CN103200005A - 适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，包括壳体、显示模块、按键模块和中央处理模块。本发明中，在壳体上设置音频插座，通过音频线缆完成移动设备所装的中间件和智能密码钥匙之间的上行、下行数据的传输，数据传输过程中快捷、安全，由于手机、掌上电脑、平板电脑等移动设备以及计算机上均设置有音频插座，所以智能密码钥匙可使用在这些具有音频插座的设备上，即保证了用户的网络交易的安全，还极大的加速了网络交易的发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络交易安全技术领域，尤其是一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙及其控制方法。
背景技术
随着网络、安全技术的发展，网络交易正逐渐代替传统的交易方式，比如常见的网上银行、证券交易、支付网关等。目前，为保证网络交易安全，普遍使用基于USB接口通信的电子智能密码钥匙USB KEY，用户先将USB KEY插入到计算机的USB接口中，然后根据计算机显示屏中的提示信息进行选择操作或录入操作，USB KEY和计算机软件进行数据的传输和验证，其中包括PIN码、加解密/交易签名数据等，由此实现了计算机客户端网络交易的安全。
随着科技的发展，越来越多的移动设备大量涌现，比如：手机、掌上电脑、平板电脑等，极大地方便了人们的生活，而商家也开发了很多利用移动设备进行网络交易的软件，随着交易规模的增大，其中的安全问题也越来越受到人们的重视，在有些移动设备上设置有USB接口，但这些USB接口是实现通信或充电的目的，比如手机连接到计算机传输文件等，即使有些设备可以作为USB主设备，基于多种原因也无法使用USB KEY来完成网络交易。
综上所述，基于移动设备的网络交易还没有专业的安全保障设备，更多的用户仍然选择在计算机中使用USB KEY来完成交易，给用户带来极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供使用安全，便于移动设备安全交易的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙。
本发明采取的技术方案是：
一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，其特征在于：包括壳体、显示模块、按键模块和中央处理模块，中央处理模块安装在壳体内且其输入/输出接口连接壳体表面所装的显示模块和按键模块，在壳体上嵌装一音频插座，该音频插座分别通过一A/D模块连接调制解调模块的一端，该音频插座还通过一衰减器模块、D/A模块连接调制解调模块的另一端，该调制解调模块的控制及数据端口连接中央处理模块的输入/输出接口。
而且，所述音频插座的左右声道端口通过一A/D模块连接调制解调模块的解调输入端，该音频插座的麦克风端口通过一衰减器模块、D/A模块连接调制解调模块的调制输出端。
而且，所述音频插座与A/D模块之间串联连接滤波器模块和运放模块。
而且，所述音频插座为2.5毫米或3.5毫米。
本发明的另一个目的是提供一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴将移动设备通过音频线连接智能密码钥匙；
⑵启动移动设备预安装的中间件；
⑶在移动设备上进行网络交易相关的操作；
⑷中间件向智能密码钥匙传输下行数据，智能密码钥匙接收到下行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑸然后智能密码钥匙将上行数据发送回去，中间件接收到上行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑹重复步骤⑶～⑸，直至完成网络交易。
而且，所述下行数据的处理过程是：
⑴中间件对下行数据进行调制；
⑵中间件控制移动设备中的音频硬件将调制后的数据进行D/A转换，然后通过音频线缆传送至智能密码钥匙；
⑶智能密码钥匙接收到数据后进行A/D转换和解调；
⑷智能密码钥匙获得实际的下行数据。
而且，步骤⑴中所述的中间件首先对下行数据进行信道纠错编码，再进行调制；
步骤⑷中所述的智能密码钥匙首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的下行数据。
而且，步骤⑶中所述的智能密码钥匙首先将收到的数据进行滤波、放大，然后再进行A/D转换和解调。
而且，所述上行数据的处理过程是：
⑴智能密码钥匙对上行数据进行调制、D/A转换；
⑵智能密码钥匙转换后的数据进行衰减，然后通过音频线缆传送至中间件；
⑶中间件控制移动设备中的音频硬件对收到数据进行A/D转换，然后进行解调；
⑷中间件获得实际的上行数据。
而且，步骤⑴中所述的智能密码钥匙首先对上行数据进行信道纠错编码，再进行调制、D/A转换；
步骤⑷中所述的中间件首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的上行数据。
而且，步骤⑶中所述的A/D转换后的数据首先进行滤波，然后进行解调。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，在壳体上设置音频插座，通过音频线缆完成移动设备所装的中间件和智能密码钥匙之间的上行、下行数据的传输，数据传输过程中快捷、安全，由于手机、掌上电脑、平板电脑等移动设备以及计算机上均设置有音频插座，所以智能密码钥匙可使用在这些具有音频插座的设备上，即保证了用户的网络交易的安全，还极大的加速了网络交易的发展。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的电路方框图；
图3是中间件的示意图；
图4是卷积编码的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，如图1～2所示，本发明的创新在于：包括壳体1、显示模块2、按键模块3和中央处理模块，中央处理模块安装在壳体内且其输入/输出接口连接壳体表面所装的显示模块和按键模块，在壳体上嵌装一音频插座4，音频插座的左右声道端口通过一A/D模块连接调制解调模块的解调输入端，该音频插座的麦克风端口通过一衰减器模块、D/A模块连接调制解调模块的调制输出端，该调制解调模块的控制及数据端口连接中央处理模块的输入/输出接口。
由于实际的信号质量和电压等因素的影响，为了降低误码率，在所述音频插座与A/D模块之间还串联连接滤波器模块和运放模块。音频插座可以是2.5毫米，也可以是3.5毫米。
上述调制解调模块使用MSM6948芯片，采用MSK调制方式，其内部集成了调制解调、A/D转换和D/A转换的功能，所以上述调制解调模块、A/D模块和D/A模块可以由MSM6948芯片搭建的电路完成。
上述硬件结构使用时的连接方式如图1所示：智能密码钥匙的音频插座4内插入音频插头5，然后通过音频线缆6连接另一个音频插头，这个音频插头插入移动设备8的音频插座内。
具体网络交易的控制方法包括以下步骤：
⑴将移动设备通过音频线连接智能密码钥匙；
⑵启动移动设备预安装的中间件；
中间件为一软件模块，其组成如图3所示。
UI工具模块：实现智能密码钥匙的密码签名安全设定、名称修改、密码修改、证书管理、恢复出厂设置功能；
证书注册工具：完成根证书的自动注册功能；
CSP：遵循微软CSP接口标准，使用PKI规范，本模块提供了很多函数，包括编码、解码、加密、解密、哈希、数字证书、证书管理和证书存储等功能；
中间件逻辑控制模块：完成智能密码钥匙各种操作的基本逻辑控制，如PIN码校验、签名、验签、加解密等；
智能密钥交互准备模块：实现智能密码钥匙的加电、读取智能密码钥匙状态、交互信息等功能；
音频通信模块：完成移动设备与智能密码钥匙底层通信的功能，该模块主要包括：信道纠错编解码、调制解调、音频硬件控制等。
⑶在移动设备上进行网络交易相关的操作；
⑷中间件向智能密码钥匙传输下行数据，智能密码钥匙接收到下行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑸然后智能密码钥匙将上行数据发送回去，中间件接收到上行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑹重复步骤⑶～⑸，完成网络交易。
其中，所述下行数据的处理过程是：
⑴中间件对下行数据进行调制；
⑵中间件控制移动设备中的音频硬件将调制后的数据进行D/A转换，然后通过音频线缆传送至智能密码钥匙；
⑶智能密码钥匙接收到数据后进行A/D转换和解调；
⑷智能密码钥匙获得实际的下行数据。
在下行数据的处理过程中，为了避免信道质量好坏及智能密码钥匙对数据处理能力的强弱造成的影响，提高数据传输可靠性，可使步骤⑴的中间件首先对下行数据进行信道纠错编码，再进行调制；同时为了提高数据传输可靠性，步骤⑷的智能密码钥匙首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的下行数据，信道纠错编码和信道纠错解码均由软件完成。
当信号质量及电压大小易出现问题时，可使步骤⑶中所述的智能密码钥匙首先将收到的数据进行滤波、放大，然后再进行A/D转换和解调，滤波、放大由硬件完成。
所述上行数据的处理过程是：
⑴智能密码钥匙对上行数据进行调制、D/A转换；
⑵智能密码钥匙转换后的数据进行衰减，然后通过音频线缆传送至中间件；
⑶中间件控制移动设备中的音频硬件对收到数据进行A/D转换，然后进行滤波、解调；
⑷中间件获得实际的上行数据。
在上行数据的处理过程中，为了避免信道质量好坏及智能密码钥匙对数据处理能力的强弱造成的影响，提高数据传输可靠性，可使步骤⑴中所述的智能密码钥匙首先对上行数据进行信道纠错编码，再进行调制、D/A转换；同时为了提高数据传输可靠性，步骤⑷中所述的中间件首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的上行数据，信道纠错编码和信道纠错解码均由软件完成。
当信号质量及电压大小易出现问题时，为了降低误码率，可使步骤⑶中所述的A/D转换后的数据首先进行滤波，然后进行解调，滤波由中间件完成。
上述信道纠错编解码采用卷积码，具体见图4所示的（2,1,2）卷积编码器示意图，解码采用维特比译码，即将接收到的信号序列和所有可能的发送信号序列比较，选择其中汉明距离最小的序列认为是当前发送序列。
本发明中，在壳体上设置音频插座，通过音频线缆完成移动设备所装的中间件和智能密码钥匙之间的上行、下行数据的传输，数据传输过程中快捷、安全，由于手机、掌上电脑、平板电脑等移动设备以及计算机上均设置有音频插座，所以智能密码钥匙可使用在这些具有音频插座的设备上，即保证了用户的网络交易的安全，还极大的加速了网络交易的发展。
实施例1
本实例中，音频传输信道质量差，信噪比低，智能密码钥匙的中央处理模块的数据处理能力较强，所以选择使用信道纠错编解码、滤波器模块、放大模块等。
本实例是用户在手机上完成智能密码钥匙的密码修改操作，其操作步骤及数据传输流程如下：
1.手机上安装中间件。
2.用音频线缆连接智能密码钥匙和手机。
3.启动手机上安装的中间件，选择修改密码的页面。
4.在输入框中分别输入旧密码及新密码后，点击“修改”按钮。
5.中间件的“智能密码钥匙交互准备模块”准备发送命令和数据，命令为修改密码，数据为旧密码和新密码的密文。
6.中间件“音频通信模块”操作如下：
a)对命令和密文数据进行卷积编码，得到编码后的数据；
b)对编码后的数据进行MSK调制，得到调制数据；
c)控制手机声卡，将调制数据转成模拟信号，通过手机音频口的左/右声道发出。
7.模拟信号通过音频线缆从手机传输到智能密码钥匙。
8.智能密码钥匙的滤波器模块从音频插头的左/右声道端口中收到模拟信号，并对收到的模拟信号进行滤波，得到滤波后的模拟信号。
9.智能密码钥匙的运放模块对滤波后的模拟信号进行放大，得到放大的模拟信号。
10.智能密码钥匙调制解调模块对放大的模拟信号进行解调和A/D转换，将得到的数字信号传给智能密码钥匙的中央处理模块。
11.中央处理模块对得到的数字信号进行维特比译码，得到命令及密文数据。
12.中央处理模块对密文数据解密，得到旧密码及新密码的明文数据。
13.中央处理模块读取系统文件中保存的密码，并与收到的旧密码进行比较，如果一致，将收到的新密码写入到系统文件中，并设置返回数据为操作成功，否则设置返回数据为操作失败。
14.中央处理模块对返回数据进行卷积编码，得到编码后数据，并将此数据传给调制解调模块芯片。
15.调制解调模块对编码后数据进行MSK调制和D/A转换，得到模拟信号。
16.衰减模块对模拟信号进行衰减，衰减后模拟信号通过音频插头的麦克风端口发出。
17.衰减后模拟信号通过音频线缆从智能密码钥匙传输到手机。
18.手机的声卡从麦克风端口收到模拟信号。
19.中间件“音频通信模块”操作如下：
a)控制手机声卡对麦克风端口收到的模拟信号进行A/D转换，得到A/D后数字信号；
b)对A/D后数字信号进行数字滤波，得到滤波后数字信号；
c)对滤波后数字信号进行MSK解调，得到解调信号；
d)对解调信号进行维特比译码，得到返回数据。
20.“中间件逻辑控制模块”解析返回数据，如果为成功，则在界面上给用户显示“密码修改成功”的提示框，否则显示“密码修改失败”的提示框。
21.操作结束，从手机上拔下智能密码钥匙。
实施例2
本实例中，音频传输信道质量好，信噪比高，不使用信道纠错编解码、滤波器模块、放大模块等。
本实例是用户在平板电脑上完成网上转账，其操作步骤及数据传输流程如下：
1.平板电脑上安装中间件。
2.将智能密码钥匙与平板电脑连接。
3.在平板电脑上打开浏览器，进入网上转账页面，在浏览器上填写相关信息，如转账金额、转入账户、转出账户等，然后点击确认。
4.平板电脑上浏览器调用中间件CSP模块提供的接口函数。
5.中间件CSP模块接口函数的输入参数包括了上面用户输入的转账等相关信息，如转账金额、转入账户、转出账户等，CSP模块将这些转账信息组织为XML格式的数据。
6.“中间件逻辑控制模块”判断使用私钥签名之前需要进行密码校验，因此在平板电脑上弹出输入密码的界面。
7.用户输入密码后，按下“确认”按钮。
8.“智能密码钥匙交互准备模块”准备发送的命令和数据，命令为密码校验，数据为用户输入的密码的密文。
9.中间件“音频通信模块”操作如下：
a)对命令和密文数据进行MSK调制，得到调制数据；
b)控制平板电脑声卡，将调制数据转成模拟信号，通过平板电脑音频口的左/右声道发生出去。
10.模拟信号通过音频线从平板电脑传输到智能密码钥匙。
11.智能密码钥匙的调制解调模块对从音频插头的左/右声道收到模拟信号进行解调和A/D转换，将得到的数字信号传给中央处理模块，该数字信号为命令和密文。
12.中央处理模块得到上述的数字信号。
13.中央处理模块对密文数据解密，得到密码的明文数据。
14.中央处理模块读取系统文件中保存的密码，并与收到的密码进行比较，如果一致，设置密码校验标志为已校验，并设置返回数据为操作成功，否则设置返回数据为操作失败。
15.中央处理模块此数据传给调制解调模块。
16.智能密码钥匙的调制解调芯片对返回数据进行MSK调制和D/A转换，得到模拟信号。
17.智能密码钥匙的衰减器电路对模拟信号进行衰减，衰减后模拟信号通过音频插头的麦克风端口发生出去。
18.衰减后模拟信号通过音频线从智能密码钥匙传输到平板电脑。
19.平板电脑声卡从麦克风端口收到模拟信号。
20.中间件“音频通信模块”操作如下：
a)控制平板电脑声卡对麦克风端口收到的模拟信号进行A/D转换，得到A/D后数字信号；
b)对数字信号进行MSK解调，得到解调信号，该解调信号为返回数据；
21.“中间件逻辑控制模块”解析返回数据，如果为失败，显示“密码修改失败”的提示框并结束操作，否则，显示成功并继续进行下面签名操作。
22.“智能密码钥匙交互准备模块”准备发送的命令和数据，命令为数据签名，数据为XML格式数据的密文。
23.重复上述9～12步。
24.中央处理模块对密文数据解密，得到XML格式的明文数据。
25.中央处理模块检查密码检验标志是否为已检验，如果为未检验，设置返回结果为失败，重复上述15～20步操作，然后平板电脑上显示交易失败提示框并结束交易，否则，设置密码校验标志为未校验，并继续进行下一步操作。
26.中央处理模块解析XML明文数据，在智能密码钥匙的显示屏上显示交易信息，如转账金额、转入账户、转出账户等信息，等待用户确认后按下“确认”按键。
28.用户查看智能密码钥匙显示屏上的交易信息，确认无误后，按下“确认”按键。
29.中央处理模块读取系统文件中保存的私钥，对XML数据进行签名操作，签名值为返回结果。
30.重复上述15～20步。
31.平板电脑浏览器调用中间件CSP获得签名结果，将其发生到银行服务器，服务器使用公钥验证签名，无误后进行转账操作，然后用户平板电脑界面显示交易成功。
32.操作结束，从平板电脑上拔下智能密码钥匙。
Claims (10)
1.一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，其特征在于：包括壳体、显示模块、按键模块和中央处理模块，中央处理模块安装在壳体内且其输入/输出接口连接壳体表面所装的显示模块和按键模块，在壳体上嵌装一音频插座，该音频插座分别通过一A/D模块连接调制解调模块的一端，该音频插座还通过一衰减器模块、D/A模块连接调制解调模块的另一端，该调制解调模块的控制及数据端口连接中央处理模块的输入/输出接口。
2.根据权利要求1所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，其特征在于：所述音频插座的左右声道端口通过一A/D模块连接调制解调模块的解调输入端，该音频插座的麦克风端口通过一衰减器模块、D/A模块连接调制解调模块的调制输出端。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙，其特征在于：所述音频插座与A/D模块之间串联连接滤波器模块和运放模块。
4.根据权利要求3所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴将移动设备通过音频线连接智能密码钥匙；
⑵启动移动设备预安装的中间件；
⑶在移动设备上进行网络交易相关的操作；
⑷中间件向智能密码钥匙传输下行数据，智能密码钥匙接收到下行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑸然后智能密码钥匙将上行数据发送回去，中间件接收到上行数据后进行提示，操作人员完成相应的操作；
⑹重复步骤⑶～⑸，直至完成网络交易。
5.根据权利要求4所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：所述下行数据的处理过程是：
⑴中间件对下行数据进行调制；
⑵中间件控制移动设备中的音频硬件将调制后的数据进行D/A转换，然后通过音频线缆传送至智能密码钥匙；
⑶智能密码钥匙接收到数据后进行A/D转换和解调；
⑷智能密码钥匙获得实际的下行数据。
6.根据权利要求5所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：步骤⑴中所述的中间件首先对下行数据进行信道纠错编码，再进行调制；
步骤⑷中所述的智能密码钥匙首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的下行数据。
7.根据权利要求5所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：步骤⑶中所述的智能密码钥匙首先将收到的数据进行滤波、放大，然后再进行A/D转换和解调。
8.根据权利要求4所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：所述上行数据的处理过程是：
⑴智能密码钥匙对上行数据进行调制、D/A转换；
⑵智能密码钥匙转换后的数据进行衰减，然后通过音频线缆传送至中间件；
⑶中间件控制移动设备中的音频硬件对收到数据进行A/D转换，然后进行解调；
⑷中间件获得实际的上行数据。
9.根据权利要求8所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：步骤⑴中所述的智能密码钥匙首先对上行数据进行信道纠错编码，再进行调制、D/A转换；
步骤⑷中所述的中间件首先对步骤⑶获得的数据进行信道纠错解码，然后得到实际的上行数据。
10.根据权利要求8所述的一种适用多种移动设备网络交易的智能密码钥匙的控制方法，其特征在于：步骤⑶中所述的A/D转换后的数据首先进行滤波，然后进行解调。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160803 Termination date: 20220201 |