高校智慧身份管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究*

陳紅 陳曉軍 王祎珺 王平 張瀚月

西南石油大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息化中心 成都 610500

1 高校身份平臺(tái)的現(xiàn)狀及問題

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)逐步廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)信息化步伐不斷加快，社會(huì)整體信息化進(jìn)程不斷推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)教育的影響也日趨明顯，可以有效促進(jìn)教學(xué)管理、教務(wù)管理、學(xué)生管理等各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)教育管理信息的互聯(lián)互通[1]。

《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》指出，構(gòu)建一體化的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)，整合各級(jí)各類教育資源公共服務(wù)平臺(tái)和支持系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)資源平臺(tái)、管理平臺(tái)的互通、銜接與開放。推進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力培養(yǎng)不僅是智慧校園建設(shè)與應(yīng)用的立足點(diǎn)，也是顯現(xiàn)智慧校園建設(shè)與應(yīng)用成效的重要標(biāo)志[2]。

為了解決在信息化建設(shè)的過程中面臨的信息孤島、信息安全隱患、資源無法共享等諸多難題，各大高校陸續(xù)投入部署統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，將校內(nèi)各個(gè)信息系統(tǒng)接入統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了用戶單點(diǎn)登錄全網(wǎng)通行、系統(tǒng)管理員統(tǒng)一授權(quán)控制管理[3]。但隨著信息化建設(shè)的飛速發(fā)展，高校現(xiàn)階段使用的身份平臺(tái)在用戶體驗(yàn)、產(chǎn)品功能方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 缺乏人員多身份聚合能力

在高校中師生具有多種身份的情況普遍存在，在不同場(chǎng)景擔(dān)任不同的角色，例如一個(gè)在讀研究生，既擔(dān)任學(xué)院的學(xué)生會(huì)主席，又擔(dān)任學(xué)院的兼職輔導(dǎo)員；同時(shí)還存在一些身份不受所在部門機(jī)構(gòu)管理的限制[4]，例如，某學(xué)院的教師，既擔(dān)任該學(xué)院的專任教師又擔(dān)任學(xué)院信息管理員。擔(dān)任多種身份必然有多重職責(zé)，但學(xué)校現(xiàn)有系統(tǒng)均缺乏對(duì)多種身份的整合、關(guān)聯(lián)、轉(zhuǎn)換能力，多種身份可能存在多個(gè)ID，學(xué)校現(xiàn)有系統(tǒng)缺乏多身份ID 統(tǒng)一管理能力，用戶多身份ID 間轉(zhuǎn)換困難，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)差、人員信息管理混亂。

1.2 缺乏多組織機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一管理

高校的組織機(jī)構(gòu)搭建、人員信息采集，通常由人事處來制定權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，人事系統(tǒng)構(gòu)建的組織機(jī)構(gòu)是實(shí)體行政機(jī)構(gòu)，但學(xué)校還有各種其他類型的組織機(jī)構(gòu)，比如黨政機(jī)構(gòu)、領(lǐng)導(dǎo)小組、委員會(huì)等各種工作組織或群體，各業(yè)務(wù)部門如果需要使用這些類型的組織機(jī)構(gòu)，只能在業(yè)務(wù)系統(tǒng)上自行建立并自行管理，導(dǎo)致不同系統(tǒng)可能存在不同的組織架構(gòu)，人員與組織關(guān)系也不一致。學(xué)校目前沒有一個(gè)集中管理各種類型組織機(jī)構(gòu)的平臺(tái)，無法滿足學(xué)校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求。

1.3 缺乏標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接方式

學(xué)校信息中心管理著各業(yè)務(wù)部門的應(yīng)用系統(tǒng)，為統(tǒng)一認(rèn)證入口，各應(yīng)用都需要與身份平臺(tái)做對(duì)接，時(shí)間長(zhǎng)了，對(duì)接應(yīng)用增多，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接方式，導(dǎo)致對(duì)接混亂，搞不清楚各應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)用了哪些API 接口，身份平臺(tái)不敢輕易升級(jí)，擔(dān)心升級(jí)后影響已對(duì)接的應(yīng)用的正常運(yùn)行。同時(shí)，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)不夠靈活，人員變化不能及時(shí)同步給各應(yīng)用，容易導(dǎo)致雙方系統(tǒng)數(shù)據(jù)不一致，影響師生工作與生活，并且數(shù)據(jù)傳輸過程中存在安全隱患，給應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的管理帶來了很大不便。

1.4 缺乏多因子認(rèn)證能力

學(xué)校門戶網(wǎng)站目前使用的認(rèn)證方式多為用戶名密碼，傳統(tǒng)的用戶名密碼方式體驗(yàn)較差，還存在忘記密碼的麻煩。僅靠用戶名密碼認(rèn)證方式是極其不安全、不靈活的，單點(diǎn)登錄各業(yè)務(wù)系統(tǒng)一通全通，存在著很大的安全隱患，單點(diǎn)認(rèn)證成功后在終端訪問任何系統(tǒng)都不需要密碼，包括一些涉密的系統(tǒng)。認(rèn)證方式單一，并且組合方式僵化，難以快速、有效滿足各安全場(chǎng)景的需要。

2 平臺(tái)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

隨著各高校智慧校園的建設(shè)方案不斷完善，傳統(tǒng)智慧校園身份平臺(tái)的架構(gòu)模式和運(yùn)維模式已經(jīng)不足以支撐未來智慧校園發(fā)展的需求，為了更好地滿足用戶需求，服務(wù)廣大師生，本研究旨在探究智慧身份平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用。

2.1.1 構(gòu)建全人員身份標(biāo)準(zhǔn)體系

對(duì)全校各種類型的人員進(jìn)行統(tǒng)一管理，建立統(tǒng)一且彈性擴(kuò)展的身份標(biāo)準(zhǔn)，為不同場(chǎng)景下的身份核驗(yàn)、身份授權(quán)提供精細(xì)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)；構(gòu)建人員終身身份體系，人人多身份，身份隨人，從本科、研究生到留校任職人員、校友，創(chuàng)建師生學(xué)習(xí)、工作生涯的身份生涯標(biāo)簽庫(kù)。

2.1.2 靈活擴(kuò)展各種組織機(jī)構(gòu)

構(gòu)建多種組織機(jī)構(gòu)、崗位體系、群組服務(wù)體系，幫助業(yè)務(wù)部門與應(yīng)用系統(tǒng)直接使用、靈活擴(kuò)展定義、組合所需的各種組織機(jī)構(gòu)，創(chuàng)建區(qū)別于傳統(tǒng)人事組織，用于科研團(tuán)隊(duì)、黨政組織等管理的虛擬組織，促進(jìn)業(yè)務(wù)部門與應(yīng)用系統(tǒng)更加靈活運(yùn)用于各類組織。

2.1.3 應(yīng)用對(duì)接可視化管理

建立應(yīng)用對(duì)接、API 接口調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)和流程，解決因應(yīng)用對(duì)接太多、API 調(diào)用泛濫帶來的信息安全問題，可以無顧慮地隨時(shí)升級(jí)。支持多種標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證協(xié)議對(duì)接，在身份平臺(tái)的應(yīng)用管理板塊即可配置對(duì)接協(xié)議，各應(yīng)用對(duì)接方式一目了然。同時(shí)，支持多源數(shù)據(jù)采集，集中管理維護(hù)組織信息、用戶身份信息，并對(duì)外提供數(shù)據(jù)同步服務(wù)。實(shí)現(xiàn)多種對(duì)外數(shù)據(jù)同步機(jī)制，滿足各種應(yīng)用的使用場(chǎng)景需求。

2.1.4 實(shí)現(xiàn)認(rèn)證方式多樣化

傳統(tǒng)的用戶名密碼的認(rèn)證方式逐漸被淘汰，取而代之的是更安全、更可信、更便捷的認(rèn)證方式，例如：短信驗(yàn)證碼認(rèn)證、人臉認(rèn)證、微信認(rèn)證、第三方授權(quán)中心認(rèn)證等，認(rèn)證方式的多樣化極大程度地提升了用戶的體驗(yàn)。同時(shí)可以根據(jù)不同的訪問場(chǎng)景設(shè)置不同的認(rèn)證策略，實(shí)現(xiàn)在不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的不同認(rèn)證方式。

2.1.5 滿足生物識(shí)別應(yīng)用需求

生物識(shí)別技術(shù)逐漸成熟，學(xué)校對(duì)生物識(shí)別的應(yīng)用需求也將越來越多，如宿舍樓、學(xué)校大門等門禁系統(tǒng)都需要人臉或指紋等生物識(shí)別。生物身份也將成為智慧校園統(tǒng)一身份管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，身份平臺(tái)需要有支撐生物身份存儲(chǔ)和使用的能力。

2.2 智慧身份管理平臺(tái)整體架構(gòu)

智慧身份管理平臺(tái)遵循設(shè)計(jì)目標(biāo)，打造可持續(xù)聚合多元身份的能力、靈活擴(kuò)展的多因子認(rèn)證能力、強(qiáng)大的多維授權(quán)能力，持續(xù)聚合身份數(shù)據(jù)，不斷完善用戶畫像，是以用戶為中心作為平臺(tái)設(shè)計(jì)理念，高效支撐未來智慧校園發(fā)展的多方位身份服務(wù)平臺(tái)。智慧身份管理平臺(tái)整體架構(gòu)如圖1 所示。

2.2.1 身份管理

平臺(tái)以身份管理為核心，建立人員身份標(biāo)準(zhǔn)管理模式，基于人員身份類型、生命狀態(tài)、數(shù)據(jù)集字段三元標(biāo)準(zhǔn)管理用戶數(shù)據(jù)，規(guī)范校內(nèi)人員身份管理。在學(xué)校里，存在學(xué)生、教職工、家屬、臨時(shí)人員等多種人員身份類型，平臺(tái)將根據(jù)用戶身份類型，對(duì)權(quán)限進(jìn)行分級(jí)[5]。每種身份對(duì)應(yīng)若干狀態(tài)，例如學(xué)生對(duì)應(yīng)在讀、畢業(yè)、結(jié)業(yè)等狀態(tài)；教師對(duì)應(yīng)在職、離職、退休等狀態(tài)。人人都有多種身份ID，例如身份證號(hào)、學(xué)號(hào)、教工號(hào)、電話號(hào)等。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可以定義UID 串連各系統(tǒng)用戶ID 信息，在生活中可以使用身份證、護(hù)照、人臉等實(shí)名ID 作為身份標(biāo)識(shí)，平臺(tái)將多種用戶身份ID 聚合管理，多身份用戶在使用校內(nèi)系統(tǒng)時(shí)無須登出，多個(gè)賬號(hào)，一個(gè)密碼，一鍵切換身份，在使用過程中無感知，做到以人為本，身份聚合，身份隨人。

2.2.2 組織管理

平臺(tái)構(gòu)建多組織體系模型，靈活定義多種類型組織結(jié)構(gòu)、崗位體系，滿足學(xué)校各業(yè)務(wù)部門的需求、各種維度的管理需求。組織架構(gòu)是支撐學(xué)校各種業(yè)務(wù)正常運(yùn)行流轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)，所有的業(yè)務(wù)、管理、服務(wù)都脫離不了組織，其中包括學(xué)校通用的權(quán)威組織機(jī)構(gòu)以及業(yè)務(wù)部門自定義的組織機(jī)構(gòu)。學(xué)校以人事處制定的組織為官方權(quán)威組織機(jī)構(gòu)，對(duì)于學(xué)校的科研團(tuán)隊(duì)、黨政組織、領(lǐng)導(dǎo)小組等設(shè)置相應(yīng)的虛擬組織機(jī)構(gòu)，虛擬組織中可以對(duì)應(yīng)獨(dú)立的虛擬崗位。由信息中心標(biāo)準(zhǔn)化虛擬組織及虛擬崗位定義，統(tǒng)一組織語言，各虛擬組織牽頭單位負(fù)責(zé)管理，有效支撐各平臺(tái)、業(yè)務(wù)、流程的正常流轉(zhuǎn)。

2.2.3 標(biāo)簽管理

平臺(tái)支持從多維度定義用戶身份，將用戶數(shù)據(jù)標(biāo)簽化，多維度的身份標(biāo)簽?zāi)軌蜃屓藛T身份有更加清晰的定位、更加符合實(shí)際業(yè)務(wù)需求。平臺(tái)可以對(duì)人員身份標(biāo)簽進(jìn)行分類，例如：可以根據(jù)人員狀態(tài)制定狀態(tài)標(biāo)簽、根據(jù)要推送數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)制定應(yīng)用標(biāo)簽、根據(jù)人員的崗位職務(wù)制定人員標(biāo)簽等。在每一類別中通過定義人員身份標(biāo)簽規(guī)則，自動(dòng)維護(hù)符合規(guī)則的標(biāo)簽名單，同時(shí)也可以手動(dòng)補(bǔ)充人員名單，為各個(gè)業(yè)務(wù)部門、業(yè)務(wù)系統(tǒng)推送多維度人員數(shù)據(jù)、提供多維度人員名單，支撐各項(xiàng)業(yè)務(wù)的開展。

2.2.4 生物特征管理

建設(shè)統(tǒng)一的人臉特征庫(kù)及人臉對(duì)比平臺(tái)，以人臉特征庫(kù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以人臉識(shí)別技術(shù)為核心[6]，規(guī)范人臉特征值對(duì)接方式，面對(duì)不同生物特征，廠商需要考慮系統(tǒng)兼容性、開發(fā)可行性問題，建立標(biāo)準(zhǔn)的接口體系。學(xué)校信息中心統(tǒng)一存儲(chǔ)學(xué)校師生的人臉照片，通過特征下發(fā)的方式將特征值同步給業(yè)務(wù)部門，實(shí)現(xiàn)學(xué)校師生人臉數(shù)據(jù)及特征值的統(tǒng)一管理。業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過特征同步，接收更新的全量特征，實(shí)現(xiàn)特征的比對(duì)分析，終端不需要展現(xiàn)人臉圖像，確保了用戶生物特征的安全性。

2.2.5 授權(quán)管理

平臺(tái)提供可適應(yīng)全場(chǎng)景的授權(quán)管理能力，授權(quán)管理重點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)學(xué)校不同人員、不同角色進(jìn)行授權(quán)。基于人員身份類型、組織架構(gòu)、崗位體系、身份狀態(tài)、身份標(biāo)簽構(gòu)建多維度身份授權(quán)管理體系，對(duì)各類人員支持的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一授權(quán)，無須單獨(dú)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)身份認(rèn)證、應(yīng)用訪問、數(shù)據(jù)同步等各類資源的權(quán)限管理。同時(shí)，設(shè)立分級(jí)分權(quán)管理模式，按照不同等級(jí)的管理員類別劃分不同的管理權(quán)限，信息中心擁有超級(jí)管理權(quán)限，可以根據(jù)各單位職責(zé)需求劃分具體權(quán)限。

2.2.6 認(rèn)證管理

平臺(tái)支持靈活定義多因子認(rèn)證策略，包括用戶名密碼、短信驗(yàn)證碼、刷臉、飛書、微信等方式。身份認(rèn)證的場(chǎng)景日益豐富，對(duì)于一些重要系統(tǒng)，支持二次或多次認(rèn)證策略，可以自由搭配組合在不同層級(jí)和密級(jí)上的需要，從而提高系統(tǒng)認(rèn)證的安全強(qiáng)度。新用戶的初始密碼為隨機(jī)強(qiáng)密碼，確保不被盜用，新生入學(xué)、新教師入職采用“校內(nèi)核驗(yàn)加校外公安實(shí)名認(rèn)證”的方式進(jìn)行賬號(hào)激活并設(shè)置高強(qiáng)度密碼，多維度精準(zhǔn)實(shí)名核身，確保人員身份信息準(zhǔn)確，杜絕冒名頂替；同時(shí)，新用戶自主完成線上修改密碼，大幅降低了信息中心的工作量，提高辦事效率。

2.3 平臺(tái)性能

2.3.1 安全性

由于認(rèn)證中心存儲(chǔ)著全校人員信息，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可能涉及全社會(huì)各類人群，而且認(rèn)證數(shù)據(jù)是核心的敏感數(shù)據(jù)，其泄露會(huì)造成重大的負(fù)面影響。特別是密碼、身份證號(hào)、手機(jī)號(hào)會(huì)被人銷售、惡意使用等。系統(tǒng)架構(gòu)必須具備安全傳送數(shù)據(jù)、安全存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)脫敏的能力與架構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.3.2 兼容性

學(xué)校中存在各種類型的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，例如：教務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)等。這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方式以及建設(shè)廠家都是不同的，但需要與身份認(rèn)證對(duì)接。身份認(rèn)證中心需要考慮各業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取用戶信息的需求以及對(duì)接方式，為其提供身份服務(wù)，因此必須要考慮系統(tǒng)的兼容性。

2.3.3 并發(fā)彈性

校園中存在一些用戶會(huì)集中訪問的系統(tǒng)。例如選課系統(tǒng)，學(xué)生會(huì)在選課期間高并發(fā)訪問；新生入學(xué)時(shí)，大量新生需要在身份平臺(tái)進(jìn)行賬號(hào)激活，認(rèn)證平臺(tái)相應(yīng)存在使用高峰以及低谷。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮系統(tǒng)的并發(fā)，還需要考慮資源（CPU、MEM）的合理使用，系統(tǒng)架構(gòu)必須具備彈性的高并發(fā)能力。

2.3.4 容量擴(kuò)展

身份平臺(tái)面向全校智慧校園建設(shè)，包含當(dāng)下或未來的各種人員：學(xué)生、教職工、校友、家屬等。隨著每年畢業(yè)校友的保存、新生的加入，總體人數(shù)會(huì)不斷增加，因此需要支持容量的水平擴(kuò)展。

2.3.5 無感容災(zāi)

身份認(rèn)證平臺(tái)是學(xué)校所有業(yè)務(wù)認(rèn)證的集中地，因此需要保證24 小時(shí)的穩(wěn)定服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)必須具備變更影響范圍最小化、升級(jí)終端用戶無感的能力。在發(fā)生意外停止工作時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)可以切換到另一處,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程災(zāi)備的部署要求[7],保證系統(tǒng)的可用性。

3 平臺(tái)的應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 實(shí)現(xiàn)全身份通達(dá)

身兼多重角色的師生可以在認(rèn)證后直接切換身份角色，例如學(xué)生身份切換為助教身份，并傳遞給應(yīng)用，應(yīng)用隨即切換配套權(quán)限服務(wù)，師生可以享受到使用多種ID 認(rèn)證的便利，不論哪個(gè)ID 都能識(shí)別用戶本人。管理與服務(wù)動(dòng)作都可以統(tǒng)一指向人，而不是賬號(hào)，真正做到身份隨人，如遇到鎖定某疑似攻擊的學(xué)號(hào)，鎖定的是該用戶，如果他使用其他任一ID 認(rèn)證，都可以統(tǒng)一鎖定。

傳統(tǒng)身份平臺(tái)無法標(biāo)識(shí)的身份，智慧身份管理平臺(tái)可以通過身份標(biāo)簽定義并組合，如2022 年入學(xué)來自山西的黨員學(xué)生。根據(jù)這種清晰的定位，可以快速找人、找組織，并為智慧校園建設(shè)所需的身份提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。身份標(biāo)簽、組織關(guān)系、群組信息可以按照一定規(guī)則創(chuàng)建，當(dāng)人員發(fā)生變動(dòng)時(shí)，應(yīng)用自動(dòng)感知，無須管理員手動(dòng)逐個(gè)調(diào)整。

3.2 融合物聯(lián)設(shè)備

物聯(lián)設(shè)備在后端通常也需要定位“人”的信息，如寢室的電卡、水卡需要綁定寢室或者是寢室內(nèi)的責(zé)任人；設(shè)備管理也需要與設(shè)備負(fù)責(zé)人做相應(yīng)的綁定。通過打通智慧身份管理平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)后端的管理平臺(tái)，我們就可以清楚地定位“物”與“人”的關(guān)系。

同時(shí)還可以和生物識(shí)別設(shè)備結(jié)合實(shí)現(xiàn)生物身份認(rèn)證，如在食堂刷臉就餐、圖書館打卡等，極大程度地提升了智慧化校園的應(yīng)用程度，更便捷地滿足了師生的學(xué)習(xí)工作生活需求。

3.3 聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)平臺(tái)

數(shù)據(jù)平臺(tái)與統(tǒng)一身份平臺(tái)對(duì)接之后，可以將兩種數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)起來，實(shí)現(xiàn)基于身份特點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析。如學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)分析，可以通過分析學(xué)生專業(yè)成績(jī)判斷學(xué)生擅長(zhǎng)的學(xué)習(xí)方向，并提出針對(duì)個(gè)人的就業(yè)指導(dǎo)；教職工業(yè)務(wù)辦理數(shù)據(jù)分析，可以通過分析教職工辦理各項(xiàng)業(yè)務(wù)的頻次和使用偏好，自動(dòng)調(diào)整各項(xiàng)應(yīng)用或業(yè)務(wù)入口的布局，提高用戶的辦事效率。

根據(jù)學(xué)校用戶每天的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、生活數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)，源源不斷地生產(chǎn)每個(gè)人、群體、組織鮮活、豐富的身份標(biāo)簽，為教師、學(xué)生、家屬、臨時(shí)人員等提供精準(zhǔn)教育、精準(zhǔn)關(guān)懷、精準(zhǔn)招聘、精準(zhǔn)培養(yǎng)等服務(wù)。