器來使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間戳服務(wù)[6]。

3 基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案

基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案主要包含內(nèi)容為訂單信息安全管理，貨物流轉(zhuǎn)信息可記錄，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)合規(guī)可保障，電子物流配送單可查詢，二維碼安全管理，添加生物識別六個方面。具體見圖2。

3.1 訂單信息安全管理

針對客戶信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)，使用安全二維碼來保障客戶的信息不被泄露。二維碼服務(wù)使用數(shù)字證書對原文信息進(jìn)行加密后在生成二維碼圖片，如需查看訂單原文信息，需要使用專用解密工具進(jìn)行驗(yàn)證解密。安全二維碼設(shè)計(jì)遵循的原則為二維碼信息中需包含訂單的詳細(xì)信息，同時(shí)為了配送員方便查找對應(yīng)訂單，還需在其下方添加基本信息（非敏感信息）。這樣，即使客戶將產(chǎn)品外包裹丟棄也不會造成客戶信息的泄露。同時(shí)也可以對掃描信息做驗(yàn)證，判斷在生成之后是否被修改，多維角度來保障信息的安全以及產(chǎn)品的配送安全。

圖2 無紙化物流安全簽收解決方案圖

3.2 貨物流轉(zhuǎn)信息可記錄

商品在配送過程中，由于倉庫與貨運(yùn)司機(jī)的對接、配送員與倉庫管理員的對接以及倉庫管理員與倉庫的對接等引起的貨物流轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的流轉(zhuǎn)信息，各操作人員的手持終端通過二維碼的確認(rèn)以及手寫簽名來保障貨物的配送或暫存信息的記錄以及出現(xiàn)問題后可追溯到相關(guān)責(zé)任人，可以更好跟蹤整體配送流程。

3.3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)合規(guī)可保障

在滿足物流行業(yè)要求下使企業(yè)客戶的業(yè)務(wù)更加合規(guī)，在相關(guān)操作人員的手持終端中安裝數(shù)字證書，同時(shí)無紙化系統(tǒng)中部署代表企業(yè)身份的機(jī)構(gòu)證書，主要用途體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）設(shè)備中數(shù)字證書用來標(biāo)識設(shè)備的身份，該數(shù)字證書會安裝在設(shè)備中，同時(shí)將證書信息記錄在業(yè)務(wù)后臺，完成對終端設(shè)備的管理；

（2）使用設(shè)備中的證書對終端收集到的數(shù)據(jù)（包括手寫簽名、GPS定位信息、終端設(shè)備屏幕顯示的訂單信息以及其他可能收集到的照片等多媒體信息）進(jìn)行數(shù)字簽名，保證數(shù)據(jù)的安全性以及唯一性；

（3）終端收集到的數(shù)據(jù)在上傳到業(yè)務(wù)后臺后，使用無紙化系統(tǒng)生成電子物流配送單，同時(shí)使用企業(yè)電子章對單據(jù)進(jìn)行加蓋，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與終端的證據(jù)鏈?zhǔn)褂脭?shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行綁定；

（4）所有的數(shù)據(jù)簽名或簽章都會調(diào)用時(shí)間戳服務(wù)將時(shí)間簽名信息加入數(shù)據(jù)簽名和文檔簽章的信息中，保證簽名時(shí)間的唯一性。

3.4 電子物流配送單可查詢

（1）企業(yè)將完成數(shù)字簽名后的電子物流配送單上傳到固定位置（如文件服務(wù)器或磁盤陣列等）進(jìn)行保存；

（2）完成簽收的貨物，企業(yè)將狀態(tài)通過后臺同步到企業(yè)APP或相關(guān)合作廠商平臺中貨物的物流信息中進(jìn)行顯示；

（3）物流信息中除傳統(tǒng)的站點(diǎn)、中心、城市的流轉(zhuǎn)信息記錄外，在簽收狀態(tài)信息中顯示電子物流配送單的網(wǎng)絡(luò)地址鏈接，滿足客戶在做無紙化簽收后的訂單查詢及配送單查詢。

3.5 二維碼安全管理

考慮到二維碼的安全性和便捷性，將二維碼從靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)，為不同權(quán)限的人員、不同功能的手機(jī)APP及不同業(yè)務(wù)的操作類型對于同一個二維碼的掃描結(jié)果依據(jù)其權(quán)限或應(yīng)用類型顯示不同的內(nèi)容，進(jìn)而完成不同的操作，來滿足功能業(yè)務(wù)的多樣性。

3.6 添加生物識別

目前，配送員在使用終端設(shè)備時(shí)，仍舊使用用戶名+密碼等簡單驗(yàn)證方式，基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收的解決方案中添加人臉識別或指紋識別方式對配送員的各項(xiàng)操作進(jìn)行人臉識別驗(yàn)證指紋識別比對，在保障安全的同時(shí)提高便捷性。

4 結(jié)束語

本文通過對當(dāng)前物流中客戶信息隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)問題分析，提出了一種基于數(shù)據(jù)安全認(rèn)證的無紙化安全簽收解決方案，為實(shí)現(xiàn)物流簽收的無紙化、安全化、高效化提供理論依據(jù)，著重闡述了物流及快遞配送廠商在實(shí)現(xiàn)物流數(shù)據(jù)安全認(rèn)證中無紙化簽收需要解決的安全問題和系統(tǒng)流程。

[1]王鳳娟，金碩.智慧物流時(shí)代高職物流管理專業(yè)的改革探索[J].商訊，2020（11）：167+169.

[2]張竟軼. 區(qū)域物流發(fā)展多方法評價(jià)研究[D]. 北京交通大學(xué)，2017.

[3]曹君. 基于物流行業(yè)信息安全無紙化應(yīng)用軟件開發(fā)的研究[D].湖南科技大學(xué)，2016.

[4]GB/T 15843.3-2008 《信息技術(shù)安全技術(shù)實(shí)體鑒別第3部分：采用數(shù)字簽名技術(shù)的機(jī)制》.

[5]楊宏娜. 淺談基于CA的身份認(rèn)證技術(shù)在企業(yè)OA系統(tǒng)中的應(yīng)用[C]// 第三十三屆中國（天津）2019'IT，網(wǎng)絡(luò)，信息技術(shù)，電子，儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集. 2019.

[6]裴恒利，尚濤，劉建偉. 融合時(shí)間戳和同態(tài)簽名的安全網(wǎng)絡(luò)編碼方法[J]. 通信學(xué)報(bào)，2013（04）：32-39.