CN102842081A - 一种移动电话生成二维码并实现移动支付的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用移动电话生成二维码及其实现移动支付的方法。用户可将已拥有的各类支付卡信息(银行卡账号、信用卡账号，预付卡账号，第三方支付用户帐号等)输入移动电话，经过加密保存，并生成二维码显示在移动电话的屏幕上。商户通过二维码识读设备扫描二维码图案，经解码用户验证信息(二维码生成时间，手机指纹，手机位置等)以及支付卡信息后，将其与用户的消费额信息和商户账号信息等经过加密后发送给相对应的支付结算系统。支付结算服务器收到信息后，根据二维码验证信息，确认支付卡信息的真伪，并实施支付交易。本发明的最大优点，用户可以将各种支付卡，消费卡等的信息保存在移动电话中，替代各类支付卡实现无卡化的电子支付交易。

Description

一种移动电话生成二维码并实现移动支付的方法

技术领域：

本发明涉及数据处理，数据加密，数据编码，数据显示，数据传输，图像识别，数据存储，以及移动电话以及支付领域，尤其是属于基于移动电话生成二维码的技术以及基于二维码实现移动支付的技术。 

背景技术：

二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在二维平面上分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的条形码，具有高容量、可靠性高、纠错能力强、保密性高等特点。目前已被大量应用在手机电子凭证、支票防伪、发票防伪等方面。当前移动电话近场支付基本都采用无线传输方式，这种方式需要用户的手机具有近距离的无线通信功能(如NFC手机，或更换RF-SIM卡等)，这些都需要用户更换手机或者更换SIM卡，并且采用SIMPass技术的使用效果并不理想。本方案是基于现有用户的手机特点，发明了现有绝大多数手机用户都能够使用的，无需用户更换手机或者SIM卡就能使用的移动支付方法。并且可以与NFC手机，RF-SIM卡手机兼容使用，是一种可以满足绝大多数移动电话用户的支付需求的移动支付手段，便于大面积推广。 

发明内容：

本发明的目的在于，利用移动电话处理器的处理功能，将用户的支付信息加密后生成二维码并显示在移动电话屏幕上，作为支付卡的电子虚拟卡，实现移动电话近场实时支付功能。 

本发明采取的技术方案是：包含具有能够输入或接收支付卡的账户信息，并具有运算与处理能力、存储空间、并能够完整显示二维码图像显示屏幕的移动电话、能够生成二维码的应用程序、能够正确识读出移动电话屏幕上显示的二维码的POS机、以及支付结算服务器。 

其特征是： 

A：用户可以在移动电话上输入支付账户，也可以从手机加密保存的支付账户中选取要支付的账户，或者用户从内置有支付账户的SIM卡、SD卡等中选取要支付的账户，也可以通过移动电话的短信，彩信，WAP推送等方法获得支付帐户信息，或者通过移动电话的摄像头获得支付卡的账户信息。 

B：用户根据支付账户的特征来选择在移动电话上输入密码、在POS机上输入密码、或无需输入密码。如果支付账户要求用户在移动电话上输入密码，用户此时需要在移动电话上输入支付密码。 

C：移动电话上支付二维码生成管理系统软件则将用户的支付信息、移动电话当前时间、移动电话指纹、移动电话位置信息等加密后生成支付二维码，并显示在移动电话的显示屏上。 

D：带有二维码识读部件的POS机扫描用户移动电话屏幕上的支付二维码后得到用户的支付信息，二维码生成时间，移动电话指纹以及移动电话的位置信息等。 

E：如果用户未在步骤B中输入支付密码，那么此时用户则根据支付帐号的种类要求，在POS机上输入支付密码或无需输入。 

F：POS机将支付金额、商户账户信息、用户支付信息，以及二维码生成时间，移动电话指纹和位置信息等通过加密，由网络(无线或有线，专网或公网)传送到支付结算服务器上。 

G：支付服务器在验证移动电话的二维码真伪，以及户支付信息的真伪后，完成支付金额从用户支付账户中转到商户账户的功能。并将支付结算结果发还给POS机以及用户指定的移动电话上。 

H：POS机接收到支付结算结果后，将结果显示在POS机屏幕上，并打印出结算票据给用户。 

J：用户的移动电话上同时会收到支付结算服务器发送来的支付交易结果信息。 

技术特征： 

A：用户支付信息通过加密保存在手机中或SIM卡或手机中的安全芯片中。 

B：二维码的生成过程是在移动电话上通过移动电话自带的处理器完成，这个过程无需网络。 

C：每次支付所使用的二维码都是由移动电话即时生成的，并且是唯一的，只可使用一次，不可重复使用。利用时间戳，可以保证二维码的唯一性以及二维码的时效性，后台支付系统则根据时间戳来判断支付信息的正确性和时效性。 

D：二维码显示是动态的，不可复制。以区别静态二维码图像，采用动态显示方式可以防止二维码图像被盗用。 

E：二维码在移动电话屏幕上的显示被控制在一定范围之内，从而增强POS机识读部件的识别效率和降低POS机识读部件的硬件成本。 

F：支付信息中不仅包含支付账户、密码，还包含有二维码生成时间戳、移动电话指纹，移动电话的位置等信息，确保支付的唯一性与安全性。 

技术优点： 

A：与现有的移动电话近场支付手段相比，当前移动电话近场支付都需要改动用户已有的硬件设备，也就是需要更换手机或者更换SIM卡。给现有移动电话用户使用移动支付功能带来极大的限制。本发明无需移动电话用户更换任何硬件设备，只需要安装一个二维码支付管理软件到移动电话上就可以实现移动支付功能。推行成本低，节省大量原材料，在目前推行低碳、绿色环保的科技发展要求下，具有极大的推广价值。 

B：传统二维码在移动支付领域中使用极不安全。尤其是容易被手机中的恶意程序截获彩信或者被别人偷拍后盗用。这也是二维码没有在移动支付领域中大规模推广，而仅仅作为电子凭证，打折券优惠券使用的原因。而本发明的移动电话二维码支付系统安全性极高，不仅二维码的显示是动态的，而且还充分利用了手机硬件的特征，通过绑定用户移动电话指纹，二维码生成时间戳，移动电话位置信息等的方法，使支付账户和移动电话一一对应起来，并且进一步利用时间戳与位置信息来保证生成二维码的唯一性，这样即使通过翻拍，截图，或是移动电话中的木马程序等手段盗得了支付二维码图像也无法在POS机上实施支付。解决了二维码在移动支付领域中使用的安全性瓶颈。同时我们发明了新型的大容量二维码，便于快速生成与快速解码，使得二维码应用于移动支付成为可能。 

C：传统二维码在移动电话中的应用只能通过彩信或者网络传输方式下发来获取到二维码，不仅浪费了手机处理器的处理能力，而且会由于彩信到达率以及无线网络不稳定的情况使移动电话用户无法收到二维码。同时，二维码长期保存在移动电话中，容易被盗取，安全性不能得到保障。本发明的二维码是在移动电话中生成，而且是在用户需要支付时，实时生成，支付结束后支付二维码图案自动消失，并且下一次支付时生成的是完全不同的二维码图案，不但确保了用户随时随地可以使用支付二维码。而且确保了支付二维码图案不会被随意盗用。 

本发明的特点是，用移动电话保存帐号信息，替代各类支付卡，只要将各种支付卡的帐号信息保存于移动电话中，就可以实现无卡化的电子支付交易。本发明可以使用户将各种支付卡，消费卡等的信息保存在同一移动电话内，以减少用户携带各种支付卡的麻烦以及遗失卡时所引起的各种纠纷和支付卡盗用问题。本发明具有极大的现实使用价值。 

在移动电话中保存的支付卡的信息都是经过加密处理的，任何人不可能读取保存在移动 电话中的经过加密后的支付卡信息。所有的支付卡的使用，必须要有移动电话持有人本人的二维码支付系统软件使用密码，以及支付卡的支付密码的双重密码保险才能够使用相应的支付卡。任何其他人，哪怕是拾到了移动电话，也决不可能获得手机二维码支付系统软件的密码，以及各种支付卡的密码，同时保存在移动电话中的支付卡信息都是经过加密的，这样就可以充分保证用户保存在移动电话中的各种支付卡的信息的保密与安全。 

本发明在移动电话屏幕上显示二维码图像时，非二维码显示区域背景颜色采用黑色或深色。使得能够节约移动电话在显示二维码时能够节约电能和延长手机屏幕寿命。 

本发明的二维码图像中，除含有支付信息以及时间戳以外，还包含移动电话的指纹信息。该移动电话的指纹信息是由移动电话的硬件信息以及软件信息组成，这些信息包括移动电话的IMEI、蓝牙地址、WIFI的MAC地址、设备的操作系统以及版本等信息。这些信息的组合具有唯一性，将这些信息放置在二维码中将极大地提高二维码支付的安全性。 

附图说明：

图1：移动电话二维码支付系统概念图 

图2：用户在手机上的操作流程示意图 

图3：带有二维码识读部件的POS机操作流程示意图 

图4：支付服务器操作流程示意图 

实施方案： 

以下结合附图介绍本发明的具体实施方式，但不作为本发明的限定。 

图1是本发明的系统概要图。本发明由支付二维码生成软件管理与验证服务器，用户移动电话，可以生成支付二维码的移动电话二维码生成管理软件，二维码POS机系统，支付结算服务器所组成。而这些设备之间的连接是通过有线或无线，专网或公网的方式进行相互连接的。移动电话用户从支付二维码生成软件管理与验证服务器上，按照所用手机的类别，厂家，型号等自动或手动下载支付二维码生成管理软件，并安装于手机中。在初次安装软件时需要注册填写用户的个人信息。软件使用时，必须先设置管理软件使用密码，正确输入密码后，管理软件才能启动运行。用户可以把拥有的银行卡帐号、信用卡帐号，第三方支付用户帐户号、预付卡帐号等支付卡帐号信息输入手机，经过加密后保存在移动电话中，并在移动电话上生成二维码，通过移动电话的屏幕显示。商户通过带有二维码识读器的POS机扫描用户的移动电话屏幕上显示的二维码图案后，经过解码将支付信息以及相关的验证信息发送给相对应的银行、信用卡，第三方支付系统等的支付结算服务器实现支付，从而完成用移动电话实现支付的功能。 

图2是本发明最重要的部分，用户移动电话中的二维码生成与支付方式。用户打开移动电话，启动二维码支付管理软件并输入管理软件使用密码后，输入要使用的支付账户或者从手机已经储存的支付账户中选择支付帐户；然后根据提示在手机上输入支付密码；完成支付信息输入后，支付二维码生成管理软件会自动将当前时间、移动电话指纹，移动电话位置等信息编入到支付信息中，并加密后再生成支付二维码。生成二维码后，将二维码动态地显示在移动电话的显示屏幕上。 

图3是描述商户POS机系统的操作流程。营业员使用POS机的二维码识读部件扫描用户的移动电话屏幕上显示的支付二维码；POS机对二维码进行解码，根据码字中的设置来判断是否需要用户在POS机上输入支付密码；如果需要在POS机上输入支付密码，那么将在POS机上提示用户输入支付密码；营业员输入需要支付的金额后，POS机将用户支付信息、时间戳、移动电话指纹，移动电话位置，商户账户信息以及支付金额信息通过SSL加密方式传送 到支付结算服务器上并等待支付结算服务器处理结果；收到支付结算服务器处理结果后，将结果显示到POS机屏幕上，如果支付成功，则打印票据给用户，否则通知用户当前支付失败。同时支付结算服务器将支付结果发送给用户的移动电话。 

图4是描述支付结算服务器处理支付信息的操作流程。支付服务器接收到POS端的支付请求后，从请求中获取用户支付信息、时间戳、移动电话指纹以及位置信息等，然后从数据库中检索该用户的支付密码、手机指纹是否一致，并检测时间戳是否已经存在在服务器中，如果已经存在在服务器中，则表示用户二维码存在被盗用的风险，需中断当前支付过程；检测完时间戳的唯一性后再次根据支付结算服务器时间来对比支付时间戳，如果两者相差较长时间(例如超过一定的时间)，那么存在二维码被盗用的风险，中断当前支付过程。同时检查二维码产生时的位置信息，与数据库中POS机的位置信息相比较，如果误差在一定的距离范围内，认为支付二维码有效。只有时间戳满足唯一性和有效性，同时支付距离(移动电话中的位置信息与POS机的位置信息)也满足有效性的情况下，服务器才认为支付信息是足够安全可以继续支付过程。服务器接下去判断用户账户余额是否足够，如果不够则中断当前支付过程，余额足够，则从用户账户中将支付金额扣除并转入到商户指定的账户内，从而完成整个交易过程；完成支付流程后，支付服务器还需将当前支付信息中的时间戳保存到服务器中，表明当前使用的二维码已经无效；最后支付服务器将支付结果传送给POS机端，同时发送给用户的移动电话。 

上述描述中，都是以移动电话作为叙述，但不仅仅局限于移动电话，该移动电话也可以是具有移动通信功能的移动设备；具有信息输入，信息处理，信息保存，图像显示功能的手持式设备，或具有移动通信功能的智能设备。 

Claims (23)

1.一种移动电话生成二维码并实现移动支付的方法。它包含有(1)用户端的移动电话：该移动电话包含有可以输入或读入各种支付卡的支付信息的输入设备，具有对于所输入的支付信息进行加密处理，以及对于加密后的信息进行保存，并对保存后的信息进行二维码生成处理并显示的信息处理器，以及将生成后的二维码显示在显示屏上的显示系统；(2)商户端的POS机系统：该POS机系统具有读取二维码中的支付卡信息的二维码识读扫描设备，具有一维条码或二维码识读扫描商品以及价格信息，或手动输入商品以及价格信息的输入设备，具有与支付结算系统之间的通信功能的通信设备，具有结算结果打印功能的打印设备的POS机系统：(3)具有银行，信用卡或第三方支付系统，或预付卡等的支付结算系统。(4)具有结算系统向POS机以及移动电话发送结算结果通知的通信通道。其特点是：整个过程包含以下步骤： 

A.用户下载移动电话二维码支付管理系统软件，并将其安装于移动电话中，并完成用户注册； 

B.开启移动电话二维码支付管理系统，将支付信息输入到移动电话中，并加密保存； 

C.将加密后的支付信息，生成支付二维码； 

D.将生成后的支付二维码显示在移动电话的显示屏幕上； 

E.由商户POS机中的二维码识读器读取二维码图像并解码，读取二维码中的验证信息(包括二维码生成时间，手机指纹，手机位置等信息)与支付信息； 

F.商户POS机将验证信息，支付卡信息以及用户的消费额信息和商户账号信息等经过加密后发送给相应的银行，信用卡中心，第三方支付系统，或预付卡等的支付结算系统； 

G.支付结算系统收到POS机发来的信息后，将首先确认验证信息是否正确，再确认支付信息的真伪以及有效性，以及支付额度与商户帐号等的信息，产生支付回执给POS机系统。支付交易将有两种状态，a交易成功扣除用户账户中的支付金额并转移到商户的帐号中，并扣除相应的交易手续费，b交易不成功；支付结算系统在完成支付结算后，将结算信息反馈给商户POS机系统。POS机系统再打印交易出票，交予用户以保存。支付结算系统同时还向用户移动电话发送交易结果的通知信息。 

2.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：移动电话可以控制二维码图像的显示方法。在移动电话屏幕上显示二维码图像前，根据移动电话屏幕的物理尺寸以及分辨率来决定二维码显示区域的大小，将二维码图像的显示控制在显示屏的一定范围内。 

3.根据权利要求1与2所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特点是：在移动电话屏幕非二维码显示区域中周期性地显示随机图案或文字与数字序列，形成二维码动态图案。 

4.根据权利要求1，2，3所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：在移动电话屏幕上显示二维码图像时，非二维码显示区域背景颜色采用黑色或深色。 

5.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：二维码图像中，除含有相应的支付卡的信息外，还包含有二维码生成时间的时间戳信息。 

6.根据权利要求1，5所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：二维码图像中，除含有支付信息以及时间戳以外，还包含移动电话的指纹信息。该移动电话的指纹信息是由移动电话的硬件信息以及软件信息组成，这些信息包括移动电话的IMEI、蓝牙地址、WIFI的MAC地址、设备的操作系统以及版本等信息。 

7.根据权利要求1，5，6所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：二维码图像中除支付信息外，根据移动电话终端的硬件能力还可以包含有该移动电话的位置 信息。 

8.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：用户在支付前可以选择在移动电话上输入支付密码，也可以选择在商家POS机上输入支付密码。 

9.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：二维码支付时的支付帐号信息可以是用户在支付时通过输入设备输入手机内，也可以从移动电话安全芯片中保存的支付帐号信息获取。 

10.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：移动电话中的加密算法，可以为DES算法，也可以用AES算法，或RSA算法，以及其他数据加密算法，也可以是上述几种加密算法的混合。 

11.根据权利要求1与9所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：该安全芯片可以是集成在移动电话中，也可以是集成在移动电话SIM卡中，或者是集成在移动电话SD卡中。 

12.根据权利要求1，7所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：移动电话的位置信息，可以是手机自带的GPS提供的经纬度信息，也可以是移动运营商提供的手机所在基站信息所对应的区域的经纬度信息。 

13.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：商家POS机系统具有识读移动电话二维码的功能，并具有将二维码中的验证信息，支付信息以及消费信息与商户的账户信息传送到支付结算系统的功能，还具有结算票据的打印功能，并具有提供POS机自身所在位置的位置信息功能。 

14.根据权利要求1与13所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：POS机设备可以使用自身的位置信息(经纬度信息)来和二维码中的经纬度信息进行对比，当二者的位置信息误差小于一定的设定值时，就可以认定该支付有效，当误差大于一定的设定值时，可以设定该支付无效，要求客户用手机重新生成支付二维码。 

15.根据权利要求1，13，14所述用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：POS机的位置信息可以是通过GPS信号测定后手动输入POS机，也可以内置GPS模块来实现。 

16.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：支付结算系统，可以是银行或银联的支付结算系统，可以是信用卡支付结算系统，也可以是第三方支付公司提供的支付结算系统，或预付卡的支付结算系统等。 

17.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：所述的支付卡信息，可以是银行卡帐号，信用卡帐号，第三方支付用户帐号，预付卡帐号等的具有支付功能的票证卡中的有效信息。 

18.根据权利要求1所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：该移动电话具有通信功能，处理功能，显示功能，信息保存功能，定位功能，蓝牙，WIFI功能中的一部分，或全部。 

19.根据权利要求1与17所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：该移动电话具有信息输入设备，该输入设备可以是键盘，触摸屏，摄像头，也可以通过存贮器，数据线，或无线的通信功能实现信息的输入。 

20.上述请求项1与17所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：该移动电话之显示设备可以是LCD，液晶或其他具有能够显示二维码图案的设备。 

21.根据权利要求1，13，16所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：POS机与支付结算系统之间的连接，可以是通过有线，也可以是无线，可以是公用网络如互联网，也可以是专用网络来实现。 

22.根据权利要求1，18，19所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法，其特征是：移动电话的无线通信功能可以包含，GPRS，TD-SCDMA，W-CDMA，CDMA2000，LTE，WiMax等的远程无线通信功能，也可包含WIFI，蓝牙，红外线等的近程无线通信功能。 

23.根据权利要求1，16，17，18，19所述的用移动电话生成二维码并实现移动支付的方法， 其特征是：用户的移动电话连同移动电话中的支付卡帐号遗失或被盗时，可以通过网络，邮件，电话，书面等形式与二维码支付软件发行管理中心联系，可以注销遗失手机上的二维码生成软件的有效性。如此遗失手机上的二维码生成软件将失效不能再使用.同时用户重新购买新的手机，并补办移动手机号或办理新的手机号，将该新的手机与手机号联机到二维码支付软件管理中心，重新下载支付二维码软件，并将原来的手机上的个人信息绑定更换到新的手机上，可以完成手机与手机号的更换。 

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