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标题 基于二维码技术的高校考生身份认证系统设计与实现
范文 吴鹏


【摘 要】伴随着信息化的迅猛发展，高校对考生信息核实的可靠化、科学化、统一化期望越来越高，而人力资源有限、信息核查效率低下、代考现象频繁等严重阻碍了高校考试流程的改进。为克服这些弊端带来的不便和损失，论文以二维码为信息传递的接口，分析和设计了二维码身份认证平台的网络架构、逻辑结构和物理部署，为高校身份认证信息化提供了有益的实践和参考。
【Abstract】With the rapid development of information technology， colleges expect the verification of candidate information can be more reliable， scientific and unified.. However，the lack of human resource， low information verification efficiency and instead of someone else in examination frequency， make the examination process is difficult to realize optimization. To overcome these drawbacks， the article takes the two-dimensional code as the information transmission interface， analyzes and designs the network architecture， logical structure and physical deployment of dimensional code authentication platform， provides a useful and practical reference for college to realize authentication informatization .
【關键词】二维码；高校；身份认证
【Keywords】two-dimensional code ； university； identity authentication
【中图分类号】C39 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0166-03
1 引言
高校作为人才的培养基地，一直以来都扮演着科教兴国的重要角色，考试制度也顺理成章的成为了检阅人才的必备标杆。然而，社会上的不诚信现象屡见不鲜，加之社会信用体系不完善，客观上助长了不诚信风气。大学生作弊现象，代考现象日益加剧，使得考试成绩的真实性每况愈下，经调查，
60. 4%的大学生想过考试作弊，39. 1% 的大学生自述曾有过作弊经历。这种弄虚作假的行为严重威胁着国家政策的施行，也使得高校教育策略岌岌可危。为纠正各类教育考试中考生代考、作弊等行为，进一步加强考试环境的综合治理，我们引入二维码技术来进行考生身份认证。通过扫描二维码将考生最新信息呈现给监考教师，防止了考生准考证信息因磨损失真、不完全、容易被篡改等现象而引起代考行为的发生，保证了信息的统一化、可靠化、科学化管理，实现了考生信息的动态更新。系统采用各种最新技术来提高用户体验，保证信息的安全性，一定程度上实现了功能和体验的双赢[1]。
2 二维码技术的发展
二维码是20世纪90年代兴起的一种新技术，它是以某种特定的几何图形按一定规律在平面上分布组成黑白相间的图形来记录数据符号信息的技术。和一维码相比较，二维码不但具有存储容量大、信息密度大（在一个不大的图形内可存储数字、英文、汉字、指纹、声音和图片等信息）、 采集速度快、制作成本低、纠错能力强、安全性高等特点，还成功弥补了一维码只能包含字母与数字的缺陷。它可以从水平轴X轴和纵轴Y轴即横向和垂直两个方向对信息进行存储和处理，这样既提高了条码信息存储量又加速了信息的处理速度等优点，也正是这些优势使得它广泛流行于各国各行业中。
我国对二维码技术的研究开始于1993年，截至目前，条码标准体系还尚显单薄，具有自主知识产权和核心研发技术体系还很少，二维码的推广和发展受到了一定阻碍。但是随着我国通信网络的升级、智能手机的普及和民众意识的转变，二维码的应用前景也渐渐明朗起来，在消化国外先进化的基础上，制定了一系列二维码标准：如GB/T17172-1997《四一七条码》，GB/T18284-2000《快速响应矩阵码》，《二维码网格矩阵码（GM）》，《二维码紧密矩阵码（CM）》等，并已在我国的汽车行业自动化生产线、医疗急救服务卡、涉外专利案件收费、珠宝玉石饰品管理及银行汇票上得到了应用。国内多家IT企业如阿里巴巴、腾讯、百度、新浪等对二维码的试水，以及中国电信、中国联通、中国移动等电信巨头在二维码手机应用领域的介入都充分显示了二维码应用在我国强劲的发展势头，我国也在不断投入资源，鼓励摸索前进，积极研究和开辟新的应用和领域。
通过文献梳理和调查国内外关于二维码技术的应用，我们发现高校对二维码技术的应用仍处于启蒙阶段，同时，师生证件繁多、不易保管、信息不完整、易损坏、易仿制、丢失使得信息的传递存在极大的风险。鉴于二维码的特点和应用，广大师生已在日常生活中对其有了初步了解。开发基于二维码技术的高校考生身份认证系统，生成包含高校师生身份认证名片，能够在极大程度上推动高校信息化发展，确保信息的完整、真实、易用，做到诚信考试，有效规避代考作弊等行为[2]。
3 系统总体设计与实现
系统总体设计是对系统设计思想和网络架构概况的说明，并将其实现细节和构建加以详细描述。论文设计的基于二维码技术的高校考生身份认证系统实现了基于Windows系统平台，采用B/S结构进行信息交互，服务器端基于WAMP开发架构（WAMP是指部署在Windows下的Apache+Mysql+PHP三者共同组成的一个强大的WEB应用程序开发平台），系统具有用户体验高、稳定性好、灵活易用、易维护等特点。
3.1 设计基本思想
该系统将二维码作为用户信息获取的入口，通过带有二维码扫描功能的智能终端扫描得到用户信息页面的URL，并根据该URL与二维码身份认证系统进行连接，通过系统服务器解析返回相应服务，以供终端用户对比核查信息。
3.2 网络架构
系统采取应用数据中心的模式来构建，网络架构图如图1所示：
该系统通过浏览器/服务器（B/S）的方式来实现多用户并发访问，来访者通过终端与身份认证系统进行交互，在保证服务器安全和正常请求的情况下终端解析服务器返回考生的信息并将其显示在终端上，监考教师此时在终端上看到的为考生最近一次更新的信息，此时监考教师可以查阅考生详细信息，根据这些信息与考生准考证上部分信息进行对比核查，并通过头像与考生本人进行对比，保证了信息的真实性和时效性，同时防止了因准考证磨损等原因导致信息不明的情况的发生，将传统的纸质文档记录信息变成了信息化信息核查方式，大大提高了效率，并节省了人力、物力。
系统目前还未开放公众平台功能，仅仅是将单个系统交付于高校，供其使用，高校此时承担着系统的维护、研发和功能扩展的任务。在今后的发展中，本系统可以成为一个共享的平台，即开放公众平台，高校需注册申请进入系统的权限，获取系统的相关服务，并根据账号密码访问系统，系统通过验证高校是否获取了权限并对其访问做出相应回复，进入系统之后用户可使用系统提供的相关服务，此时系统成为了一个独立于高校管理之外，并由专门技术人员对其进行研发维护的平台。对于高校而言，这种运营模式不但节省了人力、物力，还免去了研发维护带来的技术瓶颈和其他问题，使得系统能够在高校中得到较好的推广和发展。对于系统构建人员而言，可以与高校进行商议，通过该途径实现一定程度的盈利[3]。
3.3 实现方案
该系统是由4部分组成，分别为二维码生成和加密模块、用户接口模块、終端模块和后台管理模块，它们之间紧密联系，共同完成了系统的正常运行。
3.3.1 二维码生成与加密模块
二维码生成与加密模块是该系统的核心模块之一，负责最终用户名片的生成。由二维码生成、二维码加密、用户名片合成三个子模块构成。
互联网的发展和技术的进步使得信息的保密性愈加重要，而用户私密信息易丢失、受攻击等弊端却经常困扰用户的正常生活，为保证用户信息的安全性，该模块采用SHA加密算法对用户唯一码（唯一码是唯一标识用户身份的标记，可以通过该标志到数据库中获取到用户具体信息）进行加密处理，不论是在前端还是后台都只能获取用户唯一码的密文形式，保证了用户信息的安全传递。
当模块接收到用户名片生成请求后自动调用二维码生成模块，二维码生成模块将用户个人信息页面URL（由用户信息页面基本地址+唯一标识+身份标识构成的字符串）作为内容生成二维码，经过后台文件处理生成指定的二维码图片。
当加密和生成流程结束之后，名片合成子模块被激活，该模块以GD库为基础，通过后台程序筛选出用户基本信息和二维码图片来合成完整的用户名片，用户可随时打印和更新。以上三个子模块的执行按自动顺序进行的，即按照加密、二维码生成、名片合成的顺序执行，且对用户保持透明状态，所以用户只能看到最终合成名片。
在合成名片之后如果用户有必要更新或修改个人信息，需要在信息修改之后更新名片来得到最新的身份名片，该模块也提供了名片打印功能，用户可根据需要对其进行操作。
3.3.2 用户接口模块
用户接口模块通过Web前端技术实现响应式交互，负责为用户提供良好的用户体验界面，实现前端和后台之间的衔接和用户操作的完成。主要分为外部接口和内部接口两部分，内部接口又由注册接口、登录接口、教师和学生需求操作接口，即个人信息修改更新等三方面构成。
①外部接口
外部接口为硬件设备，主要表现为摄像头接口。
②内部接口
进入系统前，新用户需提交个人相关信息，通过注册接口来获取系统服务和权限。登入系统后用户可进行更新预览个人信息、生成和打印名片、查阅最近的活动信息（考生的最近考试安排信息，考生或教师的信息更新状况）等操作。更新个人信息操作需要通过管理员审核，若审核通过，名片和页面上的基本信息才会更正为最新信息。这样可防止用户信息被恶意修改和伪造， 一定程度上保证了用户信息的安全性。
3.3.3 终端模块
终端模块主要负责二维码的扫描解读，根据扫描二维码得到的URL跳转到用户个人信息页面，并通过该信息页面来预览和对比核查从数据库中选出的最新用户信息。这里的终端主要是带有二维码扫描软件的移动设备，通过扫描二维码软件来实现与二维码身份认证系统的链接，获取信息并预览，并根据此来判断用户身份的真实性。
目前主流的互联网公司均引入了二维码扫描的功能，比如腾讯的微信和QQ、阿里巴巴的支付宝、创新工厂的豌豆夹等，由此可见二维码在互联网企业已经成为一种发展的气候，它的解读和识别也已经成为一种比较成熟的技术，时常作为一种时尚的标志出现在不同场合，发展前景不容小视，这也为我们的项目带来了更多的发展机会和扩展空间。介于扫描技术在各大企业的发展，我们的终端模块就直接调用各大公司开发的二维码扫描软件。
4 系统的意义、扩展功能及未来的发展前景
身份认证是最基本的安全服务，是一定环境下核查人员真实身份的特定环节，有利于保证身份的真实性，提高信息传递的安全性。目前很多场合都将其作为一道必不可少的屏障，不但在网吧、宾馆、火车站、机场需要进行身份认证，会议签到、重要场所门禁以及电子商务平台交易也将其作为认证核查的一种方法。该系统目前主要应用在高校平台，作为考试过程中考生身份认证和教师名片合成工具，对高校考生和教师信息进行管理，根据其需求进行信息更新和标识其身份的名片的合成，提高了信息管理的科学化和统一化，规避了常规名片磨损导致信息失真的危害，同时通过终端获取用户最新信息防止代考等现象发生。系统独特认证方式的出现，打破了高校二维码身份认证空白的缺陷，使得身份认证更加接近于信息化的潮流，在满足各种功能的前提下提供了一种个性化的交互方式，让每一位用户都拥有一张独一无二的名片，某种程度上符合新一代用户的兴趣和喜好，提高了用户体验。本系统还有很大的发展空间，以备实时开发出符合潮流的功能，如日后可以开放系统的公众平台，在公众平台中用户除了可以调用该系统生成满足自身需求的符合企业文化或个人的独特名片外，还可以在自身的公众平台中生成旗下的组织、产品或者其他信息，并将其进行发布。移动互联网和物联网的高速发展催生了之前不被看好的二维码技术，腾讯CEO马化腾也说过：“二维码是移动互联网的入口”，而技术的进步和个人资源的私密性更突显了身份认证的重要性。21世纪是一个高科技和竞争的时代，个人信息和私人财产都是会容易受到攻击和侵犯的对象，通过身份认证，在一定程度上可以减缓这种危机，同时也可以为自己打造一个特色的身份认证名片，无论是在用户体验还是安全性方面都做到了兼顾，这也是今后发展的方向。
5 结论
论文介绍了二维码技术的发展和应用，并且设计了一个基于该技术的高校考生身份认证系统，提出了一种新型、个性、安全的身份认证模式，可以满足用户随时更新、打印名片等需求，顺应了移动互联网发展的方向，同时也很好地防止了代考作弊等现象的发生。总体来说，本系统属于一个全新的概念，它的完善和扩展需要进一步的研究和开发。
【参考文献】
【1】刘青云.浅谈手机二维码技术在移动电子商务时代的作用[J].计算机时代，2012（12）：08-10.
【2】徐守杰.数字环境下图书馆学术期刊的订购[J].大学图书馆学报，2008 （6）：41-44.
【3】邢希.响应式Web设计方法的研究[J].琼州学院报，2013（2）：36-38.
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更新时间：2024/12/22 21:29:40