陳文耀

【摘要】 隨著國(guó)內(nèi)金融IC卡的規(guī)模推廣以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的加速發(fā)展，移動(dòng)支付使用便利、支付快捷的特點(diǎn)，受到越來(lái)越多零售商和消費(fèi)者的喜愛(ài)。本文簡(jiǎn)要介紹了一款基于移動(dòng)支付技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的智能刷卡器系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)支付 金融刷卡器 NFC支付

一、概述

移動(dòng)支付是一種允許用戶(hù)使用移動(dòng)終端對(duì)所消費(fèi)商品或服務(wù)進(jìn)行賬務(wù)支付的一種方式，常用的主要有掃描條碼進(jìn)行支付，用手機(jī)刷卡器刷卡支付，NFC支付等。

隨著相關(guān)金融主管單位對(duì)金融IC卡的普及，手機(jī)刷卡器肯定也是要緊跟國(guó)家政策和市場(chǎng)變化的需求進(jìn)行革新。同樣是移動(dòng)支付技術(shù)，NFC直接使用手機(jī)進(jìn)行支付，手機(jī)刷卡器則依托手機(jī)進(jìn)行刷卡支付。兩種同樣與手機(jī)有著密不可分的聯(lián)系，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的相互補(bǔ)充。NFC、RFID對(duì)手機(jī)有較高要求。NFC支付需要非接觸終端的普及，但是國(guó)內(nèi)消費(fèi)終端數(shù)量龐大，全部改造完畢尚需時(shí)日。消費(fèi)者對(duì)電子現(xiàn)金的認(rèn)識(shí)及刷卡習(xí)慣。NFC支付需要進(jìn)行電子現(xiàn)金圈存，而電子現(xiàn)金概念對(duì)于普通消費(fèi)人群來(lái)說(shuō)，仍然比較陌生。習(xí)慣了刷卡消費(fèi)的絕大多數(shù)持卡人來(lái)說(shuō)，電子現(xiàn)金和非接觸支付仍然是一個(gè)新興支付方式，消費(fèi)者需要一定的市場(chǎng)適應(yīng)過(guò)程。

二、總體設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思想

設(shè)計(jì)一款智能金融刷卡器，支持移動(dòng)支付的近距離當(dāng)面支付，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)消費(fèi)方式到隨時(shí)隨處移動(dòng)支付方式的轉(zhuǎn)變。智能金融讀卡器主要有顯示屏、密碼鍵盤(pán)、磁條卡讀卡器、接觸式及非接觸式IC卡讀卡器等組件構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)帶IC芯片銀行卡的EMV業(yè)務(wù)流程，以及在IC芯片失效情況下回退到磁條卡交易。全面支持EMV/PBOC Level1、Level 2規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)?？梢愿鶕?jù)移動(dòng)終端的通訊接口配置相應(yīng)的音頻口、USB、藍(lán)牙、2.4G或者其他通訊方式的端口。在手機(jī)上，支持藍(lán)牙、USB或NFC等。該讀卡器內(nèi)置安全處理器，能夠智能處理銀行POS業(yè)務(wù)報(bào)文，安全處理金融業(yè)務(wù)，使POS終端產(chǎn)品的形態(tài)更多樣化、通用性，增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)感。

2.2 系統(tǒng)框圖

（1）終端原理框圖如圖1所示。

（2）智能金融讀卡器軟件功能組件框圖如圖2所示。

可以在邏輯上把智能金融讀卡器的軟件分為三層，最底層是所有外設(shè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序，最重要的是IC讀卡器驅(qū)動(dòng)，必須按照標(biāo)準(zhǔn)的EMV/PBOC level 1標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)；中間層是EMV 借貸記業(yè)務(wù)處理模塊，必須按照標(biāo)準(zhǔn)的EMV/PBOC level 2標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)；最上層是金融報(bào)文處理模塊，能夠直接處理POS業(yè)務(wù)報(bào)文，是最為核心的部分。金融報(bào)文處理模塊首先由金融報(bào)文收發(fā)控制模塊來(lái)控制POS終端系統(tǒng)與讀卡器之間的報(bào)文通訊，然后交由交易模式判定模塊判定是走交易控制流程或是配置管理流程，交易控制主要分為金融交易請(qǐng)求處理和金融交易結(jié)果處理兩種，配置管理主要有CA管理、IC卡參數(shù)管理、交易密鑰管理等。流程處理完成之后，仍然交由交易模式判定模塊來(lái)判斷應(yīng)答數(shù)據(jù)包的類(lèi)型，是回傳請(qǐng)求報(bào)文、腳本通知報(bào)文或是沖正報(bào)文等等，由報(bào)文組包功能模塊做相應(yīng)的組包處理，最后發(fā)送到POS終端系統(tǒng)，完成整個(gè)交易過(guò)程。（1）金融報(bào)文收發(fā)控制模塊：主要負(fù)責(zé)讀卡器和POS終端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊，開(kāi)辟有報(bào)文接收緩沖區(qū)，報(bào)文發(fā)送緩沖區(qū)，負(fù)責(zé)通訊協(xié)議的處理，包括通訊握手、數(shù)據(jù)交換、超時(shí)處理、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等等；（2）報(bào)文解析功能模塊：主要提供報(bào)文格式解析的接口，例如對(duì)金融8583報(bào)文接口的支持，能夠?qū)?bào)文頭，報(bào)文域等進(jìn)行解析，形成數(shù)據(jù)鏈表供外部檢索調(diào)用，用于獲取報(bào)文域數(shù)據(jù)格式以及數(shù)據(jù)內(nèi)容。（3）報(bào)文組包功能模塊：主要提供8583報(bào)文組包功能，根據(jù)交易報(bào)文要求輸入位圖數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)域格式和內(nèi)容等信息來(lái)完成組包。（4）交易模式判定模塊：主要是依據(jù)報(bào)文中唯一判定報(bào)文類(lèi)型的幾個(gè)數(shù)據(jù)域進(jìn)行判定；對(duì)于金融8583報(bào)文，通常是消息類(lèi)型、處理碼（3域）、服務(wù)點(diǎn)條件碼（25域）、交易類(lèi)型碼（60.1域），通過(guò)內(nèi)部建立用于報(bào)文類(lèi)型比對(duì)的表格，可以判定當(dāng)前收到的報(bào)文是什么類(lèi)型；如果是屬于金融交易類(lèi)則后續(xù)走交易流程控制，如果屬于參數(shù)下載、參數(shù)更新等類(lèi)型則走配置管理流程。此外對(duì)于應(yīng)答數(shù)據(jù)包類(lèi)型的判定也是重要的功能，在交易流程或者配置管理流程走完之后，會(huì)決定返回什么樣的數(shù)據(jù)包類(lèi)型。例如對(duì)于金融交易請(qǐng)求，如果IC卡脫機(jī)批準(zhǔn)，那么應(yīng)答的將是IC卡脫機(jī)交易TC上送報(bào)文；如果IC卡脫機(jī)拒絕，那么應(yīng)答的將是IC卡脫機(jī)拒絕通知報(bào)文；如果IC卡請(qǐng)求聯(lián)機(jī)，那么返回的就是金融交易聯(lián)機(jī)請(qǐng)求報(bào)文。對(duì)于金融交易結(jié)果處理報(bào)文，如果后臺(tái)聯(lián)機(jī)批準(zhǔn)，則應(yīng)答IC卡交易成功報(bào)文，若還有腳本處理，則還會(huì)上送腳本通知報(bào)文；如果后臺(tái)聯(lián)機(jī)拒絕，則應(yīng)答交易失敗報(bào)文；如果是聯(lián)機(jī)通訊失敗，那么根據(jù)EMV最終處理的結(jié)果來(lái)判定應(yīng)答報(bào)文類(lèi)型，可能是IC卡脫機(jī)交易TC上送報(bào)文，也可能是沖正報(bào)文等。（5）交易流程控制模塊：主要通過(guò)調(diào)用EMV借貸記處理模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)交易請(qǐng)求處理以及交易結(jié)果處理。（6）金融交易請(qǐng)求處理模塊：主要調(diào)用EMV借貸記處理模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)IC卡交易的應(yīng)用初始化、讀應(yīng)用數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)認(rèn)證、處理限制、持卡人認(rèn)證、終端行為分析等流程。（7）金融交易結(jié)果處理模塊：主要調(diào)用EMV借貸記處理模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)IC卡交易的最終處理，包括腳本處理等流程。（8）配置管理模塊：主要通過(guò)調(diào)用EMV借貸記處理模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)EMV認(rèn)證中心公鑰CA管理，以及IC卡應(yīng)用參數(shù)AID參數(shù)管理；以及調(diào)用密鑰管理模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)交易密鑰的管理。（9）CA管理模塊：主要通過(guò)調(diào)用EMV借貸記處理模塊的參數(shù)管理接口，來(lái)實(shí)現(xiàn)CA公鑰的存儲(chǔ)、更新、撤銷(xiāo)、恢復(fù)等功能。（10）IC卡參數(shù)管理模塊：主要通過(guò)調(diào)用EMV借貸記處理模塊的參數(shù)管理接口，來(lái)實(shí)現(xiàn)AID參數(shù)，包括AID、應(yīng)用選擇指示符、應(yīng)用版本號(hào)、TAC-DEFAULT、TAC-ONLINE、TAC-DECLINE、終端最低限額等等的管理。（11）交易密鑰管理模塊：主要通過(guò)調(diào)用密鑰管理接口，來(lái)現(xiàn)實(shí)交易密鑰包括主密鑰、PIN加密工作密鑰、MAC加密工作密鑰等安全管理。

2.3 交易流程圖

金融刷卡器交易流程如圖3所示。

具體的刷卡器讀卡流程如圖4所示。

三、小結(jié)

總之，采用該智能金融讀卡器系統(tǒng)后，有效降低POS終端機(jī)硬件設(shè)計(jì)難度以及軟件實(shí)現(xiàn)難度，且更加注重于用戶(hù)業(yè)務(wù)及體驗(yàn)，可以方便的推廣到互聯(lián)網(wǎng)支付、手機(jī)支付、智能電視支付等領(lǐng)域。同時(shí)，該刷卡器外觀小巧，簡(jiǎn)潔時(shí)尚，支持個(gè)性化訂制，具有便捷、安全的刷卡消費(fèi)功能，滿(mǎn)足移動(dòng)電子商務(wù)快速發(fā)展的需求。