盧志強(qiáng) 上海鐵路局信息技術(shù)所

1 概述

1.1 研究內(nèi)容

隨著智能手機(jī)的快速普及，智能手機(jī)操作系統(tǒng)市場風(fēng)生水起。為了讓智能手機(jī)用戶能夠隨時隨地查詢互聯(lián)網(wǎng)所提供的服務(wù)，一種高效的辦法就是將應(yīng)用系統(tǒng)的功能拓展到手機(jī)終端上，讓手機(jī)能夠通過移動網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)訪問Web網(wǎng)站并處理各種各樣的業(yè)務(wù)。因此，智能手機(jī)的應(yīng)用軟件及其需要的服務(wù)將有廣闊的發(fā)展前景。對于鐵路辦公管理來說，需要找到適應(yīng)社會的高效率、低成本和快節(jié)奏的方法，安卓平臺具有無限的吸引力。

安卓平臺鐵路人事辦公系統(tǒng)是一個基于安卓手機(jī)平臺的應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了人事部門領(lǐng)導(dǎo)在任何時間、任何地點都能使用安卓智能手機(jī)讀取相關(guān)人事信息，處理相關(guān)人事業(yè)務(wù)的功能。鐵路人事辦公系統(tǒng)的上線使得人事辦公擺脫了時間和場所的局限，人事部門領(lǐng)導(dǎo)可以隨時進(jìn)行人事管理工作，有效提高管理的效率?？紤]到人事信息的安全保密，利用DES算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，DES算法是安全性比較高的一種算法，目前只有一種方法可以破解該算法，那就是窮舉法，它采用64位密鑰技術(shù)，實際只有56位有效，8位用來校驗的.譬如，有這樣的一臺PC機(jī)器，它能每秒計算一百萬次，那么256位空間它要窮舉的時間為2285年.所以這種算法還是比較安全的一種算法。

1.2 研究意義

隨著智能手機(jī)的普及，移動辦公技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。這種全新的辦公模式，通過在手機(jī)上安裝企業(yè)信息化軟件，使得手機(jī)也具備了和電腦一樣的辦公功能，而且它還擺脫了必須在固定場所固定設(shè)備上進(jìn)行辦公的限制，對企業(yè)管理者和商務(wù)人士提供了極大便利，為企業(yè)和政府的信息化建設(shè)提供了全新的思路和方向。它不僅使得辦公變得隨心、輕松，而且借助手機(jī)通信的便利性，使得使用者無論身處何種緊急情況下，都能高效迅捷地開展工作，對于突發(fā)性事件的處理、應(yīng)急性事件的部署有極為重要的意義。

1.3 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

安卓是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦。開放手機(jī)聯(lián)盟（OHA）成員可以任意使用和修改安卓的SDK軟件包。這款軟件包括了操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序，即智能手機(jī)工作所需要的全部軟件。安卓的最大特點是其開放性體系架構(gòu)，為眾多移動應(yīng)用開發(fā)者提供了良好的系統(tǒng)性平臺，不僅具有移動應(yīng)用的集合，并且可以針對自身的特殊需要“定制化開發(fā)”，而且還支持各種可擴(kuò)展的用戶體驗，包括豐富的圖形組件、多媒體支持功能以及強(qiáng)大的瀏覽器。 安卓操作系統(tǒng)發(fā)展迅猛主要得益于免費(fèi)、開源和良好產(chǎn)業(yè)運(yùn)作策略，這三點為安卓在智能手機(jī)市場贏得更多的發(fā)展機(jī)遇。系統(tǒng)的免費(fèi)讓更多的廠商加入，推動了份額的上升；代碼的開源讓更多的開發(fā)者進(jìn)入應(yīng)用開發(fā)；應(yīng)用的豐富吸引了更多用戶選擇，這也是谷歌值得眾多廠商學(xué)習(xí)的地方。此外，谷歌通過OHA聯(lián)合眾多廠商進(jìn)行系統(tǒng)研發(fā)，不斷更新版本，將系統(tǒng)應(yīng)用推廣到更多的終端產(chǎn)品中，確保用戶體驗持續(xù)改善。

DES使用一個 56位的密鑰以及附加的 8位奇偶校驗位，產(chǎn)生最大 64位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼，使用稱為 Feistel的技術(shù)，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半應(yīng)用循環(huán)功能，然后將輸出與另一半進(jìn)行"異或"運(yùn)算；接著交換這兩半，這一過程會繼續(xù)下去，但最后一個循環(huán)不交換。DES使用 16個循環(huán)，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運(yùn)算。

2 系統(tǒng)分析

2.1 研究目標(biāo)

（1）了解安卓應(yīng)用程序的設(shè)計和開發(fā)過程。

（2）保障數(shù)據(jù)的安全保密，利用DES算法對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加解密。

2.2 需求分析

鐵路人事辦公系統(tǒng)建立在安卓平臺上，啟動程序后能夠進(jìn)行對人事機(jī)構(gòu)的查看、人事所屬單位部門的查看、人事信息的詳細(xì)信息的查看，不需要網(wǎng)絡(luò)的訪問，降低用戶訪問位置的限制和要求，系統(tǒng)讓在無辦公網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（如列車上、站段、車間等地方）下的用戶享受到查看到人事詳細(xì)信息帶來的便利，改變以往的紙質(zhì)辦公模式，擺脫紙質(zhì)文檔的束縛。系統(tǒng)安裝簡單，操作方便，通過定時傳送數(shù)據(jù)，我們采用了先將所有數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密，通過安卓平臺人事辦公系統(tǒng)客戶端進(jìn)行解密，同時對鐵路人事辦公系統(tǒng)的訪問也做了加密處理，保障數(shù)據(jù)的保密安全，將人事辦公系統(tǒng)系統(tǒng)化、信息化，提高人事管理水平。

2.3 性能分析

程序響應(yīng)速度快、安全性高、信息處理快。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計（見圖1）

圖1 總體設(shè)計

根據(jù)用戶需求從數(shù)據(jù)庫中相關(guān)的表中取出數(shù)據(jù)，根據(jù)關(guān)聯(lián)對篩選出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，

考慮到信息的安全保密，不可直接使用，必須進(jìn)行加密處理，這里將使用DES加密算法進(jìn)行加密，生成加密文件，人事辦公系統(tǒng)必須通過相應(yīng)的解密算法進(jìn)行解密展現(xiàn)數(shù)據(jù)信息。

3.2 用戶界面設(shè)計

根據(jù)需求分析可以知道，應(yīng)用程序應(yīng)包含三個主要的用戶界面（見圖2），這里需要進(jìn)一步分析每個界面中應(yīng)該包括哪些顯示內(nèi)容。

圖2 系統(tǒng)流程圖

4 關(guān)鍵技術(shù)研究

4.1 數(shù)據(jù)處理文件批量生成技術(shù)

根據(jù)客戶的需求篩選出需要的表和字段，只取出干部信息，排除掉減少人員的部門。

select a.rybm,a.xm,c.dwmc,c.dwbsm,f.dwxxbmbs,a.jg,a.csd,a.mz,a.csrq,a.hkszd,a.xb,a.jrdprq,a.cjgzrq,a.jkqk,a.xjszwmc,a.xrzwhz,a.zzmm from gg_zgjbxx a,rs_zgjbxx b,lz_dwjbxx c,lz_dwxsbmxx f where a.rybm=b.rybm and a.dwbsm=c.dwbsm and a.gbgrbs in ('02','03','05')and a.bmbm=f.dwxxbmbs and c.dwbsm like'999900020010%'and f.dwxxbmbs not like'%CCCC'

數(shù)據(jù)處理完畢后會批量生成文件供加密使用。

4.2 加解密技術(shù)

本系統(tǒng)加解密需要到的軟件包 javax.crypto為 cryptographic（加密）操作提供類和接口。在此包中定義的 cryptographic操作包括加密、密鑰生成和密鑰協(xié)商，以及消息驗證代碼 (MAC)生成。

加密支持包括對稱密碼、不對稱密碼、塊密碼和流密碼。此包還支持安全流和封裝的對象。

javax.crypto.Cipher類提供加密和解密功能，與所有的引擎類一樣，可以通過調(diào)用Cipher類中的getInstance靜態(tài)工廠方法得到Cipher對象。

public static Cipher getInstance(String transformation);

參數(shù)transformation是一個字符串，它描述了由指定輸入產(chǎn)生輸出所進(jìn)行的操作或操作集合。參數(shù)transformation總是包含密碼學(xué)算法名稱，比如DES，也可以在后面包含模式和填充方式。參數(shù)transformation果沒有指定模式或填充方式，就使用特定提供者指定的默認(rèn)模式或默認(rèn)填充方式。當(dāng)以流加密方式請求以塊劃分的cipher時，可以在模式名后面跟上一次運(yùn)算需要操作的bit數(shù)目，例如采用“DES/CFB8/NoPadding”和“DES/OFB32/PKCS5Padding”形式的 transformation參數(shù)。如果沒有指定數(shù)目，則使用提供者指定的默認(rèn)值（例如 SunJCE提供者使用的默認(rèn)值是64bit）getInstance工廠方法返回的對象沒有進(jìn)行初始化，因此在使用前必須進(jìn)行初始化。

通過getInstance得到的Cipher對象必須使用下列四個模式之一進(jìn)行初始化，這四個模式在Cipher類中被定義為final integer常數(shù)，我們可以使用符號名來引用這些模式：

ENCRYPT_MODE,加密數(shù)據(jù)

DECRYPT_MODE,解密數(shù)據(jù)

我們可以調(diào)用以下的init方法之一來初始化Cipher對象：

ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key,paramSpec);

dcipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key,paramSpec);

必須指出的是，加密和解密必須使用相同的參數(shù)。當(dāng)Cipher對象被初始化時，它將失去以前得到的所有狀態(tài)。即，初始化Cipher對象與新建一個Cipher實例然后將它初始化是等價的。

5 系統(tǒng)應(yīng)用情況

鐵路人事辦公系統(tǒng)自2012年7月投入使用以來，經(jīng)過不斷的完善優(yōu)化，實現(xiàn)了對整個上海鐵路局人事資源數(shù)據(jù)的全覆蓋，減少了人事管理中的復(fù)雜環(huán)節(jié)，減輕了人事部門領(lǐng)導(dǎo)的工作強(qiáng)度和難度，改變以往人事管理的工作方式，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，實時性高，有效地提高了人事管理工作的效率。