基于XML 的政府电子公文交换系统规范与设计实现(手抄版)

基于XML的政府电子公文交换系统规范与设计实现摘要公文的上传下达是我国各级政府和大型企事业单位中长期依赖的一种工作手段和重要工作内容，传统的公文交换方式主要采用邮递和直接送达方式传递红头文件，但具有速度慢、易泄密、易丢失、成本高等不足，所以，现在已经有许多政府机关和大型企事业单位采用了各种各样的电子公文交换系统，实现公文传递的电子化和即时化，从而大大提高办公效率。本规范以及最终系统的实现都是基于深圳市政府办公厅电子公文交换的需求的设计开发的。通过对Sax、WebService、Reflection、CA以及异步引擎等关键技术的充分利用，较成功的解决了系统集成性、数据的安全保密性、电子印章与电子认证的统一以及良好的可扩展性与互联性等问题。本文首先将描述该规范的制定背景、设计思想、特色以及部分规范样例，然后再描述该交换系统的功能特色、开发模式、系统结构以及关键技术。关键词：XML，Sax，WebService，反射，消息队列，CA，异步引擎，委托TheDesignandImplementationforXML-basedgovernmentElectronicDocumentExchangeSystemSpecificationAbstractInGovernmentsatalllevelsinChinaandunitsoflargeenterprises,Uploaddocumentsandtheissuancearelong-termdependenceonaworkingtoolandimportantelementofthework.Thetraditionalofficialdocumentexchangesawaytomainlyadoptpostaldeliverywithdirectlysendtoawaytodeliveraredheadadocument,buthaveshortageofspeedslowlyandeasilydivulgeasecret,easilythrowtolose,costtoomuchandetc.So,therehasbeenmanyelectronicsofficialdocumentsthatthegovernmentsandenterprisesagenciesusedvariouseachkindexchangingsystemnow,carryoutofficialdocumenttodeliverofelectronicallywithimmediatelyturn,thusgreatlyimprovedofficeefficiency.ThisinstructionandultimatelysystemsarebasedontheachievementoftheOfficeofthecitygovernmentofShenzhenexchangeelectronicdocumentsfortheneedsofthedesignanddevelopmentof.Wegetamoresuccessfulsolutionofsystemintegration,datasecurityandconfidentiality,electronicsealsandelectronicauthenticationunityandgoodscalabilityandconnectivityissuesbySax,WebService,Reflection,CAandasynchronousenginesandotherkeytechnologiesfullyutilized.Thisarticlewillfirstdescribethebackgroundoftheformulationofthestandards,design,featuresandsomenormativesample,andthendescribesthecharacteristics,developmentpatterns,systemarchitectureandkeytechnologiesoftheexchangesystem.KeyWords:XML,Sax,WebService,Reflection,MessageQueue,CA,AsynchronousEngine,Delegatexx目录1．绪论1.1课题背景11.2课题目前研究情况及存在问题11.3本文结构2．交换网络2.1网络构成2.2公文交换流程2.3交换模式分析3．XML传输规范3.1通用数据传输模型3.1.1模型结构3.1.2模型组成要素3.1.3模型架构图3.2基于XML的电子公文格式规范3.2.1业务流转编号规范3.2.2附件集定义3.2.3公文交换指令3.2.4公文业务回执指令3.2.5交换回执指令4．系统开发与实现4.1开发环境与工具4.1.1.NETFramework开发环境介绍4.1.2ORACLE数据库介绍4.2交换系统模块组成4.3交换流程5．关键技术5.1XML解析之SAX5.2公文收发之WebService5.3系统调度之Reflection小结致谢参考文献1．绪论1.1课题背景近年来，随着计算机技术的发展和国内电子政务市场的成熟，越来越多的政府部门开始部署和实施电子政务项目，当前，我国的很多政府部门都上了OA办公自动化系统，但这也引发了一些问题，如电子公文的安全性、单位与单位之间电子公文如何交换、不同单位之间的电子公文识别等，从全国的角度来看，各个单位之间如何实现电子公文的交流以及电子公文交流的安全性，是关系到电子政务能否在我国成功实施的关键。因此，推行电子政务，实现电子公文交换是国家政府信息化建设的重要组成部分。可以解决传统公文处理中效率低下的“文件批阅”、“文件旅行”现象，使公文处理全自动化真正达到提高办公效率、降低办公成本。这里，既要在电脑网络上实现公文处理全程电子化和无纸化，又要形成对上(中央、国家机关、上级政府)、对下(分支机构)、对左右(兄弟单位)的互联互通。电子公文交换系统的建设目的，就是按照统一的标准，在不同的政府部门之间进行电子公文的传输，并保证公文在传递过程中的安全性和有效性。采用XML及相关标准作为电子公文交换的核心表现，融入CA认证和数字签名、传输加密等多种安全防范措施，构建安全、可靠、标准、开放的电子公文交换系统。电子公文交换系统建立在政府机关专网和政府已有的内部网络环境之上，连接各区、各委办局已经建立的内部网络办公系统和业务信息系统，构建覆盖跨部门的传输与交换平台。电子公文交换系统依托CA认证、电子印章、传输加密等技术，实现安全可靠的政府信息交换，把全市甚至全国的政府机关各类应用系统联接起来，发挥更大的作用，提高办公效率，推进政务信息化建设。1.2课题目前研究情况及存在问题“公文管理”是政府机构日常办公的重要业务。在传统的手工作业的公文流转中，存在着低效率、少监督、缺管理的严重弊端，因此，依靠信息技术建立一个高效的电子公文交换系统，对政府公文进行高效有序的电子化处理，成为我国电子政务建设亟待解决的问题。但是，建设一个高效的电子公文交换系统，面临统一文件格式和文件安全传输的现状。与传统的政府信息化建设相比，当前我国电子政务建设充分强调统一标准、互连互通，以免造成“信息孤岛”。在这种应用背景下，XML[1-5]的出现给政府公文交换带来了一场革命。根据我国政府的规定，政府电子公文将采用统一的格式，并以XML来进行描述和交换。因此，电子公文交换系统对XML电子公文的处理和交换能力便成为整个系统成败与否的关键所在。但由于目前国内缺少统一的电子公文交换规范，导致许多机构之间的公文无法实现互联互通。当前的电子交换系统的主要问题体现在：一、系统功能单一，层次划分不明确；二、存在安全隐患，数据传输中要防止数据被截获、解密、窜改；三、规划滞后，标准不统一；四、电子公文与传统公文传输的并存问题；五、电子印章、电子认证与传统印章的统一；六、系统的兼容性、可拓展性以及是否可以跨平台等问题。1.3本文结构绪论部分介绍本系统的背景以及目前的研究情况和存在的问题。第2章介绍电子公文交换网络、交换模型以及CA。第3章介绍通用数据传输模型以及电子公文交换的指令规范。第4章介绍交换系统的功能特色、开发模式、系统结构以及关键技术。第5章介绍系统开发过程应用到的几点关键技术以及性能评价。最后总结整个开发过程中的体会与认识。在附件中，本文还将给出一个电子公文交换的XML样例以及其他交换指令的规范，以供参考之用。2．交换网络2.1网络构成整个电子公文交换网络的由五类交换子系统组成：各OA的交换系统（OA交换）、各OA的前置交换系统、核心的交换接口系统、核心交换系统、CA认证系统。2.1交换网络结构图OA交换：即各单位OA上部署的交换系统，同时也是本文主要论述的交换系统。该系统主要负责为OA提供电子公文交换的收发文以及相关子服务，属于OA的子系统，通过OA前置的WebService接口与自身的WebService[7,8]接口互联以实现对交换网络挂的接，因此并不属于交换网络的核心组件。OA前置：即为OA交换提供直接通讯服务的交换系统。该系统仅负责为所连接的OA交换提供数据传输服务，其一端通过WebService与OA交换连接，另一端则通过消息队列以及WebService两类接口与交换接口连接，属于交换网络的边缘组件。交换接口：即核心交换系统所提供的外接接口系统。该接口连接的两端都同时拥有消息队列（异步交换）或是WebService（同步交换）两类接口，其一端与一定区域的OA前置通过相连，并为这些OA前置提供交换服务以及核心查询服务，另一端则与核心交换相连。交换接口的存在不仅可以保护核心交换不被暴露，同时也可以减轻核心交换的网络压力，属于交换网络的核心组件。交换核心：即整个交换网络的核心交换系统。该系统为交换网络提供交换路由服务、交换单位管理、交换人员管理、交换跟踪服务、交换指令分析应答服务、交换数据分解合并服务、核心传输服务以及CA的加解密、数字签名验证等服务。CA认证系统：该系统为各单位提供数字签名服务以及数据的加解密服务。该系统仅与核心交换系统相连，所有与CA认证系统的通讯都必须经由交换网络传送。图2.2深圳市政府电子公文交换系统物理结构图2.2公文交换流程图2.3电子公文交换流程结构图电子公文交换的流程可以分为交换数据的生成、数据的签名加密、数据的传输、数据的验签解密、数据入库五个主要步骤。整个交换流程细述如下：1、OA端在需要发送电子公文的时候，通过自己的电子公文交换系统（OA交换）生成原始的交换对象，OA交换则通过CA[15-18]认证系统对该交换对象里的有效数据进行数字签名，并对需要加密的数据区域进行加密。在得到加密后的交换对象后就可以生成交换的XML，并通过WebService接口向OA前置提交该交换数据。2、OA前置在收到XML后，根据调用类型（同步调用或是异步调用），以相应的交换通道（消息队列或WebService）向交换接口提交交换数据，交换接口根据接收的数据，转给交换核心去处理。3、交换核心在收到交换数据后，分析交换路由，并将密文解成明文。然后将交换数据分成N份（N=接收单位各数），依次以不同的单位进行数据加密后，将各单位的交换数据向相应的交换接口转发。4、交换接口在收到交换核心来的数据后，将指定单位的数据发往指定的OA前置。OA前置通过WebService最终提交给OA交换。以上4步即实现了从OA1到其他OA的公文交换过程，但是这样的交换并不能让OA1知道自己的交换是否已送到目标单位、目标单位是否能看到该交换件了。所以在上述的4个步骤之后，还有交换系统的回执过程：5、OA前置在成功提交数据给OA交换后，会自动反方向的发送一个交换送达的回执。这样，最初的发送方便可以通过这个交换送达的回执知道哪些单位已成功送达。而如果整个交换过程中有任一环节出现问题，那么它的前一个系统则会自动反向发送一个交换失