基于SQLServerMobile与RFID的身份认证设计与实现

基于ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　
Ｍｏｂｉｌｅ与ＲＦＩＤ的身份认证设计与实现
杜　丰，韩　博，杨　洁，李一鸣
（西安交通大学网络中心，陕西西安　７１００４９
）摘　要：基于移动终端的校园卡身份认证不但扩展了校园卡的使用范围，而且为一卡通系统与学校各应用系统的对接提供了良好手段。

利用微软ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ数据库的ＲＤＡ（ｒｅｍｏｔｅ　ｄａｔａ　ａｃｃｅｓｓ）技术建立远程访问模型，通过移动设备的无线网络和ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）识别功能实现身份认证。

关键词：身份认证；ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　
Ｍｏｂｉｌｅ；ＲＤＡ；ＲＦＩＤ中图分类号：ＴＰ３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－
４９５６（２０１１）０５－０２６０－０２Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄｏｎ　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　
ＲＦＩＤＤｕ　Ｆｅｎｇ，Ｈａｎ　Ｂｏ，Ｙａｎｇ　
Ｊｉｅ，Ｌｉ　Ｙｉｍｉｎｇ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００４９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｍｐｕｓ　ｃａｒｄ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｔｅｒｍｉｎａｌ，ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｃａｍｐｕｓ　ｃａｒｄ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ｍｅａｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｏｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｃａｒｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｕｓｉｎｇ　ＲＤＡ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｃａｎ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｏｄｅｌ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｏｆ　ｍｏｂｉｌｅ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｎｄ　ＲＦＩＤ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　
ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ；ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ；ＲＤＡ；ＲＦＩＤ收稿日期：２０１０－１２－２７
作者简介：杜丰（１９８１—）
，男，陕西西安，工学学士，工程师，研究方向为网络编程．
近几年各高校开展建设的数字化校园已初具规
模，校园卡系统作为数字化校园的重要组成部分已经与越来越多的部门实现对接，为各应用系统提供了基础信息，
实现了身份认证。

目前，移动终端已经拥有强大的处理能力、内存、固化存储介质以及操作系统，可以完成复杂的处理任务。

移动终端也拥有非常丰富的通信方式，既可以通过ＧＳＭ等无线运营网通信，也可以通过无线局域网、蓝牙和红外进行通信。

如何利用便捷的移动终端，实现随时随地的身份认证是本文深入探讨的问题。

１　移动终端与相关技术
１．１　移动终端
广义上讲，移动终端是指可以在移动中使用的计
算机设备，包括手机、ＰＯＳ机、ＰＤＡ、
车载电脑等［１］。

随着集成电路技术的飞速发展，移动终端正在从功能
简单的工具变为一个综合信息处理平台。

今天的移动终端不仅可以通话、
拍照、听音乐、玩游戏，而且可以实现包括定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条码扫描、ＲＦＩＤ扫描等丰富的功能，
成为移动办公、移动商务的重要工具［
２］。

１．２　ＳＱ
Ｌ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ及数据同步技术１．２．１　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　
ＭｏｂｉｌｅＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ（见图１）是一种压缩数据库，可以将企业数据管理能力延伸到移动设备。

它提供多用户支持，提供ＲＤＡ和Ｒｅｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ两种方法与ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库交互，
提供行和列级跟踪，可反馈同步进度，支持ＳＳＬ加密等，
可与其他微软产品集成［３］。

１．２．２　ＲＤＡ和Ｒｅｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎＲＤＡ（ｒｅｍｏｔｅ　ｄａｔａ　ａｃｃｅｓｓ，远程数据访问）使移动应用程序能够访问远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库表中的数据，并将这些数据存储在本地ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ数据库表中。

应用程序可以读取和更新本地数据库表，并跟踪对本地数据库表所做的更改，将更改过的记录更新回ＳＱＬ　
Ｓｅｒｖｅｒ数据库表。

Ｒｅｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ只ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　２０００配合使用。

ＩＳＳＮ　
１００２－４９５６ＣＮ１１－２０３４Ｔ 实　验　技　术　与　管　理Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 第２８卷　第５期　２０１１年５月Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．５　Ｍａｙ
．２０１１
图１　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ架构图
它在服务器端多了一个ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ复制提供程序。

也就是说ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ服务器端代理通过调用复制提供程序，从ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库中选取一个“快照”返回给ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ客户端代理，客户端代理在设备上建立订阅数据库。

对订阅数据库的任何修改都会被ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ数据库引擎记录下来，在调用同步方法时，可以把这些修改应用到后台ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库中［４］。

１．３　ＲＦＩＤ技术
ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，射频识别）俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频微波信号自动识别目标对象，并获取相关数据从而实现相互通信。

该技术具有非接触、可读写、可重复使用、数据存储量大、可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签、无需人工干预、抗恶劣环境等诸多优点［５］。

目前，国内主流校园卡都采用了这种识别技术。

２　身份认证实现模型
２．１　设计思路
通过以上分析，可以利用ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ的ＲＤＡ方式将用户身份信息从远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库表中下载到本地数据库表中，然后通过移动终端加载ＲＦＩＤ扫描功能获取校园卡的ＲＦＩＤ，在数据库表中查询此ＲＦＩＤ对应的用户身份信息，判断用户信息一致性、卡片状态、有效期等认证信息，实现身份认证。

２．２　实现方式
前面已经介绍ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ从远程ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库表中获取用户身份信息的２种方式：ＲＤＡ和只能与ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　２０００配合使用的Ｒｅｐｌｉｃａ－ｔｉｏｎ，由于ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　２０００已不是主流数据库产品，因此本方案只考虑使用ＲＤＡ方式实现。

ＲＤＡ方式实现数据同步有两个重要的方法：Ｐｕｌｌ方法和Ｐｕｓｈ方法。

在ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ中，将数据从ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ表传至本地ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ表的过程称为“”，Ｐｕｌｌ。

ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ
Ｍｏｂｉｌｅ表中所做的更改传回ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ表的过程称为“推”数据，即Ｐｕｓｈ方法。

２．３　实现模型
移动终端向远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库请求数据时，ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ客户端代理会通过ＨＴＴＰ向ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ服务器代理发送一个请求，该服务器代理程序运行在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的ＩＩＳ下。

数据会通过ＯＬＥ　ＤＢ从ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库检索得到，再由ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ服务器代理传递送回客户端。

在移动终端方面，数据由ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ客户端代理接收并存储在本地的数据库文件中；随后，移动终端加载ＲＦＩＤ扫描模块，扫描采用ＲＦＩＤ识别技术的校园卡，此时移动终端的应用程序就可以访问本地数据库，查询此卡的用户身份信息，实现身份认证。

具体实现步骤如下：①在远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库服务器上安装ＩＩＳ服务；②在远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ服务器上安装ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ服务器代理；③在本地创建ＳＱＬ　ＳｅｒｖｅｒＭｏｂｉｌｅ的数据库文件并进行数据同步；④模拟移动终端加载ＲＦＩＤ扫描模块并进行校园卡识别；⑤将应用程序部署到移动终端并进行测试。

代码样例：
样例１　以ＲＤＡ方式从远程ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库表中获取用户身份信息。

／／以ＲＤＡ方式同步数据
ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｒｄａＳｙｎｃＤａｔａ（）
｛
／／获取移动终端的工作路径
ｓｔｒｉｎｇ　ａｐｐＰａｔｈ＝Ｐａｔｈ．ＧｅｔＤｉｒｅｃｔｏｒｙＮａｍｅ（Ａｓ－ｓｅｍｂｌｙ．ＧｅｔＥｘｅｃｕｔｉｎｇＡｓｓｅｍｂｌｙ（）．ＧｅｔＮａｍｅ（）．ＣｏｄｅＢａｓｅ．ＴｏＳｔｒｉｎｇ（））；
ｓｔｒｉｎｇ　ｒｅｍｏｔｅＤａｔａＳｏｕｒｃｅ＝″Ｐｒｏｖｉｄｅｒ＝ｓｑｌｏｌｅｄｂ；Ｄａｔａ　Ｓｏｕｒｃｅ＝１９２．１６８．１．１０；Ｉｎｉｔｉａｌ　Ｃａｔａｌｏｇ＝
ｕｓｅｒｉｎｆｏ；Ｕｓｅｒ　Ｉｄ＝ｓａ；Ｐａｓｓｗｏｒｄ＝ｓａ″；
ＳｑｌＣｅＲｅｍｏｔｅＤａｔａＡｃｃｅｓｓ　ｒｄａ＝ｎｅｗ　ＳｑｌＣｅＲｅ－ｍｏｔｅＤａｔａＡｃｃｅｓｓ（）；
／／由于虚拟目录设置的访问方式为匿名，所以登录名和密码可以忽略
ｒｄａ．ＩｎｔｅｒｎｅｔＬｏｇｉｎ＝″″；
ｒｄａ．ＩｎｔｅｒｎｅｔＰａｓｓｗｏｒｄ＝″″；
ｒｄａ．ＩｎｔｅｒｎｅｔＵｒｌ＝″ｈｔｔｐ：／／１９２．１６８．１．１０／ｓｑｌｃｅ３０／ｓｑｌｃｅｓａ３０．ｄｌｌ″；
ｒｄａ．ＬｏｃａｌＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｔｒｉｎｇ＝″Ｄａｔａ　Ｓｏｕｒｃｅ＝″＋ｔｈｉｓ．ａｐｐＰａｔｈ＋＠″＼ｕｓｅｒｉｎｆｏ．ｓｄｆ；Ｐａｓｓｗｏｒｄ＝ｓａ″；
／／执行同步，Ｓｑｌ　Ｓｅｒｖｅｒ同步到Ｓｑｌｃｅ
ｒｄａ．Ｐｕｌｌ（″ｕｓｅｒｉｎｆｏ″，″Ｓｅｌｅｃｔ＊ｆｒｏｍ　ｕｓｅｒｉｎｆｏ″，ｒｅｍｏｔｅＤａｔａＳｏｕｒｃｅ，ＲｄａＴｒａｃｋＯｐｔｉｏｎ．ＴｒａｃｋｉｎｇＯｎ）；
｝
（下转第２６７页）
１
６
２
杜　丰，等：基于ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ与ＲＦＩＤ的身份认证设计与实现
［４］吴彬．高校毕业生党员管理问题及对策研究［Ｊ］．南昌教育学院学报，２０１０（４）：８－９．
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櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍
１３－１５．
（上接第２６１页）
样例２　移动终端加载ＲＦＩＤ扫描模块。

ｐｒｉｖａｔｅ　ｖｏｉｄ　ＭａｉｎＦｏｒｍ＿Ｌｏａｄ（ｏｂｊｅｃｔ　ｓｅｎｄｅｒ，ＥｖｅｎｔＡｒｇｓｅ）
｛
／／获取ＲＦＩＤ扫描模块加载端口号
ｉｎｔ　ｐｏｒｔＮｏ＝（ｉｎｔ）Ｒｅｇｉｓｔｒｙ．ＧｅｔＶａｌｕｅ（″ＨＫＥＹ＿ＬＯ－
ＣＡＬ＿ＭＡＣＨＩＮＥ＼＼ＳＯＦＴＷＡＲＥ＼＼ＣｏｍＰａｒａｍ＼＼″，″ＲＦＩＤＣｏｎｆｉｇ″，０）；
／／为对应的加载端口加电并初始化
ｉｆ（ｐｏｒｔＮｏ＝＝２）
｛
ＣＲｆｉｄ．ＧＰＢ６ＯＵＴＨ（）；／／ＣＯＭ２
ＣＲｆｉｄ．ＺＬＧ５２２Ｉｎｉｔ（（ｂｙｔｅ）ｐｏｒｔＮｏ）；
｝
｝
样例３　通过ＲＦＩＤ获取用户认证信息并进行身份认证。

ｐｒｉｖａｔｅ　ｖｏｉｄ　ＭａｉｎＦｏｒｍ＿ＫｅｙＤｏｗｎ（ｏｂｊｅｃｔ　ｓｅｎｄｅｒ，ＫｅｙＥｖｅｎｔＡｒｇｓ　ｅ）
｛
　ｓｔｒｉｎｇ　ｒｆｉｄ＝″″；
　ｓｗｉｔｃｈ（ｅ．ＫｅｙＣｏｄｅ）
　｛
ｃａｓｅ　Ｋｅｙｓ．ＣｏｎｔｒｏｌＫｅｙ：
ｂｙｔｅ　Ｒｅｑ＿Ｃｏｄｅ＝０ｘ５２；
ｂｙｔｅ［］Ａｔｑ＝ｎｅｗ　ｂｙｔｅ［２］；
ｂｙｔｅ［］Ａｔｓ＝ｎｅｗ　ｂｙｔｅ［１］；
ｂｙｔｅ［］ＰｉｃｃＳｎｒＬｅｎ＝ｎｅｗ　ｂｙｔｅ［１］；
ｂｙｔｅ［］ＰｉｃｃＳｎｒ＝ｎｅｗ　ｂｙｔｅ［１０］；
ＣＲｆｉｄ．ＰｉｃｃＡｃｔｉｖｅＴｙｐｅＡ（０，Ｒｅｑ＿Ｃｏｄｅ，
Ａｔｑ，Ａｔｓ，ＰｉｃｃＳｎｒＬｅｎ，ＰｉｃｃＳｎｒ）
／／将获取的ＲＦＩＤ排序并转化为十进制数
字字符串
ｆｏｒ（ｉｎｔ　ｉ＝３；ｉ＞＝０；ｉ－－）
｛
ｉｎｔ　ｊ＝Ｃｏｎｖｅｒｔ．ＴｏＩｎｔ３２（ＰｉｃｃＳｎｒ［ｉ］＋
２５６）；
ｓｔｒｉｎｇ　ｓ＝Ｃｏｎｖｅｒｔ．ＴｏＳｔｒｉｎｇ（ｊ，１６）．
Ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（１）；
ｒｆｉｄ＋＝ｓ；
｝
／／根据ＲＦＩＤ获取用户身份信息
ＵｓｅｒＩｎｆｏＤｔｏ　ｕｓｅｒＩｎｆｏ＝ＵｓｅｒＩｎｆｏＤＢ．ｇｅｔＵ－
ｓｅｒＩｎｆｏＢｙＲｆｉｄ（ｒｆｉｄ）；
／／进行身份认证
ｂｏｏｌ　ａｕｔｈ＝ＵｓｅｒＡｕｔｈ．ｇｅｔＲｅｓｕｌｔ（ｕｓｅｒＩｎ－
ｆｏ）；
ｉｆ（ａｕｔｈ）
｛
ＣｏｍｍｏｎＡｐｉ．ＫＤＴ＿Ｂｅｅｐ（１００）；
ＣｏｍｍｏｎＡｐｉ．ＫＤＴ＿Ｏｐｅｎ＿ＢａｃｋＬｉｇｈｔ
（１）；
｝
ｂｒｅａｋ；
｝
　｝
３　结束语
当校园卡系统逐渐与各部门实现对接后，如何利用校园卡实现身份识别变得更加重要。

移动终端无疑是解决问题的一个良好手段，但由于身份信息的重要性，其安全性需要更多的考量。

ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｍｏｂｉｌｅ企业级的特性，以及支持ＳＳＬ加密、支持多用户，为此身份认证方案的实现提供了保障，还可以结合移动终端丰富的通信方式实现与远程数据库进行数据同步。

这些特性都促使移动终端与校园卡相结合实现身份认证。

参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）
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６
２
苗　季，等：高校党员业务信息化管理系统的实现。