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在发票电子化浪潮已然袭来的今天，不少票据印刷企业排除万难，积极开展企业转型升级的创新实践。笔者所在的四川新财印务有限公司（以下简称“四川新财”）在“毕昇奖”和“新中国百名杰出贡献印刷企业家”荣誉获得者袁海忠的带领下，早在2003年就开始了数码防伪票据管理系统的研发。如今发票电子化进程日益加剧，这一系统的开发经验恰恰能给一些意欲进行IT转型的票据印刷企业以启发。下面笔者就将我公司有关数码防伪票据管理系统的研发实践做以分享，希望能对同行们有所帮助。
研发背景
长期以来，假冒发票不仅严重扰乱市场秩序、损害消费者的切身利益，同时也给国家税务部门带来了稽查压力，增加了税收流失的风险。因此，票据的防伪问题一直是政府税务机关和票据印刷企业关心的问题。对于印刷企业而言，票据防伪的实现一直依赖于印刷设备和印刷工艺，这样不仅印刷成本相对较高，票据的真伪校验也相对不方便，特别是对于没有印刷知识的普通票据使用者来说，更是难以辨别票据的真伪。
作为一家以票据印刷见长的企业，四川新财正是在这种背景下，顺应社会发展趋势，积极响应国家税务总局关于税票改革的要求，利用自身优势将计算机技术与传统印刷技术相结合，开发了数码防伪票据管理系统，借助互联网技术实现了防伪票据的快速验证。
该系统研发的初衷，是想找到一种安全、方便的防伪方式，而如今，这一创新实践还使我们在发票电子化愈演愈烈的今天，能在市场上占据高地，成为了我公司业务增长的重要着力点。
系统构架
我公司对数码防伪票据管理系统的总体要求是：①系统安全、稳定、高效；②布奖、查询方式合理多样；③系统可扩展性强；④生产方式和产品类型适应性广。结合这几大要求，研发团队对该系统做了精心构建，其组成结构如图1所示。
1.“安全、稳定、高效”特点的实现
安全、稳定、高效是系统运行的基本保障，为确保数码票据管理系统具有这些特点，研发团队做了以下工作。
（1）安全性
我们在数码防伪票据管理系统中综合了数据库、自动化、密码学等领域的多项技术，以保证系统运行的安全性；同时还设计了多项自动检测功能，以时刻监控、检测系统的安全。
具体来说，数码防伪票据管理系统的安全性主要是通过以下途径做到的：①在数码防伪票据生成环节，所有数据一经计算机生成，便立刻采用对称密钥进行加密；②在印刷环节，数码票据以“解密一条印刷一条”的方式实现加密印刷；③在查询环节，所有数据经过非对称加密方式加密后保存于数据库，且加密密钥根据自动算法进行变化，实现了不同批次的数码票据密钥肯定不同，同一批次的数码票据有可能不同，从而最大限度地保障数据安全。
（2）稳定性
系统以稳定的WINDOWS SEVER 2000为运行平台、以功能强大的Visual Studio.NET 2003为开发平台、以性能优越的SQL Server 2000为后台支撑，从而保证了整个系统的稳定运行。
（3）高效性
保证系统的高效运行是系统研发中必须要考虑的。在系统的建设中，为保证其高效性，我们主要在以下方面进行了设计。
①在数码防伪票据生成环节，每批票据的数量通常都达到千万级，且每张票据的密码、中奖号码等信息都是随机产生且经过加密处理，然后再进行系统自动检测的，这就要求系统要有较高的运算能力。经过采用改进的加密算法、数据库分段插入算法等技术，目前该系统可以达到2万条/分钟的数码防伪票据生成速度。
②在真伪验证环节，由于票据具有延时保存、累积增长，即随着时间的推移数据量会越来越大的特点，这就对查询模块的计算速度提出了严格的要求；同时，查询模块的反应速度极大地影响到查询者的使用满意度和积极性，进而影响到数码防伪票据的适用程度和社会效应，因此，研发团队高度重视查询模块的高效性。经过技术攻关，研发团队最终运用虚拟分表机制解决了大容量数据库的快速查询问题，同时也实现了访问速度与数据量增长无关的要求，从而攻克了因数据增长导致查询模块性能下降的难题，为查询者验证票据真伪提供了技术保证。
2.布奖、查询方式的合理设计
（1）布奖方式
布奖模块的功能是根据客户指定的布奖方案将中奖票据随机地分布在整批票据当中，其布奖方式灵活方便：同一批票据既可以某一面值为单位参与布奖，也可以某几种面值为单位参与布奖；同一批票据既可一次性布奖完毕，也可分几次布奖。
（2）查询方式
针对不同条件的票据使用单位，我们设计了三种查询系统来实现防伪票据的真伪验证。查询者通过提供票据代码、票据号码和票据密码，即可从查询系统得知票据的真伪以及是否中奖等信息，从而实现了票据真伪辨别的标准化和快捷性。这三种查询途径分别为：①单机查询子系统，对于不具备网络、语音等查询条件的使用单位，该子系统可为票据真伪检测、有奖票据兑奖等业务提供支持。②网络查询子系统，该子系统具备框架灵活多变、系统维护便利、操作使用简单、数据统一管理、性能优越高效的特点，可为具备网络条件的使用单位提供票据真伪检测、有奖票据兑奖、兑奖信息统计等业务的支持。③语音查询子系统，该子系统具有无人职守、自动运作的特点，为满足票据检测持续服务、快速响应的要求奠定了技术基础，它可为具备语音条件的使用单位提供票据真伪检测、二次抽奖、举报留言等业务支持。
3.系统可扩展性考虑
（1）系统升级与功能扩展
考虑到使用单位的个性化需求以及现有征管系统的差异性，研发团队在系统架构时采用了动态接口，通过标准化接口，降低了系统内部及其与外部系统之间的耦合度。对于系统内部而言，便于增加系统功能、更换系统模块，降低系统开发的周期和维护成本；对于外部系统而言，极大地方便了其与现有系统的对接、联合开发和联合调用等工作。 （2）集群技术
当兑奖点数量超过某一限度时，系统能以逻辑层作为表示层和数据层的纽带，实现多个表示层对一个数据层的结构；当数码防伪票据数量达到某一限度或当票据业务扩展超过设备运行负荷时，也可以实现一个表示层对多个数据层的结构。该架构很容易实施集群技术，让使用单位可以根据自身业务需求确定查询系统的规模，同时为系统规模扩展带来了极大的灵活度，为使用单位的规模升级提供了经济、便捷、快速、可靠的技术保证。
（3）系统维护
数码防伪票据管理系统采用三层（表示层、逻辑层、数据层）体系结构设计开发，各个层次在系统中扮演各自的角色、承担各自的任务。当系统出现故障时，可以只对故障主机进行修复而不对其他层次设备的运行产生障碍。这个特点满足了查询模块不间断服务的业务要求，不仅缩短了开发周期，而且当出现问题时方便问题的定位和修复，同时实现了层次与层次之间的业务隔离和数据保护，方便了与其他系统的对接和交互，最大限度地确保数据安全。
（4）系统可伸缩性
在物理实现上，系统既可以采用一台计算机实现全部功能，也可以采用两台计算机，将逻辑层与数据层合二为一，还可以采用三台计算机，使得表示层、逻辑层、数据层分别在不同的设备上实现。
4.生产方式和产品类型适应性的设计
（1）生产方式灵活
在生产设备上，我们充分考虑了系统的兼容性，目前其不仅能兼容创世、赛天使等多种印刷设备，同时还为满足生产需要而改造某些设备预留了技术空间。在票据类型上，该系统能满足卷式票据、平铺式横拼票据、平铺式竖拼票据等多种类型的票据印刷需求；在生产方式上，该系统还满足配备任意喷头数量且每个喷头的印数可调节的票据印刷方式。
（2）产品类型多样
数码防伪票据管理系统利用票据流水号与票据密码的唯一对应关系来实现数码票据防伪的功能。其可适用于多种商业票据，包括有奖票据和无奖票据，涉及定额发票、手写式发票、机打式发票等多种票据类型。而这种数据防伪理念也适合于其它印刷品的防伪，如烟包、酒包、药品包装等。
效益分析
我公司研发的数码防伪票据管理系统集随机技术、加密技术、数据库技术、网络技术、语音技术、自动化技术于一体，综合数码票据产生、数码票据印刷、数码票据检测、有奖票据查询兑奖为一身，既实现了产生票据数码标识的科学性、合理性，又保证了印刷过程和管理过程中信息的安全性、保密性；既实现了高新技术的可用性，也实现了高新技术的高效性；以数字技术优势弥补了传统防伪印刷的不足，实现了新技术与老行业的高度融合，诠释了现代企业的创新精神，真正做到了从技术到生产力的成功转化。
该系统自2003年研发、2005年投入使用至今，累积完成数码防伪票据30亿余份，创造了系统故障率和错误率都为零的佳绩，得到了税务部门和消费者的高度肯定和一致好评，取得了良好的社会效益。而且据四川省科技厅的查新报告显示，该系统在技术、性能、服务等众多方面全面超越同类产品。
目前，数码防伪技术的概念已经深入人心，其应用领域值得开发。今年4月1日起，由国家税务总局发布的《网络发票管理办法》正式施行，这意味着传统印刷企业正面临新的机遇、新的挑战和新的使命。四川新财一贯坚持“安全、稳定、高效”的系统设计要求和产品开发方针，精益求精、锐意进取，不断创造新思路、开发新技术、开创新方法，努力开拓票据印刷企业的新局面。公司愿与各界同仁一起，在新的技术和背景下，相互学习、相互勉励、继往开来、携手共进，实现创新驱动的转型和成长。
研发背景
长期以来，假冒发票不仅严重扰乱市场秩序、损害消费者的切身利益，同时也给国家税务部门带来了稽查压力，增加了税收流失的风险。因此，票据的防伪问题一直是政府税务机关和票据印刷企业关心的问题。对于印刷企业而言，票据防伪的实现一直依赖于印刷设备和印刷工艺，这样不仅印刷成本相对较高，票据的真伪校验也相对不方便，特别是对于没有印刷知识的普通票据使用者来说，更是难以辨别票据的真伪。
作为一家以票据印刷见长的企业，四川新财正是在这种背景下，顺应社会发展趋势，积极响应国家税务总局关于税票改革的要求，利用自身优势将计算机技术与传统印刷技术相结合，开发了数码防伪票据管理系统，借助互联网技术实现了防伪票据的快速验证。
该系统研发的初衷，是想找到一种安全、方便的防伪方式，而如今，这一创新实践还使我们在发票电子化愈演愈烈的今天，能在市场上占据高地，成为了我公司业务增长的重要着力点。
系统构架
我公司对数码防伪票据管理系统的总体要求是：①系统安全、稳定、高效；②布奖、查询方式合理多样；③系统可扩展性强；④生产方式和产品类型适应性广。结合这几大要求，研发团队对该系统做了精心构建，其组成结构如图1所示。
1.“安全、稳定、高效”特点的实现
安全、稳定、高效是系统运行的基本保障，为确保数码票据管理系统具有这些特点，研发团队做了以下工作。
（1）安全性
我们在数码防伪票据管理系统中综合了数据库、自动化、密码学等领域的多项技术，以保证系统运行的安全性；同时还设计了多项自动检测功能，以时刻监控、检测系统的安全。
具体来说，数码防伪票据管理系统的安全性主要是通过以下途径做到的：①在数码防伪票据生成环节，所有数据一经计算机生成，便立刻采用对称密钥进行加密；②在印刷环节，数码票据以“解密一条印刷一条”的方式实现加密印刷；③在查询环节，所有数据经过非对称加密方式加密后保存于数据库，且加密密钥根据自动算法进行变化，实现了不同批次的数码票据密钥肯定不同，同一批次的数码票据有可能不同，从而最大限度地保障数据安全。
（2）稳定性
系统以稳定的WINDOWS SEVER 2000为运行平台、以功能强大的Visual Studio.NET 2003为开发平台、以性能优越的SQL Server 2000为后台支撑，从而保证了整个系统的稳定运行。
（3）高效性
保证系统的高效运行是系统研发中必须要考虑的。在系统的建设中，为保证其高效性，我们主要在以下方面进行了设计。
①在数码防伪票据生成环节，每批票据的数量通常都达到千万级，且每张票据的密码、中奖号码等信息都是随机产生且经过加密处理，然后再进行系统自动检测的，这就要求系统要有较高的运算能力。经过采用改进的加密算法、数据库分段插入算法等技术，目前该系统可以达到2万条/分钟的数码防伪票据生成速度。
②在真伪验证环节，由于票据具有延时保存、累积增长，即随着时间的推移数据量会越来越大的特点，这就对查询模块的计算速度提出了严格的要求；同时，查询模块的反应速度极大地影响到查询者的使用满意度和积极性，进而影响到数码防伪票据的适用程度和社会效应，因此，研发团队高度重视查询模块的高效性。经过技术攻关，研发团队最终运用虚拟分表机制解决了大容量数据库的快速查询问题，同时也实现了访问速度与数据量增长无关的要求，从而攻克了因数据增长导致查询模块性能下降的难题，为查询者验证票据真伪提供了技术保证。
2.布奖、查询方式的合理设计
（1）布奖方式
布奖模块的功能是根据客户指定的布奖方案将中奖票据随机地分布在整批票据当中，其布奖方式灵活方便：同一批票据既可以某一面值为单位参与布奖，也可以某几种面值为单位参与布奖；同一批票据既可一次性布奖完毕，也可分几次布奖。
（2）查询方式
针对不同条件的票据使用单位，我们设计了三种查询系统来实现防伪票据的真伪验证。查询者通过提供票据代码、票据号码和票据密码，即可从查询系统得知票据的真伪以及是否中奖等信息，从而实现了票据真伪辨别的标准化和快捷性。这三种查询途径分别为：①单机查询子系统，对于不具备网络、语音等查询条件的使用单位，该子系统可为票据真伪检测、有奖票据兑奖等业务提供支持。②网络查询子系统，该子系统具备框架灵活多变、系统维护便利、操作使用简单、数据统一管理、性能优越高效的特点，可为具备网络条件的使用单位提供票据真伪检测、有奖票据兑奖、兑奖信息统计等业务的支持。③语音查询子系统，该子系统具有无人职守、自动运作的特点，为满足票据检测持续服务、快速响应的要求奠定了技术基础，它可为具备语音条件的使用单位提供票据真伪检测、二次抽奖、举报留言等业务支持。
3.系统可扩展性考虑
（1）系统升级与功能扩展
考虑到使用单位的个性化需求以及现有征管系统的差异性，研发团队在系统架构时采用了动态接口，通过标准化接口，降低了系统内部及其与外部系统之间的耦合度。对于系统内部而言，便于增加系统功能、更换系统模块，降低系统开发的周期和维护成本；对于外部系统而言，极大地方便了其与现有系统的对接、联合开发和联合调用等工作。 （2）集群技术
当兑奖点数量超过某一限度时，系统能以逻辑层作为表示层和数据层的纽带，实现多个表示层对一个数据层的结构；当数码防伪票据数量达到某一限度或当票据业务扩展超过设备运行负荷时，也可以实现一个表示层对多个数据层的结构。该架构很容易实施集群技术，让使用单位可以根据自身业务需求确定查询系统的规模，同时为系统规模扩展带来了极大的灵活度，为使用单位的规模升级提供了经济、便捷、快速、可靠的技术保证。
（3）系统维护
数码防伪票据管理系统采用三层（表示层、逻辑层、数据层）体系结构设计开发，各个层次在系统中扮演各自的角色、承担各自的任务。当系统出现故障时，可以只对故障主机进行修复而不对其他层次设备的运行产生障碍。这个特点满足了查询模块不间断服务的业务要求，不仅缩短了开发周期，而且当出现问题时方便问题的定位和修复，同时实现了层次与层次之间的业务隔离和数据保护，方便了与其他系统的对接和交互，最大限度地确保数据安全。
（4）系统可伸缩性
在物理实现上，系统既可以采用一台计算机实现全部功能，也可以采用两台计算机，将逻辑层与数据层合二为一，还可以采用三台计算机，使得表示层、逻辑层、数据层分别在不同的设备上实现。
4.生产方式和产品类型适应性的设计
（1）生产方式灵活
在生产设备上，我们充分考虑了系统的兼容性，目前其不仅能兼容创世、赛天使等多种印刷设备，同时还为满足生产需要而改造某些设备预留了技术空间。在票据类型上，该系统能满足卷式票据、平铺式横拼票据、平铺式竖拼票据等多种类型的票据印刷需求；在生产方式上，该系统还满足配备任意喷头数量且每个喷头的印数可调节的票据印刷方式。
（2）产品类型多样
数码防伪票据管理系统利用票据流水号与票据密码的唯一对应关系来实现数码票据防伪的功能。其可适用于多种商业票据，包括有奖票据和无奖票据，涉及定额发票、手写式发票、机打式发票等多种票据类型。而这种数据防伪理念也适合于其它印刷品的防伪，如烟包、酒包、药品包装等。
效益分析
我公司研发的数码防伪票据管理系统集随机技术、加密技术、数据库技术、网络技术、语音技术、自动化技术于一体，综合数码票据产生、数码票据印刷、数码票据检测、有奖票据查询兑奖为一身，既实现了产生票据数码标识的科学性、合理性，又保证了印刷过程和管理过程中信息的安全性、保密性；既实现了高新技术的可用性，也实现了高新技术的高效性；以数字技术优势弥补了传统防伪印刷的不足，实现了新技术与老行业的高度融合，诠释了现代企业的创新精神，真正做到了从技术到生产力的成功转化。
该系统自2003年研发、2005年投入使用至今，累积完成数码防伪票据30亿余份，创造了系统故障率和错误率都为零的佳绩，得到了税务部门和消费者的高度肯定和一致好评，取得了良好的社会效益。而且据四川省科技厅的查新报告显示，该系统在技术、性能、服务等众多方面全面超越同类产品。
目前，数码防伪技术的概念已经深入人心，其应用领域值得开发。今年4月1日起，由国家税务总局发布的《网络发票管理办法》正式施行，这意味着传统印刷企业正面临新的机遇、新的挑战和新的使命。四川新财一贯坚持“安全、稳定、高效”的系统设计要求和产品开发方针，精益求精、锐意进取，不断创造新思路、开发新技术、开创新方法，努力开拓票据印刷企业的新局面。公司愿与各界同仁一起，在新的技术和背景下，相互学习、相互勉励、继往开来、携手共进，实现创新驱动的转型和成长。