基于移動支付的智能金融刷卡器系統(tǒng)的設(shè)計

陳文耀

【摘要】 隨著國內(nèi)金融IC卡的規(guī)模推廣以及移動互聯(lián)網(wǎng)的加速發(fā)展，移動支付使用便利、支付快捷的特點，受到越來越多零售商和消費者的喜愛。本文簡要介紹了一款基于移動支付技術(shù)設(shè)計開發(fā)的智能刷卡器系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 移動支付 金融刷卡器 NFC支付

一、概述

移動支付是一種允許用戶使用移動終端對所消費商品或服務(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)金融主管單位對金融IC卡的普及，手機(jī)刷卡器肯定也是要緊跟國家政策和市場變化的需求進(jìn)行革新。同樣是移動支付技術(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，是市場競爭中的相互補充。NFC、RFID對手機(jī)有較高要求。NFC支付需要非接觸終端的普及，但是國內(nèi)消費終端數(shù)量龐大，全部改造完畢尚需時日。消費者對電子現(xiàn)金的認(rèn)識及刷卡習(xí)慣。NFC支付需要進(jìn)行電子現(xiàn)金圈存，而電子現(xiàn)金概念對于普通消費人群來說，仍然比較陌生。習(xí)慣了刷卡消費的絕大多數(shù)持卡人來說，電子現(xiàn)金和非接觸支付仍然是一個新興支付方式，消費者需要一定的市場適應(yīng)過程。

二、總體設(shè)計

2.1 設(shè)計思想

設(shè)計一款智能金融刷卡器，支持移動支付的近距離當(dāng)面支付，實現(xiàn)從傳統(tǒng)消費方式到隨時隨處移動支付方式的轉(zhuǎn)變。智能金融讀卡器主要有顯示屏、密碼鍵盤、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，增強用戶體驗感。

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)動程序，最重要的是IC讀卡器驅(qū)動，必須按照標(biāo)準(zhǔn)的EMV/PBOC level 1標(biāo)準(zhǔn)來實現(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)來實現(xiàn)；最上層是金融報文處理模塊，能夠直接處理POS業(yè)務(wù)報文，是最為核心的部分。金融報文處理模塊首先由金融報文收發(fā)控制模塊來控制POS終端系統(tǒng)與讀卡器之間的報文通訊，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判斷應(yīng)答數(shù)據(jù)包的類型，是回傳請求報文、腳本通知報文或是沖正報文等等，由報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)，完成整個交易過程。（1）金融報文收發(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，開辟有報文接收緩沖區(qū)，報文發(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、超時處理、數(shù)據(jù)校驗等等；（2）報文解析功能模塊：主要提供報文格式解析的接口，例如對金融8583報文接口的支持，能夠?qū)笪念^，報文域等進(jìn)行解析，形成數(shù)據(jù)鏈表供外部檢索調(diào)用，用于獲取報文域數(shù)據(jù)格式以及數(shù)據(jù)內(nèi)容。（3）報文組包功能模塊：主要提供8583報文組包功能，根據(jù)交易報文要求輸入位圖數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)域格式和內(nèi)容等信息來完成組包。（4）交易模式判定模塊：主要是依據(jù)報文中唯一判定報文類型的幾個數(shù)據(jù)域進(jìn)行判定；對于金融8583報文，通常是消息類型、處理碼（3域）、服務(wù)點條件碼（25域）、交易類型碼（60.1域），通過內(nèi)部建立用于報文類型比對的表格，可以判定當(dāng)前收到的報文是什么類型；如果是屬于金融交易類則后續(xù)走交易流程控制，如果屬于參數(shù)下載、參數(shù)更新等類型則走配置管理流程。此外對于應(yīng)答數(shù)據(jù)包類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，會決定返回什么樣的數(shù)據(jù)包類型。例如對于金融交易請求，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)拒絕通知報文；如果IC卡請求聯(lián)機(jī)，那么返回的就是金融交易聯(lián)機(jī)請求報文。對于金融交易結(jié)果處理報文，如果后臺聯(lián)機(jī)批準(zhǔn)，則應(yīng)答IC卡交易成功報文，若還有腳本處理，則還會上送腳本通知報文；如果后臺聯(lián)機(jī)拒絕，則應(yīng)答交易失敗報文；如果是聯(lián)機(jī)通訊失敗，那么根據(jù)EMV最終處理的結(jié)果來判定應(yīng)答報文類型，可能是IC卡脫機(jī)交易TC上送報文，也可能是沖正報文等。（5）交易流程控制模塊：主要通過調(diào)用EMV借貸記處理模塊來實現(xiàn)交易請求處理以及交易結(jié)果處理。（6）金融交易請求處理模塊：主要調(diào)用EMV借貸記處理模塊，來實現(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，來實現(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：主要通過調(diào)用EMV借貸記處理模塊，來實現(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，來實現(xiàn)交易密鑰的管理。（9）CA管理模塊：主要通過調(diào)用EMV借貸記處理模塊的參數(shù)管理接口，來實現(xiàn)CA公鑰的存儲、更新、撤銷、恢復(fù)等功能。（10）IC卡參數(shù)管理模塊：主要通過調(diào)用EMV借貸記處理模塊的參數(shù)管理接口，來實現(xiàn)AID參數(shù)，包括AID、應(yīng)用選擇指示符、應(yīng)用版本號、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：主要通過調(diào)用密鑰管理接口，來現(xiàn)實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)計難度以及軟件實現(xiàn)難度，且更加注重于用戶業(yè)務(wù)及體驗，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，該刷卡器外觀小巧，簡潔時尚，支持個性化訂制，具有便捷、安全的刷卡消費功能，滿足移動電子商務(wù)快速發(fā)展的需求。