基于CDMA的銀行系統(tǒng)

摘 要：本文提出了一種基于CDMA的銀行系統(tǒng)設計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了CDMA技術的基本知識，描述了CDMA 無線傳輸應用于金融數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法。通過實際應用，獲得了理想的效果。

關鍵詞：CDMA；VPDN；ATM機；銀行；POS機；金融；無線；營業(yè)廳；組網(wǎng)；

一、背景介紹

隨著中國經濟高速發(fā)展，外資銀行在國內紛紛開立相關機構，攜其實力、技術和管理上的優(yōu)勢，迅速拓展其對華業(yè)務，中資銀行正面臨激烈的競爭，市場空間被迅速壓縮。此外，隨著新的技術的不斷應用和金融界相互之間融合、滲透的不斷加深，傳統(tǒng)銀行業(yè)的經營模式正面臨非銀行金融機構、新興IT技術公司和新的技術手段應用的沖擊和挑戰(zhàn)。
這一切都決定了中國銀行業(yè)正面臨著一場深刻的變革，通信技術正日益成為銀行的核心競爭力，銀行要充分利用通信技術，對現(xiàn)有的技術架構進行一次大的全面調整，建設新的綜合業(yè)務系統(tǒng)，加強客戶關系管理和維護，利用通信技術加快新業(yè)務品種的開發(fā)。

二、行業(yè)分析

對銀行無線數(shù)據(jù)業(yè)務需求進行分析。

1、無線ATM

由于實線施工條件難度較大的原因,銀行希望在寫字樓、住宅小區(qū)等人口密集區(qū)安裝ATM的計劃難以實現(xiàn)。利用無線數(shù)據(jù)業(yè)務可以幫助銀行實現(xiàn)ATM入住寫字樓、住宅小區(qū)的計劃。

2、無線營業(yè)廳

由于城市規(guī)劃、施工環(huán)境等原因，銀行營業(yè)網(wǎng)點在部分地區(qū)無法建立，同時考慮到建設成本等因素，銀行方面希望可以通過無線傳輸將營業(yè)網(wǎng)點延伸到有線傳輸不能或不適宜建設營業(yè)網(wǎng)點的地區(qū)，通過無線傳輸將銀行網(wǎng)點進行拓展、延伸。

3、用無線傳輸作備份電路、

銀行各營業(yè)網(wǎng)點與銀行數(shù)據(jù)中心之間均采用實線連接（DDN或2M專線）。為了保證在實線傳輸中斷的情況下，營業(yè)網(wǎng)點與銀行數(shù)據(jù)中心能夠正常通訊，銀行方面希望采用無線傳輸鏈路作為備份鏈路，以保證在實線傳輸中斷的情況下營業(yè)網(wǎng)點能夠正常工作。

以上的銀行無線數(shù)據(jù)傳輸需求，利用電信CDMA網(wǎng)絡強大的數(shù)據(jù)業(yè)務功能，采用VPDN業(yè)務均可以滿足銀行的要求。

三、VPDN介紹

根據(jù)銀行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅秒娦臗DMA網(wǎng)絡強大的數(shù)據(jù)業(yè)務功能，將銀行營業(yè)網(wǎng)點與銀行數(shù)據(jù)中心組成一個VPDN網(wǎng)，采用VPDN業(yè)務來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。不僅可以滿足銀行一次投資小，網(wǎng)點部署靈活簡便，易于維護的要求，而且可以大大節(jié)約鏈路租用費，設備購置費以及網(wǎng)絡維護費，減少企業(yè)的運營成本。

VPDN全稱是Virtual Private Dial-up Network，又稱為虛擬專用（或私有）撥號網(wǎng)，是VPN業(yè)務的一種，是基于撥號用戶的虛擬專用撥號網(wǎng)（VPN）業(yè)務。亦即以撥號接入方式上網(wǎng)，通過利用電信公司CDMA分組網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)時，對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的封包和加密，可以傳輸私有數(shù)據(jù)，達到私有網(wǎng)絡的安全級別。它是利用IP網(wǎng)絡的承載功能結合相應的認證和機制建立起來的安全的虛擬專用網(wǎng)（VPN），是近年來隨著Internet的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種技術。

VPDN的具體實現(xiàn)是采用隧道技術，即將企業(yè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)封裝在隧道中進行傳輸。隧道技術的基本過程是在源局域網(wǎng)與公網(wǎng)的接口處將數(shù)據(jù)（是OSI七層模型中的網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)）作為負載封裝在一種可以在公網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式中，在目的局域網(wǎng)與公網(wǎng)的接口處將數(shù)據(jù)解封裝，取出負載。被封裝的數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞時所經過的邏輯路徑被稱為“隧道"。要使數(shù)據(jù)順利地被封裝、傳送及解封裝，通信協(xié)議是保證的核心。目前VPN隧道協(xié)議可分為第三層隧道協(xié)議和第二層隧道協(xié)議。第二層隧道協(xié)議有點對點隧道協(xié)議（PPTP），第二層轉發(fā)（L2F），第二層隧道協(xié)議（L2TP）三種。

VPDN主要是采用第二層隧道協(xié)議（L2TP），為什么會采用L2TP？有以下幾點原因：

1、對于GRE及IPSec這些三層隧道協(xié)議，區(qū)分用戶將比較困難；因為在三層（IP層），一般只能通過IP 地址來區(qū)分用戶。對于VPN來說，用戶的地址是可以重復的，這樣，三層隧道協(xié)議不適合區(qū)分用戶。

2、L2TP 是二層（鏈路層）的隧道協(xié)議，是作為PPP 的擴展提出來的。PPP適合區(qū)分不同的用戶，比如撥號用戶采取專線直連的對端路由器等等，因為PPP 可以得到對端的用戶名。對于撥號用戶接入這種情況來說，需要區(qū)分不同的VPN 用戶，使用L2TP進行VPDN組建。

3、采用L2TP隧道協(xié)議，只分配企業(yè)網(wǎng)內部IP地址，而PPTP等第二層的隧道協(xié)議，要求有正式的IP地址，在撥入撥號服務器時，由撥號服務器提供，再二次撥入企業(yè)網(wǎng)關時，由企業(yè)網(wǎng)關分配內部網(wǎng)地址。

四、系統(tǒng)交易過程

（圖）基于CDMA的銀行系統(tǒng)示意圖

1、系統(tǒng)構成部分

VPDN服務主要由CDMA路由，LAC和LNS(防火墻或者cisco接入路由器如C2600 Series)，還有AAA和內部服務器，以下是各部分功能。
客戶機: 連接在遠程網(wǎng)絡上的訪問終端，是VPDN呼叫的發(fā)起者。

LAC: 是“第二層隧道協(xié)議（L2TP）訪問集中器"（Layer 2 tunnel protocol Access Concentrator）的縮寫，在CDMA分組網(wǎng)中是PDSN節(jié)點。它是L2TP隧道的其中一個端點，也

LNS的對端。LAC處于LNS和Client的中間，負責轉發(fā)雙方的數(shù)據(jù)包。從LAC發(fā)往LNS的數(shù)據(jù)包需要封裝到L2TP隧道中，而從LAC到Client的連接則使用CDMA無線分組傳輸技術。

LNS: 是“第二層隧道協(xié)議網(wǎng)絡服務器"（Layer 2 tunnel protocol Network Server）的縮寫。它是L2TP隧道的另一個端點，也是LAC的對端。它是PPP會話的邏輯終點，而PPP會話被LAC封裝成隧道形式，是從Client端開始的。

AAA server：AAA是認證（Authentication）、（Authorization）和記帳（Accounting）的縮寫。AAA服務器負責對Client的身份進行驗證。

2、實現(xiàn)過程

VPDN通常包括多種多樣的協(xié)議實現(xiàn)方式，我們主要采用L2TP協(xié)議方式的VPDN。

企業(yè)遠程用戶（無線客戶端）通過CDMA連入拜訪地LAC。AAA服務器通過對域名和IMSI的認證識別出該用戶為VPDN用戶后，就和用戶的目的VPDN服務器（企業(yè)內部服務器）建立一條連接，稱為隧道，然后將用戶數(shù)據(jù)包封裝成IP報文后從該隧道傳送給VPDN服務器，VPDN服務器收到數(shù)據(jù)包并拆封后就可以讀到真正有意義的報文了。典型的L2TP-VPDN呼叫流程如下：

（1）遠程用戶（客戶端）使用CDMA通過撥特服號呼叫接入服務器LAC（PDSN），例如用CDMA 1x modem卡撥號＃777，并輸入username@XXX.133VPDN.SX和密碼進行呼叫。

（2）LAC將用戶名、域名、密碼、IMSI信息送至AAA認證服務器對用戶進行認證，來確定該用戶是否是VPDN的用戶。

（3）如果信息為正確的VPDN用戶信息，AAA認證服務器根據(jù)用戶注冊的信息向LAC（PDSN）發(fā)送建立L2TP隧道的對應參數(shù)（用戶網(wǎng)關LNS信息，包括LNS IP地址等）。

（4）LAC用所獲得的客戶信息與LNS之間進行L2TP隧道建立，并將username@XXX.133VPDN.SX全部送給LNS，由LNS進行認證。

（5）LNS將username@XXX.133VPDN.SX送給自己的RADIUS服務器(認證服務器)。如果是合法用戶則允許接入并保持L2TP隧道。

（6）LAC把客戶機提供的用戶名username@DomainName和相應的密碼轉發(fā)給LNS。LNS通過本地VPDN配置或者AAA服務器對客戶提供的認證信息進行驗證。認證通過，VPDN本身與LNS之間進行PPP握手，并由LNS向用戶分配IP地址。

完成VPDN操作，用戶可以利用PPP協(xié)議透過L2TP隧道進行互聯(lián)并開始進行通信。

五、安全性

1、CDMA無線接入的工作流程：

在電信完成網(wǎng)絡側配置后，銀行網(wǎng)點通過無線設備接入CDMA網(wǎng)絡后，CDMA分組接入設備PDSN上通過L2TP隧道路由連到銀行系統(tǒng)中心內的LNS路由器上，中間經過電信骨干網(wǎng)和線。

整個隧道的開啟和通過均在電信網(wǎng)絡內部，作為大型的電信運營商，有嚴格的安全管理和保護措施，確保網(wǎng)內的數(shù)據(jù)可靠，具有很高的安全性保障，而且不存在互連互通瓶頸，可以有效保證用戶使用性能。

2、安全性保障

CDMA采用脫胎于技術的無線擴頻技術，用戶端到無線網(wǎng)絡接入設備間的無線空中通道目前不可能被破解；無線分組設備到用戶終端設備間，采用隧道穿過專線接入，可以有效保證整個系統(tǒng)的安全。要保護整體系統(tǒng)的安全，首先要保證網(wǎng)絡本身的安全。必須盡可能地屏蔽外部非法訪問及非法數(shù)據(jù)，對從外部網(wǎng)絡連入的終端進行嚴格的用戶認證及控制。針對CDMA的各環(huán)節(jié)，我們分別分析其安全性，并提供5級安全保障，從而充分保證網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的安全。

（1）首級安全保障：CDMA網(wǎng)絡本身的安全性

目前世界上使用的移動通信網(wǎng)絡主要有兩種：GSM和CDMA。與GSM相比，CDMA網(wǎng)絡系統(tǒng)在安全保密方面具有很大優(yōu)勢。CDMA本來就是起源軍事保密技術，在戰(zhàn)爭期間廣泛應用于軍事領域，具有抗干擾、安全通信、保密性好的特性。進行移動手機信號的一般使用以下三種方法。首先，需要捕捉到通信信號。在空間中充滿了各種各樣的無線電波，用戶手機信號就混雜在其中。要想某一個用戶的通話，首先必須捕捉到這個用戶手機發(fā)出的特定的電磁波。由于CDMA系統(tǒng)采用擴頻技術，經過擴頻以后的有用信號的頻譜被大大地展寬了，用戶信號隱蔽在互不相關的信號中，要想捕捉到這一有用信號非常困難。因此，器捕捉不到，也無法識別出哪些是CDMA手機用戶的通信信號，哪些是噪音。其次，器必須鎖定手機用戶通信的信號，繼而才能分析和破解信息。而CDMA采用快速切換功率控制技術，即便是設備捕捉到了用戶手機信號，也不能鎖定快速功率切換下的有用信號，因此，快速功率切換讓CDMA信號很難鎖定。第三，需要破解用戶信息編碼。而CDMA采用偽隨機碼技術，用長達42位的偽隨機碼來標識區(qū)分用戶，每次通話都有4.4萬億種可能的排列，器很難破譯出CDMA的編碼。所以CDMA技術本身就很安全。

（2）第2級安全保障：CDMA網(wǎng)絡側的AAA認證

AAA是指認證（Authentication）、（Authorization）、計費（Accounting）三個過程，其中：認證是，用戶在使用網(wǎng)絡系統(tǒng)中的資源時對用戶身份的確認。這一過程，通過與用戶的交互獲得身份信息（像用戶名－口令、生物特征信息等），然后提交給認證服務器；認證服務器對身份信息與存儲在數(shù)據(jù)庫里的用戶信息進行核對處理，然后根據(jù)處理結果確認用戶身份是否正確。

是網(wǎng)絡系統(tǒng)用戶以特定的權限使用其資源，這一過程了被認證的用戶在接入網(wǎng)絡后能夠使用的業(yè)務和擁有的權限，如授予IP地址，準許訪問時間等。

計費是網(wǎng)絡系統(tǒng)收集、記錄用戶對網(wǎng)絡資源的使用信息，以便向用戶收取資源使用費。以互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務提供商ISP為例，用戶的網(wǎng)絡接入使用情況可以按流量或者時間準確地記錄下來。

認證、和計費一起實現(xiàn)了網(wǎng)絡系統(tǒng)對特定用戶的網(wǎng)絡資源使用情況的準確記錄。這樣既在一定程度上有效地保障了合法用戶的權益，又能有效地保障網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠地運行。

CDMA網(wǎng)絡的AAA認證過程是對用戶的域名進行鑒權認證，網(wǎng)中數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶（VPDN成員）是以username@xxx.133vpdn.bj形式登錄的（用戶在電信登記入網(wǎng)時，北京電信分配其一個域名xxx.133vpdn.bj）。CDMA網(wǎng)絡側的AAA服務器對登錄用戶的域名和該用戶的IMSI進行綁定審核驗證。驗證通過后，方可接入電信CDMA網(wǎng)絡。

（3）第3級安全保障：CDMA網(wǎng)絡和用戶網(wǎng)絡之間的VPN鏈接

CDMA網(wǎng)絡和用戶網(wǎng)絡之間可以采用專線鏈接，也可以使用Internet鏈接。使用Internet鏈接必須考慮安全性，因此，可以使用VPN將二者利用Internet鏈接起來。

VPN技術非常復雜，涉及到通信技術、密碼技術和現(xiàn)代認證技術。主要包含兩種技術：隧道技術與安全技術。

隧道技術的基本過程是在源局域網(wǎng)與公網(wǎng)接口處將數(shù)據(jù)封裝在一種可以在公網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式中，在目的局域網(wǎng)與公網(wǎng)的接口處將數(shù)據(jù)解封裝，被封裝的數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)上傳播時的所經過的路徑被稱為“隧道"。常用的隧道協(xié)議有：

①點到點隧道協(xié)議—PPTP（現(xiàn)已基本淘汰）。

②第二層隧道協(xié)議—L2TP，該協(xié)議是國際標準隧道協(xié)議，具有PPTP協(xié)議以及第二層轉發(fā)協(xié)議（L2F）的優(yōu)點，可以使PPP包以隧道方式通過各種網(wǎng)絡，包括ATM，SONET，幀中繼，但沒有任何加密措施。

③IPSec協(xié)議，該協(xié)議是一個范圍廣泛、開放的VPN安全協(xié)議，工作在網(wǎng)絡層。它提供所有在網(wǎng)絡層上的數(shù)據(jù)保護和透明的安全通信?？梢栽趦煞N模式下運行：一種是隧道模式，一種是傳輸模式。在隧道模式下IPSec把IPv4數(shù)據(jù)包封裝在安全的IP幀中；傳輸模式是為了保護端到端的安全性，不會隱藏路由信息。 目前一種趨勢是將L2TP和IPSec結合起來：用L2TP作為隧道協(xié)議，用IPSec協(xié)議保護數(shù)據(jù)。市場上大部分VPN采用這類技術。

④SOCKS v5協(xié)議，SOCKS v5工作在OSI模型中的第五層——會話層，可作為建立高度安全的VPN的基礎。SOCKS v5協(xié)議的優(yōu)勢在訪問控制，因此適用于安全性較高的VPN，SOCKS v5現(xiàn)在被IETF建議作為VPN的標準。

VPN是在不安全的Internet上傳輸?shù)?，傳輸內容可能涉及到企業(yè)的機密數(shù)據(jù)，因此安全性非常重要。VPN中的安全技術通常由加密、認證及密鑰交換與管理組成。主要有認證技術，加密技術，秘鑰管理與交換技術。

（4）第4級安全保障：用戶網(wǎng)絡側的安全防火墻

防火墻技術是目前用來實現(xiàn)網(wǎng)絡安全措施的一種主要手段，主要是用來阻擋非法用戶的訪問，阻止非法用戶存取敏感數(shù)據(jù)，同時允許合法用戶順利訪問網(wǎng)絡資源。防火墻實際上是一種訪問控制技術，在某個機構的內部網(wǎng)絡和不安全網(wǎng)絡之間設置障礙，阻止對信息資源的非法訪問，也可以使用防火墻阻止保密信息從受保護網(wǎng)絡上的非法輸出。

實現(xiàn)防火墻的主要技術有：數(shù)據(jù)包過濾，應用網(wǎng)關和代理服務等。包過濾（Packet Filter）技術是在網(wǎng)絡層中對數(shù)據(jù)包實施有選擇的通過。依據(jù)系統(tǒng)內事先設定的過濾邏輯，檢查數(shù)據(jù)流中每個數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、TCP/UDP源端口號、TCP/UDP目的端口號及數(shù)據(jù)包頭中的各種標志位等因素來確定是否允許數(shù)據(jù)包通過，其核心是安全策略即過濾算法的設計。應用網(wǎng)關（Application Gateway）技術是建立在網(wǎng)絡應用層上的協(xié)議過濾，它針對特別的網(wǎng)絡應用服務協(xié)議即數(shù)據(jù)過濾協(xié)議，并且能夠對數(shù)據(jù)包分析并形成相關的報告。應用網(wǎng)關可以嚴格控制某些易于登錄和控制的所有的輸出輸入通信環(huán)境，以防有價值的程序和數(shù)據(jù)被竊取。它的另一個功能是對通過的信息進行記錄，如什么樣的用戶在什么時間連接了什么站點。在實際工作中，應用網(wǎng)關一般使用專用工作站系統(tǒng)。代理服務器（Proxy Server）作用在應用層，用來提供應用層服務的控制，起到內部網(wǎng)絡向外部網(wǎng)絡申請服務時中間轉接作用。內部網(wǎng)絡只接受代理提出的服務請求，阻擋外部網(wǎng)絡其它節(jié)點的直接請求。用戶網(wǎng)絡可以選用適合于本單位的防火墻產品來保證自己網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全。

（5）第5級安全保障：用戶網(wǎng)絡側的AAA鑒權認證

用戶網(wǎng)絡側的AAA鑒權認證可以實現(xiàn)對VPDN成員的身份認證。與第二級的安全保障不同，本級的AAA服務器將鑒別VPDN成員的用戶名和密碼的正確性。

username@xxx.133vpdn.bj中的域名將是中國電信公司提供給專網(wǎng)接入用戶的專有統(tǒng)一域名，用戶名（username）可以是VPDN中每個成員的或者其它標識。VPDN中成員的用戶名和密碼等資料將保存在用戶專網(wǎng)側的AAA服務器，具有很好的安全性和管理的靈活性。

六、總結

通過推出CDMA無線業(yè)務，可進一步提高服務質量，擴大服務范圍，使客戶擺脫空間、時間的限制，隨時隨地獲得銀行的服務，并通過交互形式自行操作，自我服務。有效地實施無線服務，對于拓寬服務地域和時域，方便持卡客戶，增加存款余額度，盡快搶占市場，縮短客戶與銀行的距離，樹立和提高銀行形象，增強市場競爭力，大力加速金融電子化建設步伐，有著十分重要的意義。