1. 系统架构与功能设计
长沙理工大学移动校园卡一卡通系统基于分层架构设计，涵盖数据层、业务逻辑层和表现层。数据层采用MySQL数据库存储用户信息、交易记录及密钥数据，业务逻辑层通过SpringBoot框架实现身份识别、消费支付、考勤签到等核心功能，表现层则提供移动端和Web端交互界面，支持NFC卡、虚拟卡及人脸识别多模态认证。系统功能模块包括：
2. CA验证与签名机制解析
系统通过CA（Certificate Authority）认证中心实现用户公钥的合法性验证。用户申请证书时需提交公钥及身份信息，CA系统对数据加密存储后颁发数字证书，保障通信过程中的数据完整性与抗抵赖性。密钥丢失时，系统支持即时吊销证书并更新黑名单，防止重放攻击与中间人攻击。设计特点包括：
- 公钥自生成：用户端生成RSA密钥对，私钥本地加密存储；
- 证书生命周期管理：支持颁发、更新、吊销全流程；
- WebService接口：实现跨平台数据交互与第三方系统集成。
3. 安全机制与技术实现
系统采用多重安全策略：
- 金融级密钥管理：通过硬件加密模块保护校园卡金融交易数据，确保密钥不可导出；
- 动态人脸识别：支持3-20米无感抓拍，人脸比对准确率≥97%，结合活体检测抵御伪造攻击；
- 数据加密传输：基于TLS协议与AES算法保障通信安全。
4. 技术实现与测试验证
系统后端采用SSM框架与Java语言开发，前端适配Android及Web平台。测试验证包括：
- 功能测试：覆盖消费、挂失、签到等场景，交易响应时间≤1秒；
- 安全测试：模拟生日攻击、字典攻击等场景，密钥空间复杂度满足128位加密要求；
- 性能优化：通过VMware虚拟化平台实现资源动态分配，负载均衡下并发处理能力提升40%。
长沙理工大学移动校园卡一卡通系统通过分层架构与CA认证机制，实现了身份管理、移动支付与安全防护的深度融合。其创新点在于将传统IC卡功能扩展至移动端，并引入人脸识别与CA验证双重保障，为智慧校园建设提供了可复用的技术范式。
