基于超級SIM 卡的數(shù)字人民幣硬錢包應用研究

袁 媛 鄭建兵 許 軍 郭書芳中國移動通信集團江蘇有限公司

0 引言

數(shù)字人民幣是由中國人民銀行發(fā)行的數(shù)字形式的貨幣。它有兩個特點，一是屬于法定貨幣，二是與實際流通的紙幣具有同樣的價格。

數(shù)字人民幣的錢包形態(tài)有軟錢包和硬件錢包兩種，軟錢包以App 的形式提供充值、轉(zhuǎn)賬、支付等功能，由央行數(shù)研所開發(fā)。硬錢包是基于安全芯片技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字人民幣的相關(guān)功能。

數(shù)字人民幣軟錢包方案較第三方支付（如微信、支付寶），有兩點最重要的優(yōu)勢。一是手續(xù)費為零，對個人用戶尤其是商戶而言，可以節(jié)省千分之三至千分之五的手續(xù)費，是一筆可觀的費用。二是用戶個人信息在央行而不是第三方，更為安全。第三方APP 的支付賬戶完全操控在其企業(yè)手里。企業(yè)掌握了用戶的個人信息，按照企業(yè)自定邏輯對賬戶做封禁處理，可能存在誤封的風險導致正常用戶無法使用。數(shù)字人民幣APP 由央行主導開發(fā)，用戶信息存儲在央行，且可以溯源。當遇到網(wǎng)絡詐騙等問題，可快速追回，避免人民群眾財產(chǎn)損失。但因為依然是軟件形式，在安全性上低于硬件存儲方式。

數(shù)字人民幣硬錢包方案是基于安全芯片完成交易，除具備軟錢包功能外，有三點主要優(yōu)勢。一是基于硬件安全單元，安全性較高。二是不依賴于網(wǎng)絡，在無網(wǎng)或設備息屏的情況下也可以使用。三是使用便捷，可與NFC技術(shù)相結(jié)合，支持“碰一碰”支付，無需打開手機進行多步驟操作，對老人和兒童更為友好。硬件錢包形式多樣，但本質(zhì)是都是基于硬件安全單元，如依托SIM 卡、手機終端、IC 卡、穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)設備等硬件實現(xiàn)。目前中國銀行已推出基于IC 卡的“低碳卡”硬錢包產(chǎn)品，但由于需要另外申領一張IC 卡，在普及性方面存在一定局限。

超級SIM 卡采用的是國產(chǎn)芯片技術(shù)，國密算法加持，達到金融級安全，是承載銀行賬戶等信息的高安全性優(yōu)質(zhì)載體。與IC 卡相比，普及性更廣。與手機、穿戴設備等終端相比，全國產(chǎn)化安全性更高。本文基于超級SIM 卡，通過構(gòu)建能力開放平臺，開發(fā)數(shù)字人民幣卡應用，遠程載入超級SIM 卡等技術(shù)，打造SIMPAY 數(shù)字人民幣硬錢包產(chǎn)品，提供了一種基于超級SIM 卡的硬錢包實現(xiàn)方案。該方案突破了跨行業(yè)互融互通的技術(shù)難點，實現(xiàn)了超級SIM 卡技術(shù)與數(shù)字人民幣、非對稱式國產(chǎn)秘鑰、藍牙、NFC 等多種技術(shù)的融合，并在充值繳費、智慧校園、智慧停車等場景中開展了實際應用。

1 技術(shù)實現(xiàn)方案

SIMPAY 是以超級SIM 卡為載體的數(shù)字人民幣硬錢包產(chǎn)品。用戶開通央行數(shù)字人民幣軟錢包賬戶后，可申請將賬戶信息等存儲在超級SIM 卡中。通過手機與含有NFC 模塊的支付終端設備“碰一碰”進行支付。SIMPAY 硬錢包技術(shù)最先在蘇州實現(xiàn)商用，是超級SIM 卡技術(shù)和數(shù)字人民幣技術(shù)在金融服務領域的創(chuàng)新合作。

1.1 構(gòu)建能力開放平臺

采用標準化的接口打造能力開放平臺，一點對接數(shù)幣管理及運營機構(gòu)、統(tǒng)一匯聚數(shù)幣軟硬錢包能力、面向合作渠道集中輸入支付能力。能力開放平臺包括了支付中心、賬務中心、監(jiān)控中心、運營中心、數(shù)據(jù)中心等模塊。其中支付中心模塊負責SIMPAY 硬錢包業(yè)務管理及外部合作運營機構(gòu)的接入。賬務中心模塊負責自動對賬、商戶清分、差錯處理等。監(jiān)控中心模塊負責風控管理，運營中心模塊負責訂單管理、報表管理、權(quán)限控制、客訴管理等。數(shù)據(jù)中心模塊負責錢包信息、協(xié)議信息、渠道信息、交易記錄管理等。能力開放平臺對接數(shù)幣運營機構(gòu)，為自有渠道提供數(shù)字人民幣支付能力，支持運營商自有掌廳、微廳、線下營業(yè)廳、企業(yè)內(nèi)部使用場景及B 端客戶接入。如圖1 所示。

圖1 能力開放平臺架構(gòu)圖

1.2 封裝卡應用寫入超級SIM 卡

技術(shù)原理：采用幣串模式將軟錢包的賬戶信息、賬戶金額等封裝為超級SIM 卡的卡應用，通過機卡通道將卡應用以BIP（即承載無關(guān)協(xié)議，是一種支持遠程空中寫卡的技術(shù)）方式遠程寫入超級SIM 卡中。幣串模式是基于人民銀行數(shù)研所標準規(guī)范，實現(xiàn)SIM 卡與金融賬戶的深度綁定，打造了“SIM卡即銀行卡”能力。

申請流程：用戶可通過中國移動江蘇（APP）申請開通數(shù)字人民幣SIMPAY 硬錢包業(yè)務。如用戶還未開通數(shù)字人民幣軟錢包則跳轉(zhuǎn)至央行“數(shù)字人民幣”APP，引導用戶先開通數(shù)字人民幣軟錢包。待用戶開通后，可點擊申請開通硬錢包，通過BIP 遠程寫卡方式將數(shù)字人民幣軟錢包賬戶信息等寫入超級SIM 卡。如圖2 所示。

圖2 SIMPAY 開通流程

1.3 打造安全便捷支付能力

在支付場景中，將SIMPAY 硬錢包技術(shù)與NFC 近場支付術(shù)相融合，通過手機終端與支付終端“碰一碰”，實現(xiàn)終端NFC 模塊對卡應用的讀取，安全便捷地完成支付交易。

技術(shù)原理：將POS 機當作讀卡器，使用讀卡指令通過機卡通道讀取到超級SIM 卡中的SIMPAY 卡應用。因為NFC 具備通信功能，POS 機中的NFC 模塊與手機中的NFC 模塊碰一碰就可以進行數(shù)據(jù)交換，進而完成支付。

2 技術(shù)應用場景

2.1 充值繳費場景

線上充值：用戶登錄央行數(shù)字人民幣APP，在“錢包快付”管理模塊中增加中國移動（江蘇）APP。隨后登錄中國移動（江蘇）APP，選擇話費充值業(yè)務，在支付方式中即可出現(xiàn)“數(shù)字人民幣”結(jié)算方式。收到請求后，中國移動（江蘇）APP 向銀行側(cè)發(fā)起扣款的請求指令，等到扣款成功后，就可以請求江蘇移動BOSS 系統(tǒng)為用戶的手機號碼充值話費。

線下支付：目前江蘇省1500 家移動營業(yè)廳已支持數(shù)字人民幣硬錢包SIMPAY 話費充值支付功能，企業(yè)內(nèi)部羅森超市、咖啡吧、智慧食堂等場景也支持SIMPAY 硬錢包使用。

2.2 智慧校園場景

SIMPAY 擴展產(chǎn)品“電子學生證”是一款可替代手機、允許進入校園的無娛樂系統(tǒng)的終端設備，支持考勤、親情通話等功能。電子學生證具備遠程空發(fā)下載開通SIMPAY 數(shù)字人民幣硬錢包能力，可通過終端中的NFC模塊與收銀端進行交互，完成支付。電子學生證與數(shù)字人民幣硬錢包SIMPAY 的有機結(jié)合，既可滿足學生通話、家長定位、門禁考勤等校園安全需求，又可以滿足學生支付、出行的生活需求。目前江蘇省內(nèi)使用帶有SIMPAY 硬錢包功能的電子學生證用戶已達23 萬戶。如圖3 所示。

圖3 電子學生證設備“碰一碰”支付

2.3 智慧停車場景

將SIMPAY 與物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，基于充電樁、路測停車等場景構(gòu)建支付能力。用戶駛出停車場時，可直接使用開通SIMPAY 硬錢包的手機終端與支付設備“碰一碰”即可完成停車費支付。該項技術(shù)已在蘇州楓橋停車場試點使用。

3 創(chuàng)新點和價值

技術(shù)創(chuàng)新：SIMPAY 突破硬錢包關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字人民幣雙離線交易速度小于1 秒，開發(fā)單離線、雙離線錢包，制定異常處理機制，降低用戶資金損失的可能性。

產(chǎn)品創(chuàng)新：SIMPAY 是融合金融服務與通信服務的新型支付工具，利用NFC 技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字人民幣交易，支持手機在無網(wǎng)或弱網(wǎng)情況下與收款終端通過“碰一碰”方式完成支付。

應用創(chuàng)新：全省1500 余家移動營業(yè)廳具備數(shù)字貨幣繳費能力，蘇州試點期間，交易規(guī)模在蘇州政府數(shù)字人民幣線下商戶中排名第三。

4 結(jié)束語

基于超級SIM 卡的數(shù)字人民幣硬錢包方案較其他方案，具備移動通信用戶規(guī)模優(yōu)勢，普及性更廣；通過實名認證的手機號碼、全國產(chǎn)化的SIM 卡芯片、國家認可的國密算法，加載金融信息數(shù)據(jù)，安全性更高；支持息屏及無網(wǎng)條件下使用，對老人及兒童較為友好，便捷性更佳。為數(shù)字人民幣全面推廣提供了新的思路和應用案例。