CN103559757A - 一种金融ic卡空中充值系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种金融IC卡空中充值系统及方法，涉及手机支付领域，包括应用程序模块和终端模块，所述应用程序模块连接外部业务系统，用于提供人机界面、显示充值交易信息，并且具有透传信息的功能；所述终端模块通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，还包括安全模块，安全模块分别连接所述终端模块和应用程序模块，所述安全模块负责加解密充值报文以及认证应用程序模块的合法性。本发明能够有效抵御金融IC卡空中充值交易在不安全的环境下受到的威胁，保证充值交易的安全性和合法性，并且打开了金融IC卡的空中充值渠道，满足用户随时随地进行金融IC卡充值的需求。
Description
技术领域
本发明涉及手机支付技术领域，具体来讲是一种金融IC卡空中充值系统及方法。
背景技术
随着IC卡电子现金和电子钱包消费场景的不断普及，金融IC卡充值渠道并没有扩大。现有的充值方式只有ATM、自助终端和柜面等有限的几种方式，给持卡人造成极大的不便。
智能手机依据其可任意安装应用、无线连接以及可扩展的硬件特性，使得其成为一种合适的空中充值服务的承载终端，打开了金融IC卡充值的渠道，满足用户随时随地进行IC卡充值的需求。
目前也有银行推出手机空中充值业务，利用NFC（Near FieldCommunication，即近距离无线通讯）手机的读写器功能，实现对金融IC卡空中充值，由于智能手机拥有开放环境的特点，不可避免的存在各种安全威胁，因此，一方面客户端的可信度无法保证，另一方面交易数据的完整性与机密性也无法保障。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种金融IC卡空中充值系统及方法，采用安全模块对充值交易报文加解密的方式，保障金融IC卡空中充值的安全性和合法性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种金融IC卡空中充值系统，包括应用程序模块和终端模块，所述应用程序模块连接外部业务系统，用于提供人机界面、显示充值交易信息，并且具有透传信息的功能；所述终端模块通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，还包括安全模块，安全模块分别连接所述终端模块和应用程序模块，所述安全模块负责加解密充值报文以及认证应用程序模块的合法性。
在上述技术方案的基础上，所述应用程序模块为手机客户端程序。
在上述技术方案的基础上，所述安全模块为插入NFC手机的SE、或者为手机上内嵌的SE、或者为通过手机音频口扩展的硬件中负责密钥运算的安全芯片。
在上述技术方案的基础上，所述终端模块为NFC手机中非接触读卡模块、或者为通过蓝牙与手机相连的硬件设备中非接触读卡模块、或者为通过手机音频口扩展的硬件设备中的非接触读卡模块。
在上述技术方案的基础上，所述应用程序模块为智能手机客户端，所述终端模块为射频芯片，所述安全模块为SE芯片，所述射频芯片通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，且所述射频芯片与所述SE芯片通过主控芯片连接，所述主控芯片通过音频通讯模块与所述智能手机客户端连接，且所述智能手机客户端还连接银行业务系统。
一种金融IC卡空中充值方法，包括如下步骤：
金融IC卡在柜面首次发行时，在安全模块中设置摘要信息、KeyMac密钥以及KeyEnc密钥；
用户通过应用程序模块向安全模块发起充值请求，应用程序模块与安全模块相互认证；
安全模块接收到所述充值请求，通过终端模块对金融IC卡进行充值初始化，并根据来自金融IC卡的充值初始化响应，组装充值请求报文，并使用KeyEnc密钥加密充值请求报文、以及使用KeyMac计算明文充值请求报文的MAC值，生成安全充值请求报文，并通过应用程序模块透传给外部业务系统；
外部业务系统接收所述安全充值请求报文后，首先使用KeyEnc密钥解密安全充值请求报文，然后使用KeyMac密钥计算明文安全充值请求报文的MAC值，并将与收到的安全充值请求报文的MAC值比较，如果两者相等，则外部业务系统使用KeyEnc密钥加密充值响应报文，并使用KeyMac密钥计算明文充值响应报文的MAC值，生成安全充值响应报文，传给应用程序模块；
应用程序模块透传安全充值响应报文给安全模块，安全模块使用KeyEnc密钥解密安全充值响应报文，并使用KeyMac计算明文安全充值响应报文的MAC值，并与收到的安全充值响应报文的MAC值比较，如果两者相等，则安全模块组织充值指令流，金融IC卡响应充值指令流完成充值，充值结果通过应用程序模块提示给用户。
在上述技术方案的基础上，所述应用程序模块与安全模块相互认证方式为：应用程序模块首先生成自身的摘要信息，然后应用程序模块发送包含摘要信息的认证指令给安全模块，安全模块接收到认证指令后，比对认证指令中的摘要信息与自身存储的摘要信息是否一致，若是，则认为客户端为合法的，若否，认为客户端为非法的。
在上述技术方案的基础上，所述外部业务系统使用KeyMac密钥计算明文安全充值请求报文的MAC值，并与收到的安全充值请求报文的MAC值比较，如果两者不相等，表示安全充值请求报文被非法篡改，则充值程序中断，并下发充值收到威胁的通知。
在上述技术方案的基础上，所述安全模块使用KeyMac计算明文安全充值响应报文的MAC值，并与收到的安全充值响应报文的MAC值比较，如果两者不相等，表示充值响应报文被非法篡改，则充值程序中断，并下发充值收到威胁的通知。
本发明的有益效果在于：本发明通过安全模块对金融IC卡空中充值交易报文进行加解密的方式，有效抵御金融IC卡空中充值交易在不安全的环境下受到的威胁，保证充值交易的安全性和合法性，并且打开了金融IC卡的空中充值渠道，满足用户随时随地进行金融IC卡充值的需求。
附图说明
图1为本发明一种金融IC卡空中充值系统的结构示意图；
图2为本发明实施例基于智能手机音频接口实现的一种金融IC卡空中充值系统的结构示意图；
图3为本发明金融IC卡空中充值流程图。
附图标记：应用程序模块1，终端模块2，安全模块3，射频芯片4，SE芯片5，智能手机客户端6。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明金融IC卡空中充值系统包括应用程序模块1、终端模块2及安全模块3，所述应用程序模块1连接外部业务系统，用于提供人机界面、显示充值交易信息，并且具有透传信息的功能；所述终端模块2通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，所述安全模块3分别连接所述终端模块2和应用程序模块1，所述安全模块3负责加解密充值报文以及认证应用程序模块1的合法性。
其中，所述应用程序模块1可以为手机客户端程序，所述安全模块3可以为插入NFC手机的SE、或者为手机上内嵌的SE、或者为通过手机音频口扩展的硬件中负责密钥运算的安全芯片。所述终端模块2可以为NFC手机中非接触读卡模块、或者为通过蓝牙与手机相连的硬件设备中非接触读卡模块，或者为通过手机音频口扩展的硬件设备中的非接触读卡模块。
如图2所示，本发明基于智能手机音频接口实现的一种金融IC卡空中充值系统，所述应用程序模块1指的是智能手机客户端6，所述终端模块2指的是射频芯片4、所述安全模块3指的是SE芯片5及。其中，所述射频芯片通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，且所述射频芯片4与所述SE芯片5通过主控芯片连接，所述主控芯片通过音频通讯模块与所述智能手机客户端6连接，且所述智能手机客户端6还连接银行业务系统。
如图3所示，本发明金融IC卡空中充值方法具体包括如下步骤：
S1.金融IC卡在柜面首次发行时，在安全模块中设置摘要信息、KeyMac密钥以及KeyEnc密钥。所述摘要信息用于安全模块与应用程序模块的相互认证，所述KeyMac密钥用于计算充值交易报文的MAC值，所述KeyEnc密钥用于对充值交易报文的加解密。
S2.用户通过应用程序模块输入充值金额和银行帐户，向安全模块发起充值请求。
S3.应用程序模块与安全模块相互认证，首先应用程序模块生成自身的摘要信息，然后应用程序模块发送包含摘要信息的认证指令给安全模块，安全模块接收到认证指令后，比对认证指令中的摘要信息是否与自身存储的摘要信息是否一致，如果一致，则认为客户端为合法的，进入S4；否则认为客户端为非法的，安全模块不会处理充值请求，转到S9。
S4.安全模块接收到所述充值请求，通过终端模块对金融IC卡进行充值初始化，并根据来自金融IC卡的充值初始化响应，组装充值请求报文，并使用KeyEnc密钥加密充值请求报文、以及使用KeyMac计算明文充值请求报文的MAC值，生成安全充值请求报文，并传递给应用程序模块。
S5.应用程序模块透传安全充值请求报文给外部业务系统，外部业务系统接收所述安全充值请求报文后，首先使用KeyEnc密钥解密安全充值请求报文，然后使用KeyMac密钥计算明文安全充值请求报文的MAC值，并与收到的安全充值请求报文的MAC值比较，如果两者相等，视为安全充值请求报文未被非法篡改，进入S6；否则视为充值请求报文被非法篡改，则充值程序中断，下发充值受到威胁的通知，转到S9。
S6.外部业务系统根据充值请求报文，首先完成充值请求的业务审核，根据审核结果，组装充值响报文，并且使用KeyEnc密钥加密充值响应报文、使用KeyMac密钥计算明文充值响应报文的MAC值，生成安全充值响应报文，并下发安全充值响应报文给应用程序模块。
S7.应用程序模块透传安全充值响应报文给安全模块，安全模块首先使用KeyEnc密钥解密安全充值响应报文，并使用KeyMac计算明文安全充值响应报文的MAC值，并与收到的安全充值响应报文的MAC值比较，如果两者相等，视为安全充值响应报文未被非法篡改，进入S8；否则视为充值响应报文被非法篡改，则充值程序中断，下发充值受到威胁的通知，转到S9。
S8.安全模块组织充值指令流，并通过终端模块传递给金融IC卡，金融IC卡响应充值指令流完成充值，并将充值结果通过终端模块传递给安全模块，安全模块将充值结果传递给应用程序模块。
S9.应用程序模块提示用户充值结果。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种金融IC卡空中充值系统，包括应用程序模块和终端模块，所述应用程序模块连接外部业务系统，用于提供人机界面、显示充值交易信息，并且具有透传信息的功能；所述终端模块通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，其特征在于，还包括安全模块，安全模块分别连接所述终端模块和应用程序模块，所述安全模块负责加解密充值报文以及认证应用程序模块的合法性。
2.如权利要求1所述的金融IC卡空中充值系统，其特征在于，所述应用程序模块为手机客户端程序。
3.如权利要求1所述的金融IC卡空中充值系统，其特征在于，所述安全模块为插入NFC手机的SE、或者为手机上内嵌的SE、或者为通过手机音频口扩展的硬件中负责密钥运算的安全芯片。
4.如权利要求1所述的金融IC卡空中充值系统，其特征在于，所述终端模块为NFC手机中非接触读卡模块、或者为通过蓝牙与手机相连的硬件设备中非接触读卡模块、或者为通过手机音频口扩展的硬件设备中的非接触读卡模块。
5.如权利要求1所述的金融IC卡空中充值系统，其特征在于，所述应用程序模块为智能手机客户端，所述终端模块为射频芯片，所述安全模块为SE芯片，所述射频芯片通过非接触通道完成金融IC卡的充值交易数据的传输，且所述射频芯片与所述SE芯片通过主控芯片连接，所述主控芯片通过音频通讯模块与所述智能手机客户端连接，且所述智能手机客户端还连接银行业务系统。
6.一种基于权利要求1所述系统的金融IC卡空中充值方法，其特征在于，包括如下步骤：
金融IC卡在柜面首次发行时，在安全模块中设置摘要信息、KeyMac密钥以及KeyEnc密钥；
用户通过应用程序模块向安全模块发起充值请求，应用程序模块与安全模块相互认证；
安全模块接收到所述充值请求，通过终端模块对金融IC卡进行充值初始化，并根据来自金融IC卡的充值初始化响应，组装充值请求报文，并使用KeyEnc密钥加密充值请求报文、以及使用KeyMac计算明文充值请求报文的MAC值，生成安全充值请求报文，并通过应用程序模块透传给外部业务系统；
外部业务系统接收所述安全充值请求报文后，首先使用KeyEnc密钥解密安全充值请求报文，然后使用KeyMac密钥计算明文安全充值请求报文的MAC值，并将与收到的安全充值请求报文中的MAC值比较，如果两者相等，则外部业务系统使用KeyEnc密钥加密充值响应报文，并使用KeyMac密钥计算明文充值响应报文的MAC值，生成安全充值响应报文，传给应用程序模块；
应用程序模块透传安全充值响应报文给安全模块，安全模块使用KeyEnc密钥解密安全充值响应报文，并使用KeyMac计算明文安全充值响应报文的MAC值，并与收到的安全充值响应报文中的MAC值比较，如果两者相等，则安全模块组织充值指令流，金融IC卡响应充值指令流完成充值，充值结果通过应用程序模块提示给用户。
7.如权利要求6所述的金融IC卡空中充值方法，其特征在于，所述应用程序模块与安全模块相互认证方式为：应用程序模块首先生成自身的摘要信息，然后应用程序模块发送包含摘要信息的认证指令给安全模块，安全模块接收到认证指令后，比对认证指令中的摘要信息与自身存储的摘要信息是否一致，若是，则认为客户端为合法的，若否，认为客户端为非法的。
8.如权利要求6所述的金融IC卡空中充值方法，其特征在于，所述外部业务系统使用KeyMac密钥计算明文安全充值请求报文的MAC值，并与收到的安全充值请求报文中的MAC值比较，如果两者不相等，表示安全充值请求报文被非法篡改，则充值程序中断，并下发充值收到威胁的通知。
9.如权利要求6所述的金融IC卡空中充值方法，其特征在于，所述安全模块使用KeyMac计算明文安全充值响应报文的MAC值，并与收到的安全充值响应报文的MAC值比较，如果两者不相等，表示充值响应报文被非法篡改，则充值程序中断，并下发充值收到威胁的通知。
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