高佩

關(guān)鍵詞：移動支付；二維碼支付；在線支付；脫機碼；弱網(wǎng)絡(luò)判斷

0 引言

隨著科技的日新月異，移動支付發(fā)展迅猛，我國2021年第三方移動支付規(guī)模為288.1萬億元，近三年保持高速增長，預(yù)計2025年該市場規(guī)模擴大為500萬億元[1]。移動支付已經(jīng)深入人們生活的各個方面，二維碼支付作為移動支付的主要方式發(fā)揮著舉足輕重的作用。二維碼支付主要包括二維碼主掃支付和付款碼支付等方式。付款碼支付主要用于線下商戶付款，如超市排隊掃碼支付、地鐵掃碼過閘等場景[2]，由于其支付的快捷性、便利性，深受人們喜愛。目前付款碼支付主要是在聯(lián)機狀況下進行，在網(wǎng)絡(luò)狀況比較差的情況下無法快速生成付款碼進行支付，造成用戶支付等待或者取消支付交易等問題。為此本文提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動選擇最優(yōu)付款碼的支付方案，以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速生成付款碼進行支付，為用戶帶來快速、安全、便捷的支付體驗。

1 現(xiàn)有技術(shù)方案及問題

1.1 當(dāng)前付款碼支付實現(xiàn)方法

目前付款碼支付主要采取付款時直接聯(lián)機發(fā)起請求生成付款碼，并展示給商戶進行掃碼支付，經(jīng)過支付驗證（短信驗證碼、支付密碼以及生物特征驗證）之后實時獲取支付結(jié)果。這種方式的優(yōu)點是用戶的客戶端和服務(wù)器時刻保持通信，在線驗證并結(jié)合營銷活動，豐富支付場景，保障支付安全，同時用戶可以實時獲取到支付結(jié)果，具有較好的用戶交互體驗。

1.2 現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題

現(xiàn)有付款碼支付方式雖然有其自身優(yōu)勢，但是也存在如下問題：

1） 在網(wǎng)絡(luò)比較差的情況下，無法快速生成付款碼進行支付。目前很多商場網(wǎng)絡(luò)狀況不是很好，用戶客戶端無法與服務(wù)器建立有效連接，導(dǎo)致用戶無法生成付款碼或生成付款碼緩慢，影響用戶支付。

2） 網(wǎng)絡(luò)請求多，耗費用戶流量，同時造成后臺壓力。支付過程中用戶客戶端需要與服務(wù)器建立連接，不斷發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請求，實時獲取支付狀態(tài)，浪費用戶流量。同時，在營銷活動期間用戶集中使用付款碼支付時，容易造成服務(wù)器壓力甚至宕機。

3） 無法針對不同網(wǎng)絡(luò)狀況主動選擇最優(yōu)的付款碼支付方式。目前很多應(yīng)用未對用戶終端網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行主動偵測和評估，進而無法實現(xiàn)綜合考慮安全性和高效性等因素，在不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下及時為用戶切換為最優(yōu)的付款碼支付方式，導(dǎo)致用戶體驗不佳。

2 不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動選擇最優(yōu)付款碼的支付方案

鑒于目前付款碼支付方案存在的問題，本文將脫機碼算法應(yīng)用于付款碼支付，提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動選擇最優(yōu)付款碼的支付方案。

2.1 方案總體設(shè)計

該方案通過發(fā)送socket包的方式進行弱網(wǎng)絡(luò)檢測，能夠?qū)崟r獲取用戶移動設(shè)備目前網(wǎng)絡(luò)狀況，當(dāng)用戶打開付款碼時，若此時網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)良好則優(yōu)先發(fā)起聯(lián)機付款碼請求，應(yīng)答成功則直接展示聯(lián)機碼；若5s網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答還未成功，為減少用戶等待時間，優(yōu)先展示脫機碼。當(dāng)用戶打開付款碼時，若網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不佳則優(yōu)先展示脫機碼。這樣能夠保證用戶在不同網(wǎng)絡(luò)狀況下，綜合考慮安全性和高效性等因素，快速生成付款碼進行支付，減少等待時間，提升用戶支付體驗[3]。方案中付款碼支付業(yè)務(wù)主要涉及弱網(wǎng)絡(luò)檢測、聯(lián)機碼在線支付及脫機碼離線支付等模塊，方案總體框架圖如圖1 所示。

2.2 付款碼在線支付過程

付款碼在線支付要求用戶客戶端保持網(wǎng)絡(luò)在線狀態(tài)，當(dāng)用戶點擊付款碼時客戶端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請求，根據(jù)服務(wù)器應(yīng)答判斷當(dāng)前用戶是否滿足實名、設(shè)置支付密碼、有可支付卡等條件，若滿足相應(yīng)支付條件則直接生成聯(lián)機碼并展示給商戶，否則跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)引導(dǎo)流程處理。在展示付款碼過程中，客戶端會不斷發(fā)送請求，查詢付款碼是否被掃碼，若已經(jīng)被掃則根據(jù)服務(wù)器返回的驗證要素，要求用戶輸入短信驗證碼、支付密碼或者生物特征要素進行支付驗證[4]。當(dāng)所有支付驗證要素驗證通過則不斷發(fā)送請求輪詢支付結(jié)果，查詢成功則直接展示交易結(jié)果頁。付款碼在線支付具體流程如圖3所示。

付款碼在線支付通過客戶端與服務(wù)器不斷通信交互，實現(xiàn)快速申碼—在線支付驗證—展示交易結(jié)果的支付流程，具有較高的安全性和良好的用戶支付體驗。

2.3 付款碼離線支付過程

在用戶客戶端斷網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)比較差的情況下，通過弱網(wǎng)絡(luò)檢測機制偵測出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，若判斷為弱網(wǎng)絡(luò)，則生成脫機碼進行離線支付。脫機碼是客戶端將從服務(wù)器預(yù)先獲取的種子信息通過一系列算法運算生成的脫機付款碼，當(dāng)用戶進行支付被掃時，將相應(yīng)脫機碼傳遞給后臺，后臺將其與該用戶對應(yīng)時間窗口的脫機碼列表（服務(wù)器運用與客戶端相同的算法將種子生成相應(yīng)的脫機碼列表）進行比對，有相同脫機碼則驗證通過，并將支付成功結(jié)果通知商戶[5]。這樣就實現(xiàn)了在用戶移動設(shè)備網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不佳或無網(wǎng)絡(luò)的情況下進行支付，滿足用戶離線支付的需求。

1） 種子申請及脫機碼生成過程

客戶端在特定時機（啟動、前后臺切換等）檢測本地種子是否過期，過期則發(fā)起請求申請更新種子信息。獲取到種子信息后將其拆分為不同的屬性文件進行加密存儲，當(dāng)需要使用脫機碼時，客戶端讀取屬性文件經(jīng)過一系列格式轉(zhuǎn)換、OTP算法及FPE算法最終生成脫機碼用于用戶離線支付。具體流程見圖4。

2） 脫機碼文件存儲方式及文件內(nèi)容

客戶端發(fā)起申請種子的請求，后臺以列表的形式返回種子列表（包含卡號掩碼、種子、混淆因子及種子有效期等若干屬性）。客戶端獲取到種子列表后將其中的屬性打散分開存儲到多個不同文件，每個屬性文件只存儲其中的若干個屬性，本地每個種子文件中僅維護各屬性的一個數(shù)組，并不保存種子列表的具體結(jié)構(gòu)。所有文件存儲到文件系統(tǒng)特定目錄中，每次退出登錄都會刪除相應(yīng)目錄及文件，確保種子文件數(shù)據(jù)安全。

3） 脫機碼文件加密方式及密鑰安全

每個屬性文件分別采用不同的對稱密鑰（AES） 進行加密，其中對稱加密密鑰為用戶標(biāo)識與本地密鑰組合而成，做到不同用戶不同密鑰，以避免單個用戶密鑰泄露影響其他用戶數(shù)據(jù)安全。每個屬性文件有單獨一套密鑰，單套密鑰泄露并不會影響數(shù)據(jù)安全。每套密鑰在C++代碼中保存，進行分段混淆，存儲在不同位置，并打包成靜態(tài)包.a文件導(dǎo)入工程中，避免被破解風(fēng)險。

4） 種子列表組裝及脫機碼生成使用

每次需要使用種子時，從本地讀取各個屬性文件，并根據(jù)相應(yīng)規(guī)則進行組裝、解密，以得到完整的種子列表。獲取到相應(yīng)的種子及種子要素之后，將其進行一系列格式轉(zhuǎn)換并傳入OTP算法，最終再通過FPE 算法生成脫機碼，展示給用戶用于離線支付。

2.4 付款碼支付安全性保障

付款碼在線支付時客戶端能夠根據(jù)后臺指定的風(fēng)控級別分別采用免密／密碼／密碼+短信/生物特征驗證等不同級別的校驗方式，進行實時風(fēng)控；付款碼離線支付時對種子屬性文件進行拆分，并使用對稱密鑰（AES） 進行加密和混淆，避免本地種子屬性文件外泄，且不同用戶種子文件無法共用，通過脫機碼算法生成的付款碼在有效期內(nèi)僅可支付一次，無法重復(fù)使用。同時后臺能夠根據(jù)不同地區(qū)和用戶級別對付款碼支付功能進行灰度，并對用戶當(dāng)日交易金額和交易筆數(shù)進行限制，避免異常交易帶來的風(fēng)險，從而保證付款碼支付更加安全可靠。

3 結(jié)束語

基于安全性和高效性的原則，本文提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動選擇最優(yōu)付款碼的支付方案。該方案將脫機碼算法運用于付款碼支付場景，由本地預(yù)獲取的種子信息生成脫機付款碼，進行離線支付。同時通過弱網(wǎng)絡(luò)檢測機制偵測出當(dāng)前用戶移動設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，綜合安全、高效、便捷的原則，為用戶快速自動切換聯(lián)機碼或脫機碼，減少用戶等待時間，優(yōu)化支付流程，保障支付安全，為用戶提供更好的支付體驗。