本发明涉及一种预付费电话系统。 目前113人工长途台、118郊区长途台和173半自动长途台的挂号业务，由用户报出电话帐号，话务员确认，是有权用户时接通电话并计费，这种长话挂号方式不能有效防止电话帐号被窍用及公话私挂的情况，影响了长途业务的开展。
本发明的目的是构思一种完全新的预付费电话系统，即长途电话一次性挂号密码系统。通过本系统，长途台工作人员可以迅速地确认合法有权用户;持有一次性挂号密码的用户可以用本地区的任意一部电话机挂发一次长途电话，统一记帐。既能保护用户的正当利益又能有效解决公话私挂和电话帐号被窍用的问题。
本发明的长途电话一次性挂号密码系统包括安装在长途台的计算机密码核对系统及由长途局提供给用户的挂号密码卡。
所述的挂号密码卡是一种制有可剥离的X组密码字条的印刷卡片，每组密码字由顺序号N、密码号M两部分数字组成，其中顺序号N按顺序排列，密码号M不连续、无规律，由特定的数学方法生成。
所述的计算机密码核对系统，包括1.计算机主机;2.供话务员操作与计算机主机对话以确认用户挂号密码有效与否的1到i个话务员座席终端;3.位于话务员座席终端与计算机主机I/O接口间的多路器，使多个话务员座席终端与计算机主机间进行多用户通信，每一个话务员座席终端都可输入电话号码、顺序号N和查询密码号M;4.与计算机主机I/O接口连接地统计打印机。话务员座席终端包括1.CPU;2.存储器;3.CPU、存储器与系统多路器间的I/O接口;4.显示器;5.输入键盘;6.交换机绳路状态电路;7.显示器、键盘、交换机绳路状态电路与存储器、CPU间的I/O接口。
长途局向用户提供带总流水号L的挂号密码卡，并将已提供给特定用户的密码卡总流水号L输入计算机主机中，主机根据自身的密码生成程序即可自动生成与该用户密码卡上印制的X组密码字相同的密码。
由用户管理人员保管的挂号密码卡，将印制在密码卡上的X个密码字条依序剥离分发给要挂发长途电话的个人，每个密码字条只允许挂发一次长途电话，话务员向座席终端键入有权用户的电话号码和密码字中的顺序号N，计算机密码核对系统通过座席终端显示器显示该顺序号N及其对应的密码号M，人工确认密码号后，即为用户接续并统一在有权用户帐号中结算费用，同时计算机密码核对系统自行删除该组挂号密码。
下面结合实施例和实施例附图详细说明本发明的方案，为叙述方便，实施例密码卡设有100组密码，即X＝100。
附图1.挂号密码卡结构示意图
附图2.长途台计算机密码核对系统结构框图
附图3.话务员座席终端结构框图
附图4.挂号密码核对处理程序总流程图
参见附图1，挂号密码卡上印制有100组密码，每组密码由使用顺序号N加密码号M两部分数字组成，每组顺序号前及密码号后还印有流水号1，每张密码卡上有总流水号L。顺序号N按顺序排列，用于说明同一密码卡上用户使用密码的个数，便于计算机核查密码字的关键部分，总流水号L相当于发票序号，只供经营结帐和用户查询时使用，与密码无关。
未启用的每组密码字，其顺序号N印制单元和密码号M印制单元均有不干背胶，可从密码卡上剥离，且顺序号N印制单元覆盖在密码号印制单元之上（实施中也可用其他材料覆盖密码号印制单元）。使用时，先将顺序号印制单元从卡上揭下，再将密码号印制单元从卡上揭下，拼接在顺序号印制单元的右边，从而构成一组完整的密码，由于两部分印制单元上均有流水号1，可供用户核对不会出错，挂号密码卡使用完后，印制部分分离，不保留密码字及其顺序关系的痕迹，消除了被人收集、分析、破译的机会。除密码卡管理人员外，其余人除可看到自己使用的密码字外都不能看到密码卡上的其余密码字，因而保密性强。
参见附图2，图中虚线框10为长途台计算机密码核对系统的计算机主机，框20为1至i个话务员座席终端，框30为多路器，框40为打印机。框10的计算机主机中有I/O接口101、控制器102、显示器103、内存储器104、存储器105。内存储器104中含有软件设置的密钥表寄存器A、用户密码帐号寄存器D和用户密码卡总流水号寄存器H。存储器105含有用软件设置的密码字段寄存器P及乱码表寄存器B，实施中可使用内存储器或存储器中的一块存储区，也可制成固化的密码电路卡（EPROM）。
本发明实施例的挂号密码由特定的数学方法产生，为适应长途电话业务广泛性的特点，而构思了一种有若干人为设置数字的密码生成方法，包括设置密码字段P、密钥A、密码字串S和扰乱密码序列B。
密码生成步骤如下：
1）造密码字段P，在计算机软件帮助下，将最大位数为3的1000个自然数重新排列，并分为100组，每组10个自然数称为一个密码字段;
2）按密钥A生成密码字串S，密钥A个数为C10100，实用位数≥4，每一个密钥A对应前述100个密码字段P中的10个字段，这10个字段的集合形成密码字串S，密码字串S是选定密钥A后的唯一结果;
3）扰乱密码序列B，由于密码字串S的局部是由某些有规律可循的字段构成的，因此再通过乱码程序将每一个密码字串S的100个密码字按人为确定的乱码顺序B打乱重排后使用，按乱码的规则产生个数大于10的乱码表，并可定期更换。
经乱码程序后，提供给用户的每一张挂号密码卡，均有100个位数不小于3的挂号密码序列M，每一张密码卡按生成顺序给予总流水号L，总流水号L通过密钥A，扰乱密码序列B与挂号密码序列M对应，因而指定一个总流水号L后，都可以在系统内再生出同样规律的挂号密码卡，而其他非特定人均不能从密码序列M及总流水号L中找到对应关系。一方面启用后的密码卡仅剩总流水号，各密码字条已分散，对密码系统起到了相当的保护作用;另一方面若用户在使用中出现差错，也便于从总流水号来核查密码字条的印刷及制作。
实施中，密钥表寄存器A的地址个数应大于用户数，但其位数应≥4，密码字段寄存器P为1个，地址数为100，是临时性寄存器。乱码表寄存器B应大于20个，其中同时可使用的大于10个，其余作备用。用户密码总流水号寄存器H记录所有用户已购买的密码流水号起止号码，其个数和用户密码帐号寄存器D都应与全部用户数相同，每一个用户可以使用的密码在帐号寄存器D中存放的个数为100+R，其中可直接查询使用的100个，另R个作为用户密码卡换页时的过渡缓冲区。
参见附图3，话务员座席终端1至i个，各终端内部结构包括：CPU11、存储器12、与系统多路器30的I/O接口13、显示器14、输入键盘15、交换机接续绳路状态电路16、与显示器14的I/O接口17。实施时，显示器14可采用数码显示器或由CRT显示器142A、视频接口142B组成的显示器。
话务员座席终端供话务员操作、与计算机密码核对系统对话用，通过输入键盘15键入有权用户电话号码、被叫电话号码及密码字顺序号N后，显示器14显示这些数字及对应的密码字M，还可显示时间、话务员工号、当班话务员已完成的挂号密码确认数，显示格式如图中143所示。
在供半自动长途电话业务使用时，交换机绳路状态电路将交换机的接续绳路信号通过I/O接口17接入座席终端CPU，以便自动记录用户通话时间，供通信管理或用户查询核对。
键盘15，包括0-9十个数字键、用于改错的删改键←，密码行上下滚动键↑↓，键完电话号码后用的回车换行键，密码核对正确并注销密码字的确认键、密码无效转下一用户的返回键、启动系统工作的启动键。
参见附图4，图4所示为系统挂号密码核对管理的程序主流程图。话务员座席号由系统自动接收，用户使用挂号密码时，首先向话务员申报有权用户电话号码，所使用密码字条的顺序号N，话务员键入这些数字并由显示器显示，显示器还同时显示与这一顺序号N对应的密码号M，若与用户申报的密码号相符则确认。
本发明在实施中为使系统更具有实用性，而设置了密码的时限保护范围。一张密码卡上的若干密码条可同时分散在一个人手里或多个人手里，采用时限保护范围后，当用户用完一个密码字条后，在该密码字条流水号以前的密码字条若超出了规定的时限保护范围，则自动使该密码字条失效。因此，软件判断Nmax与Ni之差，是否小于所规定的时限保护范围，即判Ni是否有效。
实际使用中，往往会有两张密码卡同时使用的情况，即旧卡上的密码字条还未用完，用户又启用新卡上的密码字条，当然用户需按密码卡购买顺序先后使用，但系统不能要求用户严格按卡上顺序号使用密码字条，因此系统软件设置有判断密码卡换页的程序，当系统判断一密码卡上的密码字条快用完即需换页时，自动将下一卡的密码调出，原卡上剩余的密码则转移到密码帐号寄存器D的缓冲区R去，拼接后使用。
本发明可与长话交换机话务员终端或人工长途台自动记录装置合为一体，除完成密码生成、核对、确认、删除的功能外，还可自动记录用户通话的其他有关信息，供查询流量及统计流向等使用。