CN104408359A - 智能卡及其在线安全控制方法 - Google Patents

智能卡及其在线安全控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种智能卡及其在线安全控制方法，涉及智能卡的安全控制技术领域，解决了现有技术中的智能卡在离线状态下，与设备进行识别交互时，对运营商存在安全隐患的问题。本发明所述的智能卡中，包括芯片及与所述芯片连接的交互电路，还包括有外部验证控制系统；所述外部验证控制系统包括：与所述芯片连接的控制装置，所述控制装置连接有通讯装置；所述控制装置通过安全控制电路与所述交互电路连接；所述控制装置通过所述通讯装置控制所述芯片与后台服务器之间的安全验证；且所述控制装置还用于控制所述安全控制电路的导通或断开。本发明主要应用于智能卡的生产中。

Description

智能卡及其在线安全控制方法
技术领域
本发明涉及智能卡的安全控制技术领域，尤其涉及一种智能卡及其在线安全控制方法。
背景技术
目前，智能卡作为充值、传输介质的存量系统，被广泛应用于水、电、气、热等城市公共服务市场上。
具体地，智能卡是将一个微电子芯片及与其相连的交互电路，嵌入符合国际标准的卡基中，以做成卡片形式。现有技术中的智能卡，通常是在离线状态下，与设备进行识别交互的，即将智能卡与相应的设备接触，通过卡内的交互电路导通，从而进行身份验证及信息读取，因此无需与运营商的后台服务器关联，便可完成充值等操作。
然而，在后台服务器不知情的情况下，有人对智能卡的加密机制进行破解、对写卡程序进行重写时，将引起设备中的相关信息的变化，从而对智能卡及相关设备的运营商造成安全威胁。
发明内容
本发明提供一种智能卡及其在线安全控制方法，解决了现有技术中的智能卡在离线状态下，与设备进行识别交互时，对运营商存在安全隐患的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能卡，包括芯片及与所述芯片连接的交互电路，还包括有外部验证控制系统；所述外部验证控制系统包括：与所述芯片连接的控制装置，所述控制装置连接有通讯装置；所述控制装置通过安全控制电路与所述交互电路连接；所述控制装置通过所述通讯装置控制所述芯片与后台服务器之间的安全验证；且所述控制装置还用于控制所述安全控制电路的导通或断开。
其中，所述控制装置还连接有加解密芯片。
具体地，所述交互电路为电极膜片的接触式交互电路；或，所述交互电路为射频线圈的非接触式交互电路。
进一步地，所述通讯装置为有线通讯装置或无线通讯装置；所述无线通讯装置连接有电源装置。
优选地，所述控制装置还连接所述电源装置；所述控制装置和电源装置之间、所述电源装置和无线通讯装置之间连接有开关键；所述电源装置还连接有指示装置。
一种智能卡的在线安全控制方法，包括：步骤1、控制智能卡的通讯装置与通讯设备相连；步骤2、所述智能卡的控制装置获取所述智能卡芯片的第一验证信息，并将所述第一验证信息发送给所述通讯装置；步骤3、所述通讯设备接收所述第一验证信息并发送给后台服务器，所述后台服务器接收所述第一验证信息并分析、生成第二验证信息，同时将所述第二验证信息传送给所述通讯装置；步骤4、所述控制装置接收、确认所述第二验证信息，并根据所述第二验证信息控制所述智能卡的安全控制电路导通或断开。
其中，步骤2具体包括：步骤21、所述控制装置读取所述芯片的第一验证信息；步骤22、所述控制装置对所述第一验证信息进行加密，并将加密后的所述第一验证信息发送给所述通讯装置。
其中，步骤3具体包括：步骤31、所述通讯设备接收所述第一验证信息，并发送给后台服务器；步骤32、所述后台服务器对所述第一验证信息解密，并进行分析，同时生成所述第二验证信息；步骤33、所述后台服务器对所述第二验证信息进行加密，并发送给所述通讯装置。
其中，步骤4具体包括：步骤41、所述控制装置接收加密后的所述第二验证信息，并对所述第二验证信息进行解密；步骤42、所述控制装置判断所述第二验证信息；步骤43、当所述控制装置判断所述第二验证信息正确时，控制所述安全控制电路导通。
具体地，所述控制装置内设有第一时间参数，当所述安全控制电路导通的时间大于所述第一时间参数时，所述控制装置控制所述安全控制电路断开。
本发明提供的一种智能卡中，包括芯片及与其连接的交互电路，还包括有外部验证控制系统，该外部验证控制系统包括：与芯片连接的控制装置，该控制装置连接有通讯装置；控制装置通过安全控制电路与交互电路连接；其中，控制装置通过通讯装置控制芯片与后台服务器之间的安全验证，且还用于控制安全控制电路的导通或断开。由此分析可知，本发明提供的智能卡的控制装置能够获取芯片中的验证信息，并通过通讯装置将芯片中的验证信息发送给后台服务器，后台服务器确认验证信息准确后将验证结果反馈给通讯装置，并由通讯装置发送给控制装置，从而控制装置根据验证信息的确认导通芯片与交互电路之间的安全控制电路，从而实现智能卡在后台服务器监控下的在线状态，与设备进行交互，完成各种操作，进而提高智能卡的安全性，避免了智能卡在离线状态下，与设备进行识别交互时，对运营商存在的安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能卡的内部结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种智能卡的内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能卡的在线安全控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种智能卡的在线安全控制方法中步骤2的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种智能卡的在线安全控制方法中步骤3的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种智能卡的在线安全控制方法中步骤4的流程图。
图中：1为芯片；2为交互电路、21为电极膜片的接触式交互电路、22为射频线圈的非接触式交互电路；3为外部验证控制系统、31为控制装置、32为通讯装置、33为安全控制电路；4为加解密芯片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的一种智能卡进行详细描述。
本发明实施例提供的一种智能卡，如图1所示，包括芯片1及与芯片1连接的交互电路2，还包括有外部验证控制系统3；外部验证控制系统3包括：与芯片1连接的控制装置31，控制装置31连接有通讯装置32；控制装置31通过安全控制电路33与交互电路2连接；控制装置31通过通讯装置32控制芯片1与后台服务器之间的安全验证；且控制装置31还用于控制安全控制电路33的导通或断开。
本发明提供的一种智能卡中，包括芯片及与其连接的交互电路，还包括有外部验证控制系统，该外部验证控制系统包括：与芯片连接的控制装置，该控制装置连接有通讯装置；控制装置通过安全控制电路与交互电路连接；其中，控制装置通过通讯装置控制芯片与后台服务器之间的安全验证，且还用于控制安全控制电路的导通或断开。由此分析可知，本发明提供的智能卡的控制装置能够获取芯片中的验证信息，并通过通讯装置将芯片中的验证信息发送给后台服务器，后台服务器确认验证信息准确后将验证结果反馈给通讯装置，并由通讯装置发送给控制装置，从而控制装置根据验证信息的确认导通芯片与交互电路之间的安全控制电路，从而实现智能卡在后台服务器监控下的在线状态，与设备进行交互，完成各种操作，进而提高智能卡的安全性，避免了智能卡在离线状态下，与设备进行识别交互时，对运营商存在的安全隐患。
此处需要说明的是，控制装置中具有对通讯信息进行加解密的功能，例如控制装置中设有3DES(Triple Data Encryption Algorithm，三重数据加密算法)、RSA(公钥加密算法)、MD5(Message Digest Algorithm，信息摘要算法)等，从而能够对芯片中的验证信息先进行加密操作，再通过通讯装置发送给后台服务器；并且，当后台服务器对验证结果信息进行加密处理后再反馈给通讯装置，并由通讯装置发送给控制装置时，控制装置能够对后台服务器发送的加密验证结果信息进行解密操作，保证智能卡的验证、交互安全，并防止对通讯信息的反向破解。另外，通讯装置与后台服务器之间通过终端进行信息传输；其中，该终端可以为通讯设备，例如智能手机、电脑等。
实际应用时，不仅可以通过控制装置31中对通讯信息进行加解密操作，如图2所示，智能卡中的控制装置31还可以连接有加解密芯片4，从而通过加解密芯片4对通讯信息实现加解密操作，具体地，加解密芯片4可以为ESAM(Embedded Secure Access Module，嵌入式安全模块)芯片等。
其中，上述通讯装置32可以为有线通讯装置或无线通讯装置，当为有线通讯装置时，可以采用RS232、RS485、RJ45、M-bus(symphonic mbus，远程抄表系统)等总线传输方式；当为无线通讯装置时，可以采用蓝牙、WiFi或自定义射频等传输方式，在此不作限制。当通讯装置32为无线通讯装置时，该无线通讯装置还需要连接有电源装置，本发明实施例提供的智能卡中的电源装置，具体可以为电池等，从而为无线通讯装置提供电力驱动。另外，上述控制装置31也可以连接有电源装置，并且控制装置31和电源装置之间、电源装置和通讯装置32(此时为无线通讯装置)之间还可以连接有开关键，从而当智能卡需要投入使用时，可以通过开关键开启智能卡中外部验证控制系统3的电连接，当无需使用时通过开关键关闭外部验证控制系统3的电连接，以节省电池中的电力。其中，电源装置还可以连接有指示装置，具体可以为指示灯，从而当智能卡中外部验证控制系统3的电连接开启时，该指示灯同时亮启，当智能卡中外部验证控制系统3的电连接关闭时，该指示灯同时关灭，以提高智能卡的实用性。
具体地，如图1或图2所示，上述交互电路2可以为电极膜片的接触式交互电路21，或射频线圈的非接触式交互电路22，从而实现智能卡与相应设备之间的通讯方式可以为接触式或非接触式。
此处需要说明的是，本发明实施例提供的智能卡的通讯模式可以为接触式或非接触式，智能卡中的通讯装置可以为有线装置或无线装置，因此本发明实施例提供的智能卡可以分为四种模式：模式一、有线通讯装置的接触式智能卡，即智能卡的交互电路为电极膜片式、通讯装置为总线传输式；模式二、有线通讯装置的非接触式智能卡，即智能卡的交互电路为射频线圈式、通讯装置为总线传输式；模式三、无线通讯装置的接触式智能卡，即智能卡的交互电路为电极膜片式、通讯装置为蓝牙、WiFi或自定义射频等传输方式；模式四、无线通讯装置的非接触式智能卡，即智能卡的交互电路为射频线圈式、通讯装置为蓝牙、WiFi或自定义射频等传输方式。
其中，安全控制电路33中可以设有电感、二极管或三极管等电器件，以实现安全控制电路33能够导通或断开芯片1与交互电路2之间的连接的功能。当然，安全控制电路33的具体结构在此不作限制。
本发明实施例还提供一种智能卡的在线安全控制方法，如图3所示，包括：步骤1、控制智能卡的通讯装置与通讯设备相连；步骤2、智能卡的控制装置获取智能卡芯片的第一验证信息，并将第一验证信息发送给通讯装置；步骤3、通讯设备接收第一验证信息并发送给后台服务器，后台服务器接收第一验证信息并分析、生成第二验证信息，同时将第二验证信息传送给通讯装置；步骤4、控制装置接收、确认第二验证信息，并根据第二验证信息控制所述智能卡的安全控制电路导通或断开。
本发明实施例提供的一种智能卡的在线安全控制方法中，首先，控制智能卡的通讯装置与通讯设备相连；然后，智能卡的控制装置获取智能卡芯片的第一验证信息，并将第一验证信息发送给通讯装置；之后，通讯设备接收第一验证信息并发送给后台服务器，后台服务器接收第一验证信息并分析、生成第二验证信息，同时将第二验证信息传送给通讯装置；最后，控制装置接收、确认第二验证信息，并根据第二验证信息控制所述智能卡的安全控制电路导通或断开。由此分析可知，本发明实施例提供的智能卡的在线安全控制方法，能够实现使智能卡在后台服务器监控下的在线状态，与设备进行交互，完成各种操作，进而提高智能卡的安全性，避免了智能卡在离线状态下，与设备进行识别交互时，对运营商存在的安全隐患。
其中，上述第一验证信息可以为智能卡的身份验证号，该身份验证号具有唯一性，即每个智能卡可以设有一个唯一的身份验证号，且该身份验证号预先与客户编号进行绑定；当该身份验证号与后台服务器中绑定的客户编号对应成功时，此时第二验证信息为身份验证号正确，即智能卡的身份验证信息成功，可以导通安全控制电路。当然，当第二验证信息为身份验证号错误时，即智能卡的身份验证信息失败，不能导通安全控制电路，此时智能卡处于离线状态，不能与相关设备进行读写操作。
实际应用时，如图4所示，上述步骤2具体可以包括：步骤21、控制装置读取芯片的第一验证信息；步骤22、控制装置对第一验证信息进行加密，并将加密后的第一验证信息发送给通讯装置。
其中，如图5所示，上述步骤3具体可以包括：步骤31、通讯设备接收第一验证信息，并发送给后台服务器；步骤32、后台服务器对第一验证信息解密，并进行分析，同时生成第二验证信息；步骤33、后台服务器对第二验证信息进行加密，并发送给通讯装置。
具体地，如图6所示，上述步骤4具体可以包括：步骤41、控制装置接收加密后的第二验证信息，并对第二验证信息进行解密；步骤42、控制装置判断第二验证信息；步骤43、当控制装置判断第二验证信息正确时，控制安全控制电路导通。此时，用户可以在后台服务器的监控下，对智能卡和相关设备进行读写等操作。
进一步地，本发明实施例提供的智能卡的控制装置31内可以设有第一时间参数，当上述安全控制电路33导通的时间大于第一时间参数时，控制装置31能够控制该安全控制电路33断开，以使智能卡处于离线的不可操作状态，从而提高智能卡的安全可控性。
此处需要补充的是，运营商的后台服务器可以通过通讯设备(终端)内的APP应用，与通讯装置进行信息传输，从而本发明实施例提供的智能卡及其在线安全控制方法，不仅能够实现运营商对智能卡的用户端的在线网络监控，使得后台服务器能够远程对智能卡进行读写以及清空等操作；而且能够使用户在手机等通讯设备上进行充值等操作，无需到营业厅或银行进行充值，提高智能卡的实用方便性。
下面举例对本发明实施例提供的一种智能卡及其在线安全控制方法进行详细说明。
当用户想要对智能卡及相关设备进行充值时：首先，用户打开手机中的APP应用，并将智能卡与手机相连(此处根据智能卡中通讯装置的不同采用不同的连接方式，可以是通过数据线进行接口连接、或通过无线网络连接)，同时开启智能卡的开关键，即导通了智能卡与后台服务器之间的连接；之后，后台服务器将自动获取智能卡的身份验证号，并进行验证；当身份验证号正确，后台服务器验证身份成功时，将开启APP中的应用功能(例如开启充值功能)；此时，相关通讯协议匹配，用户可以通过网银对智能卡进行充值缴费；然后，将已充值的智能卡与相关设备进行连接(此处根据智能卡中交互电路的不同，可以采用插入式的接触连接、或感应式的非接触连接)，以完成对设备的充值操作；最后，后台服务器确认用户的充值操作已完成，同时智能卡中安全控制电路断开，使智能卡处于离线断卡状态，此时可以关闭智能卡的开关键，并断开智能卡与手机的连接。
因此，本发明实施例提供的一种智能卡及其在线安全控制方法，还能够为智能卡的电子支付提供安全保证，提高智能卡的安全性能；同时，能够为运营商提供新的在线业务操作模式。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能卡，包括芯片及与所述芯片连接的交互电路，其特征在于，还包括有外部验证控制系统；所述外部验证控制系统包括：与所述芯片连接的控制装置，所述控制装置连接有通讯装置；所述控制装置通过安全控制电路与所述交互电路连接；
所述控制装置通过所述通讯装置控制所述芯片与后台服务器之间的安全验证；且所述控制装置还用于控制所述安全控制电路的导通或断开。
2.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述控制装置还连接有加解密芯片。
3.根据权利要求1或2所述的智能卡，其特征在于，所述交互电路为电极膜片的接触式交互电路；
或，所述交互电路为射频线圈的非接触式交互电路。
4.根据权利要求1或2所述的智能卡，其特征在于，所述通讯装置为有线通讯装置或无线通讯装置；
所述无线通讯装置连接有电源装置。
5.根据权利要求4所述的智能卡，其特征在于，所述控制装置还连接所述电源装置；
所述控制装置和电源装置之间、所述电源装置和无线通讯装置之间连接有开关键；所述电源装置还连接有指示装置。
6.一种智能卡的在线安全控制方法，其特征在于，包括：
步骤1、控制智能卡的通讯装置与通讯设备相连；
步骤2、所述智能卡的控制装置获取所述智能卡芯片的第一验证信息，并将所述第一验证信息发送给所述通讯装置；
步骤3、所述通讯设备接收所述第一验证信息并发送给后台服务器，所述后台服务器接收所述第一验证信息并分析、生成第二验证信息，同时将所述第二验证信息传送给所述通讯装置；
步骤4、所述控制装置接收、确认所述第二验证信息，并根据所述第二验证信息控制所述智能卡的安全控制电路导通或断开。
7.根据权利要求6所述的智能卡的在线安全控制方法，其特征在于，步骤2具体包括：
步骤21、所述控制装置读取所述芯片的第一验证信息；
步骤22、所述控制装置对所述第一验证信息进行加密，并将加密后的所述第一验证信息发送给所述通讯装置。
8.根据权利要求7所述的智能卡的在线安全控制方法，其特征在于，步骤3具体包括：
步骤31、所述通讯设备接收所述第一验证信息，并发送给后台服务器；
步骤32、所述后台服务器对所述第一验证信息解密，并进行分析，同时生成所述第二验证信息；
步骤33、所述后台服务器对所述第二验证信息进行加密，并发送给所述通讯装置。
9.根据权利要求8所述的智能卡的在线安全控制方法，其特征在于，步骤4具体包括：
步骤41、所述控制装置接收加密后的所述第二验证信息，并对所述第二验证信息进行解密；
步骤42、所述控制装置判断所述第二验证信息；
步骤43、当所述控制装置判断所述第二验证信息正确时，控制所述安全控制电路导通。
10.根据权利要求9所述的智能卡的在线安全控制方法，其特征在于，所述控制装置内设有第一时间参数，当所述安全控制电路导通的时间大于所述第一时间参数时，所述控制装置控制所述安全控制电路断开。
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