基于3G网络的移动电子政务系统研究 精灵论文

基于 3G 网络的移动电子政务系统研究黄雪锋，王景尧（北京邮电大学电子工程学院，北京 100876）5摘要：全球性的信息化正悄然改变人们的生活、工作方式，随着我国 3G 业务的正式商用， 移动电子政务成为现阶段政府部门提高行政效率和满意度的重要手段，并且发展迅速。本文 从运营商侧和政府侧两方面对移动电子政务系统网络架构进行了阐述，并对其核心部分移动 电子政务平台的逻辑结构进行了详细的分析。最后重点研究了基于 3G 网络的移动电子政务 的典型业务应用，并提出了完整的系统安全策略。10关键词：电信；3G；移动电子政务；安全中图分类号：TN919The Research on the mobile e-government system based on the 3G network15HUANG Xuefeng, WANG Jingyao(School of Electronic Engineering,Beijing University of Post and Telecommunications, Beijing100876)Abstract: The global information technology is quietly changing the way people live and work, with the commercialization of 3G services, mobile e-government becomes an important way of the20government departments improving administrative efficiency and satisfaction at this stage, and develops rapidly. This paper describes the network architecture of the mobile e-government system from the side of both the operators and the government, and elaborates the logical structure of mobile e-government platform which is the core part of the mobile e-government system. Finally, this paper focuses on the typical mobile e-government services and applications based on the 3G network, and25proposes a complete system security policy.Key words: telecommunication ;3G; Mobile E-Government; security0引言随着人类进入高速发展的信息化时代，世界各国都在积极运用科技创新手段实施电子政30务(Electronic Government ,E-Government)，利用移动通信技术处理政务信息，加强政府与公 众的沟通，改善公共行政服务，提高政府管理工作效能及增强公共行政整体绩效。建设电子 政务成为世界新一轮公共行政管理改革和衡量国家及城市竞争力水平的一个重要标志。2009 年 1 月 7 日，工信部发放 3G(3rd-generation,第三代移动通信技术)牌照，这意味着 我国正式步入 3G 商用时代。3G 网络下的高速率信息传输可以使政府公务员随时随地采集、35获取、处理、传输政务信息。随着 3G 通信技术的发展，基于 3G 网络的移动电子政务将引 领电子政务的发展。1移动电子政务概念1.1移动电子政务定义电子政务是指运用计算机、网络和通信等现代信息技术手段，实现政府组织结构和工作40流程的优化重组，超越时间、空间和部门分隔的限制，建成一个精简、高效、廉洁、公平的作者简介：黄雪锋，1988 年生，北京邮电大学在读硕士研究生，主要研究方向：电路与系统. E-mail:huangxuefeng3636政府运作模式，以便全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理与服务1。 移动电子政务(Mobile E-Government)，是传统电子政务与移动通信技术相结合的产物2。移动电子政务是基于移动通信技术的新型电子政务模式，它是指借助无线通讯设备及移动通信技术而进行的政务活动，通过诸如手机、便携式 PC、蓝牙等无线终端设备为政府公务人45员和公众提供服务。1.2移动电子政务现状与特点随着移动通信技术的发展，近年来我国手机用户发展非常迅速，根据中国互联网络信息 中心(CNNIC)2011 年 1 月 19 日在北京发布的第 27 次中国互联网络发展状况统计报告， 截至 2010 年 12 月底，我国网民规模达到 4.57 亿，其中手机网民规模达 3.03 亿3。在这种50形势下，2005 年移动电子政务开始正式启动，并在一些地区的政府部门中取得一定成效。 杭州市政府开通了“市长公开手机短信平台” ，杭州市民遇到难题除拨打市长热线外，还 可以发送手机短信到“12345”市长公开手机短信平台向市长反映，有效地解决了以往“12345” 市长热线拨打难的问题。广州市政府实现了基于 SMS 短信、WAP 手机上网和 GPRS 专线接 入等方式的政府移动办公，并在交通、水利、公安等政府部门得到了很好的应用4。55与传统基于“固网+PC”的电子政务模式相比，移动电子政务主要具有以下几个方面特 点：(1)提高办事效率，加快办公流程 政府公务人员可以利用移动终端通过无线网络随时随地接入办公系统，不受时间地点的限制；另外可以用短消息进行各种即时通知，实现手机收发电子邮件、移动电子审批、移动60信息发布、移动个人信息管理等功能。从而使政府公务人员在处理政务时更加方便快捷，加 快了现有办公流程，同时由于电子化手段代替人工化工作方式，可以加强政府部门内部管理， 节省日常开支。(2)提升服务质量，加强与公众的沟通力度公众除了可以使用 PC 接入互联网访问政府网站外，也可以利用移动终端访问政府移动65门户，随时随地的查询政府发布的最新政务信息，办理各种业务，并能及时的把意见反馈给 相关部门。提升了政府部门的服务质量，使公众与政府部门之间的沟通更为顺畅，提高了民 众的满意度，塑造了良好的政府形象。(3)具有的灵活性和扩展性，以及强大的备灾能力和安全性 移动组网和无线访问固有的优越性使得移动电子政务具有灵活组网以及很好的扩展性，70如果由于自然灾害导致有线网络出现故障，无线网络就可以发挥它灵活方便的优势。同时， 移动电子政务还可以通过身份认证、特有的加密解密算法以及相关安全技术保证数据信息的 安全性。2移动电子政务系统架构移动电子政务系统在网络架构上可以分为两大部分：运营商侧和政府侧；一般而言，政75府侧包括电子政务外网和电子政务内网（即“双网”结构5），电子政务外网是指与 Internet 互连的政务网，电子政务内网是指政府部门信息化办公系统，绝大多数政府部门都具备自己 的信息化办公系统；运营商侧则需要运营商在移动核心网中部署移动电子政务平台来支撑相 关业务。2.1移动电子政务系统网络架构80移动电子政务系统网络架构如下图表示：图 1 移动电子政务系统网络架构图移动电子政务系统包括运营商移动核心网中的移动电子政务平台、电子政务内网中的政 府部门信息化办公系统。公务人员或公众用户利用移动终端如 PC、手机，通过运营商的无85线接入网络接入到运营商移动核心网的移动电子政务平台，该平台主要完成用户信息认证、平台管理、业务信息统计分析、通信能力调用、接口管理等功能，通过专线或者 VPN(virtual private network，虚拟专用网)技术连接到政府侧已有的电子政务外网，再通过电子政务外网 与内网之间的应用接入/适配，接入到政府部门信息化办公系统。政府部门信息化办公系统 通过调用运营商的各种通信能力，如短信、彩信、wap、定位、流媒体等，从而实现移动电90子政务的各项业务。2.2移动电子政务平台逻辑结构移动电子政务平台是整个移动电子政务系统的核心部分，它支持运营商 2G/3G 的底层 承载网络，并通过前置设备接入到电子政务外网上。移动电子政务平台按业务逻辑可划分为 如下四层：数据层、接口层、业务层、管理层。95移动电子政务平台逻辑结构如下图表示：100105110115120图 2 移动电子政务平台逻辑结构图数据层是平台的数据核心。其中包括：通信能力调用日志、用户信息、参数信息、计费 信息、系统信息、统计信息等。数据层为运营商、政府部门信息化办公系统等提供各自需要 的数据，保证平台功能得以实现。接口层是平台对外的接口。接口层面向运营商业务系统、运营商网管系统、政府部门信 息化系统，负责与这些系统完成通信能力的调用、数据的交换、统计信息的提供，是业务整 合的关键和基础。通过该层平台可以和其他系统无缝的集成；通过该层平台才能够完成平台 与移动电子政务系统其他部分的集成，从而使移动电子政务平台融入移动电子政务系统整体 架构中。业务层是平台的核心层。业务层主要提供运营商的各种通信能力，如短信、彩信、wap、 定位、流媒体等，供政府各部门信息化办公系统调用，例如政府部门要发送短信给公务人员， 通过调用运营商的短信功能实现群发；并向政府部门信息化办公系统提供政府公务人员使用 通信能力信息的统计分析和查询。该层是平台实现移动电子政务的关键。管理层是平台的重要组成部分。管理层主要实现用户管理、平台管理、计费管理等。用 户管理是指平台运营人员对不同类型账号的分类管理，为用户设置不同的角色，以及操作权 限的设置等。平台管理包括日志管理、安全管理、参数管理、时钟同步等。计费管理主要完 成政府公务人员使用相关业务的计费话单的生成。管理层为平台的正常运行提供保证。3基于 3G 网络的移动电子政务应用及安全3G 与 2G/2.5G 通信技术的主要区别在于语音数据传输速率的提升以及安全性的增强。 移动电子政务往往需要传输语音、视频、图片等文件，而 3G 能很好地支持这些文件的传输 并且处理方便快捷，同时 3G 安全性的增强为移动电子政务解决安全性问题提供很好的保障。3.1移动电子政务业务应用移动电子政务的业务应用主要体现在以下两个方面：政府部门利用移动通信网络技术实 现办公自动化、管理信息化、决策科学化；政府部门与公众利用网络信息平台进行信息共享 与服务、加强群众监督、提高办事效率及促进政务公开等。1251301351401451501551603.1.1政府内部业务 政府部门内部业务主要包括移动办公业务、移动执法业务、移动流媒体业务和移动监测业务。(1)移动办公业务 移动办公业务是指通过移动通信网络，政府公务人员在手持或便携终端上方便地接入政府部门内部信息化办公系统6。移动办公业务根据各部门内部信息化办公系统的服务功能而 定，其核心功能是实现政务公文的流转，对一般移动办公业务而言，其必要功能应包括：1）公文流转：可以通过手机完成办公公文的请求提交、公文浏览、批复、转发、附件 查看、手写签名等功能；2）通讯录：支持个人通讯录（来自手机）和公务通讯录（来自服务器）；支持手机显 示部门树状结构及各种详细数据；3）日程管理：支持个人自主安排日程；支持领导、秘书等有权限的人远程安排他人任 务，如可统一安排多人开会、出差等；可与手机自带日程同步，实现提醒；4）资讯发布和提示：政府部门可自主维护的资讯和提示信息，包括部门新闻、部门动 态等。(2)移动执法业务 移动执法业务是指通过移动通信网络，政府公务人员在手持或便携终端上方便地进行现场执法业务。移动执法业务和移动办公业务是针对不同使用场景的移动电子政务业务，其主 要特点是依据执法现场的需要，实现远程数据查询和现场数据上传，此外对于一般移动执法 而言，需支持以下功能：1）信息查询：支持公务人员通过手持或便携终端在执法现场进行远程数据查询，如交 通执法信息（驾驶人信息查询、社区警务子系统、全国在逃人员、被盗抢车辆等）；2）现场数据采集：政府执法人员在现场利用手持或便携终端将现场的数据（包括且不 限于文本、音频、图像、视频）记录并实时或定时进行回传。3）现场数据比对：将系统后台的业务数据也现场采集的数据进行比对。 出具单据：政府执法人员在执法现场向被执法对象出具执法单据。 (3)移动流媒体业务移动流媒体业务是指采用流媒体技术，利用无线网络做为接入手段，通过部署前端视频 监控设备，实现视频信息的采集、用户可以通过 WEB、手机客户端、PC 客户端等实时查看 监控的视频内容，移动流媒体业务要与相关政府部门已有的视频监控系统结合使用。移动流媒体业务要实现的功能要包括：1）实时视频监控：实时点播远端监控视频，提供多画面分屏显示，多画面轮询显示。2）录像及回放：提供手工、定时、告警触发录像功能，视频可存储在业务平台、用户 本地设备或前端监控设备上，方便用户事后检索回放。3）报警联动功能：接收监控点回传的告警信号，根据用户定制的告警判断逻辑由业务 平台以短信、声光方式报警。4）监控设备管理控制：提供远程控制远端监控设备的功能，包括云台镜头控制（如需 要）、业务参数远程配置、远程唤醒终端等功能。(4)移动监测业务 移动监测业务是指远端传感器利用无线通信网络将所采集到的数据，如大气、水文、地质勘探数据传输到相关政府部门内部信息化系统中，实现对各种环境动力监测数据的实时采 集功能。1651701751801853.1.2公众业务移动公共服务业务主要利用移动通信手段，促进公众与政府部门之间的沟通，政府各部 门提供移动公共服务的方式有以下两种：基于现有的 WEB 公共服务门户提供和建立移动公 共服务门户。移动公共服务业务的基本功能应包括：1）政民互动：公众利用移动终端通过接入政风行风热线、市长信箱等方式向政府进行 咨询或投诉；2）网上办事：结合各部门职能，为公众提供利用手机终端进行网上进行政务办公。3）政务公开：各部门进行政策发布、政策宣传、政务资讯、执法处理结果等；4）意见与投诉：收集公众各种意见和投诉，并对其进行分类、处理；5）政务查询：面向公众提供政务信息查询，根据查询信息类型，可以利用短信、彩信、WapPush 等方式发送到公众手机终端上，并提供快速检索功能。3.2移动电子政务系统安全策略由于移动终端和无线传输的不确定性，以及移动电子政务的敏感性及特殊性，安全性的 强弱直接影响着公共行政的安全利益和经济利益。用户身份验证是任何安全策略的基础，不 论是公众还是政府公务人员在使用移动电子政务业务时都必须进行身份认证，做好安全保障 的第一步。在数据传输过程中，通过 3G 网络中严密的数据加密解密算法和安全性高的传输 手段，防止数据被监听、干扰。此外，对移动电子政务平台网络采用双网双平面的网络架构， 配置防火墙、防病毒系统和漏洞扫描系统等安全防护系统，同时采用相应策略确保平台内部 系统数据以及基础设施的安全。除了上述通信技术上的安全策略外，政府各部门还应制定一 系列的安全审计规定，减少人为因素的影响。移动电子政务系统实现的安全包括接入安全、传输安全、平台安全、安全审计等。3.2.1接入安全接入认证为移动应用的第一道认证，移动电子政务平台实现用户的网络接入认证。包括 手机或 PC 终端到运营商移动数据网的用户合法性认证，以及用户接入政府内部信息化办公 系统的网络接入认证。1903.2.2传输安全基于 3G 网络接入的终端移动电子政务应用模式如下图所示：195200205210215220图 3 基于 3G 网络接入的终端应用模式图如上图所示，移动电子政务系统传输安全包括：手机或 PC 终端到 GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关 GPRS 支持节点)、GGSN 到移动电子政务平台、移动电子政务平台到电 子政务外网、电子政务外网到政府部门信息化办公系统的传输安全。手机或 PC 终端到 GGSN 之间可以通过 3G 网络的数据加密解密算法的高安全性和可靠 性保证该链路的安全性。通过 GGSN 与移动电子政务平台之间的专线连接，运用 VPN 技术 为平台建立虚拟专用网络，在 GGSN 与移动电子政务平台的 LNS( L2TP Network Server， L2TP 网络服务器)设备之间建立 L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol，第二层隧道协议) VPN 隧 道，保证移动终端接入移动电子政务外网的链路安全。移动电子政务平台到电子政务外网、电子政务外网到政府部门信息化办公系统的传输安 全可以通过系统之间的专线互联进行传输物理隔离，防止从外围系统或网络进行的攻击，同 时传输链路采用双链路冗余备份、故障自动切换保证传输链路安全。3.2.3平台安全（1）局域网安全 移动电子政务平台网络采用双网双平面的结构，核心路由和交换设备应采用主备方式或负载均衡方式。此外为保证平台的安全还应配置防火墙、防病毒系统和漏洞扫描系统等安全 防护系统，实现对用户网络安全访问的监测和保护。（2）系统数据安全 移动电子政务平台内部的系统数据安全包括数据层安全和平台应用层安全。1）数据层安全 数据层安全可以通过数据库管理和关键数据管理实现。 数据库管理包括增强数据库的权限管理、授权机制，数据层面的业务管理和参数配置通过应用系统来操作，原则上不允许直接操作数据库。 关键管理数据通过增加关键性数据的日志管理，关键性数据的增、删、改操作实现，应该有日志记录可供查询，回滚时使用，并且对于关键数据应该考虑额外的备份策略。2）应用层安全 应用层安全主要利用应用软件的授权机制来实现。 平台对用户的登录和操作进行权限控制，以确保系统数据只有在用户被授权后才能访问。225230235240245250255权限管理包括两个过程： 认证：确认用户身份，确保只有系统的合法用户才能登录系统； 授权：定义用户登录后可以执行哪些操作。 权限管理支持多级业务管理模式，适应多级权限管理。（3）基础设施安全 基础设施安全主要指对平台所在环境的安全保护，如区域保护和灾难保护，以及对平台设备的防盗、防毁、防电磁信息辐射泄漏、防止线路截获、抗电磁干扰及电源保护等。3.2.4安全审计 在移动电子政务平台上设立安全审计功能，对相关业务管理、网络传输、数据库操作等各项系统处理行为进行检测分记录，并对特定事件进行报警，防止政务信息被非相关人员查看窃取。4结论本文给出了移动电子政务系统的网络架构，将系统划分为运营商侧和政府侧两部分。运 营商侧包括移动电子政务平台，这部分需要运营商全力配合政府部门建设，是整个系统的核 心部分；政府侧包括政府部门信息化办公系统以及移动电子政务外网，政府部门可根据部门 自身需求建设信息化办公系统。其次，按业务逻辑将移动电子政务平台划分为四层：数据层、 接口层、业务层、管理层，并详细分析了各层需要实现的功能以及在整个平台中的作用地位。 最后，本文深入研究了基于 3G 网络的移动电子政务典型业务应用，按照业务的服务对象分 为政府内部业务和公众业务，其中政府内部业务重点分析了应用最广的移动办公业务、移动 执法业务、移动流媒体业务和移动监测业务，公众业务介绍了移动公共服务业务。最后，本 文从接入安全、传输安全、平台安全、安全审计四个方面提出了完整的移动电子政务系统安 全策略。随着 3G 通信技术的日趋成熟完善，移动电子政务必将取得更大的发展，更多政务业务 应用将会逐步推出。政府部门在建设移动电子政务过程中需要和运营商密切配合，综合考虑 社会经济、行政管理、移动通信技术等多方面因素的影响，制定出移动电子政务发展的策略。参考文献 (References)1 任丹.中国电子政务：现状、挑战与对策J.东南大学学报（哲学社会科学版），2006，8 卷增刊(6)：79. 2 巩永华，李大伟.移动电子政务发展研究J.电子政务，2006，3(9)：48.3 何峰. CNNIC：中国网民数达 4.57 亿，手机网民超 3 亿OL.2011-1-19.4 赵小伟，葛晓萍.移动电子政务国内外应用现状分析J.现代经济信息，2010，04 期：139-140.5 范苗苗.浅谈电子政务系统的构成和发展趋势J.硅谷，2009，04 期：197.6 丁晟春，肖昆，陈开浩.移动电子政务系统的设计与应用J.中国信息界，2006，06 期：26.