CN106251145B - 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法 - Google Patents

电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106251145B
CN106251145B CN201511020583.5A CN201511020583A CN106251145B CN 106251145 B CN106251145 B CN 106251145B CN 201511020583 A CN201511020583 A CN 201511020583A CN 106251145 B CN106251145 B CN 106251145B
Authority
CN
China
Prior art keywords
digital cash
payment
electronic payment
electronic
payment device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201511020583.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106251145A (zh
Inventor
李平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201511020583.5A priority Critical patent/CN106251145B/zh
Publication of CN106251145A publication Critical patent/CN106251145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106251145B publication Critical patent/CN106251145B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/30—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks
    • G06Q20/36—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using electronic wallets or electronic money safes
    • G06Q20/367—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using electronic wallets or electronic money safes involving electronic purses or money safes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/30—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks
    • G06Q20/36—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using electronic wallets or electronic money safes
    • G06Q20/367—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using electronic wallets or electronic money safes involving electronic purses or money safes
    • G06Q20/3674—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using electronic wallets or electronic money safes involving electronic purses or money safes involving authentication
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/40—Authorisation, e.g. identification of payer or payee, verification of customer or shop credentials; Review and approval of payers, e.g. check credit lines or negative lists
    • G06Q20/401—Transaction verification
    • G06Q20/4014—Identity check for transactions

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)

Abstract

本发明提供了一种电子支付系统、电子支付设备和电子支付方法。该电子支付设备包括：存储模块，其用于存储数字现金，数字现金具有可用于支付的预定面额；支付安全模块，其用于存储电子支付设备的支付私钥，对要发送给电子支付系统中的其他电子支付设备的数字现金进行数字签名，并对从其他电子支付设备接收的数字现金进行签名验证；通信模块，其用于与另一个电子支付设备建立点对点数据通道、使用存储在电子支付设备的存储模块中的数字现金进行支付；输入输出模块，其用于与电子支付设备的用户进行交互；支付处理模块，其用于对电子支付设备中的其他模块进行管理，完成数字现金在电子支付设备与另一个电子支付设备之间的流通。

Description

电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法
技术领域
本发明涉及支付领域，具体地讲，涉及一种电子支付系统、一种电子支付设备和一种电子支付方法。
背景技术
目前电子支付基本分为两类：线上支付和线下支付。线上支付有支付宝、微信钱包、Paypal等等，线上支付需要有实时的移动网络或互联网支持，利用封闭的后台系统进行账务结算，不同的线上支付系统之间互不兼容，支付过程必须要有网络支持，没有实时网络支持，交易将无法进行。
线下支付有用于公交一卡通的电子钱包交易、用于金融支付的借贷记交易或小额电子现金交易等。线下交易基本采用IC卡加POS终端的方式，IC卡内部存有以预存、预授权或者信用方式存入卡内的可交易金额，POS终端在交易时从IC卡取得交易凭证，作为后台进行交易结算的依据。电子钱包交易以脱机方式进行，借贷记交易根据交易时IC卡和终端双方风险管理的结果，可以脱机也可以联机交易。
线上支付和线下支付是两种完全不同的支付方式。电子钱包交易或借贷记交易难以在线上进行支付。同样，支付宝、微信钱包由于与现有线下支付系统不兼容，缺少线下支付环境，也难以用于线下支付。
线上支付由于完全基于网络环境，安全问题常常引起众多诟病。而电子钱包、借贷记交易基于POS终端、IC卡/磁条卡、清结算系统的支付架构实现，每笔交易都需要进行清算，清算完成后收款方才能收到交易款项，无法实现即收即付功能。另外构建线下支付系统的基础设施，投资巨大，导致线下支付交易系统难以像线上支付系统那样快速普及。
无论是线上支付还是线下支付，都无法实现基于实物现金的支付方式的即收即付功能。基于实物现金的支付流程大致包括：金融机构 从央行支取现金，企业或个人从金融机构提取现金，企业或个人将现金支付给收款方，收款方再将现金支付给其他收款方，在经过若干次流通后，现金最终以存款形式回流到金融机构，并继续回流到央行。
以实物现金作为交易媒介具有很强的普适性，可以应用于多种领域。但与电子支付相比，缺少便捷性是实物现金支付的最明显缺陷。
如何利用数字技术，实现这样一种电子支付方法，其既具有实物现金的即收即付功能，同时又具有电子支付的便捷性，既可以低廉地用于线下支付，又可以安全地用于线上支付，成为需要解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提供一种电子支付系统和电子支付方法，利用数字现金在两台电子支付设备之间所创建的点对点数据通道上进行支付，这种系统和方法既可用于线上支付，又可用于线下支付，数字现金可以在不同的收付双方之间多次转移，实现交易活动的支付媒介功能。
本发明提供了一种电子支付系统，包括多个电子支付设备，每个电子支付设备包括：存储模块，其用于存储数字现金，所述数字现金具有可用于支付的预定面额；支付安全模块，其用于对要发送给所述电子支付系统中的其他电子支付设备的所述数字现金进行数字签名，并对从其他电子支付设备接收的所述数字现金进行签名验证；通信模块，其用于与另一个电子支付设备建立点对点数据通道、使用存储在所述电子支付设备的存储模块中的数字现金进行支付；输入输出模块，其用于与所述电子支付设备的用户进行交互；支付处理模块，其中，进行支付时，付款方电子支付设备的支付处理模块根据用户通过所述输入输出模块的输入，选择至少一个数字现金进行支付，并利用所述支付安全模块对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后所述通信模块经由所述点对点数据通道将所述至少一个数字现金支付给收款方电子支付设备，所述收款方电子支付设备的通信模块接收所述付款方电子支付设备所支付的所述至少一个数字现金，利用所述支付安全模块对所述至少一个数字现金进行签名验证，验证通过后，所述收款方 电子支付设备将所述至少一个数字现金存储在存储模块中，并通过通信模块向所述付款方电子支付设备发送支付完成确认。
本发明还提供了一种在电子支付系统中使用的电子支付设备，包括：存储模块，其用于存储数字现金，所述数字现金具有可用于支付的预定面额；支付安全模块，其用于存储所述电子支付设备的支付私钥，对要发送给所述电子支付系统中的其他电子支付设备的所述数字现金进行数字签名，并对从其他电子支付设备接收的所述数字现金进行签名验证；通信模块，其用于与另一个电子支付设备建立点对点数据通道、使用存储在所述电子支付设备的存储模块中的数字现金进行支付；输入输出模块，其用于与所述电子支付设备的用户进行交互；支付处理模块，其用于对所述电子支付设备中的其他模块进行管理，完成所述数字现金在所述电子支付设备与所述另一个电子支付设备之间的流通。
本发明还提供了一种使用数字现金的电子支付方法，包括以下步骤：步骤A，构成电子支付系统的多个电子支付设备两两之间建立点对点数据通道，使用存储在各个电子支付设备中的数字现金进行支付，所述数字现金具有可用于支付的预定面额，其中，每个电子支付设备包括支付安全模块；步骤B，付款方电子支付设备根据需要支付的金额和所存储的数字现金的当前面额，选择至少一个数字现金进行支付，并利用安全模块对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后通过所述点对点数据通道将所述至少一个数字现金支付给收款方电子支付设备；步骤C，所述收款方电子支付设备利用安全模块对所述至少一个数字现金进行签名验证，验证通过后，所述收款方电子支付设备存储所述至少一个数字现金，并向所述付款方电子支付设备发送支付完成响应。
一方面，本发明的电子支付系统、电子支付设备和电子支付方法是基于交易双方的点对点数据通道进行的，既可以借助于互联网络或移动网络进行线上支付，也可以借助于NFC、蓝牙、WiFi等近程通信进行线下支付，因此并不依赖于实时网络。另一方面，本发明的电子支付系统和电子支付方法是基于电子支付设备中的安全模块进行的，无需后台服务器的参与就可以实现付款金额的安全实时到账，从而实 现了即收即付功能。
附图说明
附图与文字描述一起用来对本发明的实施方式作进一步的说明。其中：
图1为本发明的电子支付系统的系统架构示意图。
图2为本发明的电子支付设备进行点对点支付的示意图。
图3为本发明的电子支付设备的框图。
图4为本发明的数字现金发行设备的框图。
图5为本发明的数字现金清算设备的框图。
图6为本发明的数字现金的格式示意图。
图7为本发明的数字现金发行信息的实施例。
图8为本发明的数字现金支付信息的实施例。
图9为本发明的电子支付方法的流程图。
图10为本发明的电子支付系统的第一实施方式的示意图。
图11为本发明的电子支付系统的第二实施方式的示意图。
图12为本发明的电子支付系统的第三实施方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。
【电子支付设备】
首先结合图1说明本发明的电子支付系统。
图1为本发明的电子支付系统的示意图。
本发明的电子支付系统1可以包括多个电子支付设备30。为了方便说明，图1中示出了三个电子支付设备30A、30B、30C，每个电子支付设备都包括支付安全模块(SE)，其中，多个电子支付设备30两两之间能够建立点对点数据通道，使用存储在各个电子支付设备中的数字现金进行支付，所述数字现金具有可用于支付的预定面额。
付款方电子支付设备根据需要支付的金额和所存储的数字现金的当前面额，选择至少一个数字现金进行支付，并利用支付安全模块对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后通过点对点数据通道将所 述至少一个数字现金支付给收款方电子支付设备，收款方电子支付设备利用支付安全模块对所述至少一个数字现金进行签名验证，验证通过后，收款方电子支付设备存储所述至少一个数字现金，并向付款方电子支付设备发送支付完成确认。
本发明的电子支付系统1还包括数字现金发行设备10。数字现金发行设备10应各个电子支付设备的发行请求建立点对点数据通道，经由点对点数据通道向发出发行请求的电子支付设备发行数字现金，并且数字现金发行设备10包括发行安全模块，用于对发行的数字现金进行数字签名，其中，数字现金包括由数字现金发行设备10设定的发行信息，发行信息至少包括发行面额和数字现金编码。
本发明的电子支付系统1还包括数字现金清算设备20。数字现金清算设备20应各个电子支付设备的清算请求建立点对点数据通道，经由点对点数据通道接收发出清算请求的电子支付设备所提供的数字现金，并进行清算，并且数字现金清算设备20包括清算安全模块，用于对数字现金进行签名验证。
在不同的设备内SE可以以不同的形态存在，在电子支付设备30内，SE可以是集成于电子支付设备30的嵌入式芯片，也可以是可拆卸的智能卡或SD卡。在数字现金发行设备10和数字现金清算设备20内，SE可以是具有强大计算能力和安全存储能力的安全设备，安全存储有对应设备的私钥。
需要说明的是，尽管图1中示出了三个电子支付设备30A、30B和30C，但是这仅仅是出于便于说明的目的，实际上，本发明的支付系统可以包含任意数量的电子支付设备30，每一个电子支付设备30均能够与另一个电子支付设备30建立点对点数据通道。
下面结合图2说明本发明的电子支付设备进行支付的过程。
图2为本发明的电子支付设备进行支付的示意图。
如图2所示，以电子支付设备30A和电子支付设备30B之间的支付过程为例。电子支付设备30A作为付款方电子支付设备，电子支付设备30B作为收款方电子支付设备。
进行支付时，付款方电子支付设备30A与收款方电子支付设备30B建立点对点数据通道，例如，借助近场通信(NFC)。付款方电子支付 设备30A根据需要支付的金额和所存储的数字现金的当前面额，选择至少一个数字现金进行支付，并利用支付安全模块32A对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后通过点对点数据通道将经过数字签名的数字现金支付给收款方电子支付设备30B。
收款方电子支付设备30B的支付安全模块32B对所支付的数字现金进行签名验证。验证通过后，收款方电子支付设备30B存储该数字现金，并向付款方电子支付设备30A发送支付完成确认。
下面结合图3至图5详细说明本发明的数字现金发行设备10、电子支付设备30和数字现金清算设备20。
图3为本发明的电子支付设备的框图。
如图3所示，电子支付设备30包括支付处理模块31、支付安全模块32、输入输出模块33、存储模块34以及通信模块35。
处理模块31是电子支付设备30的核心模块，负责管理电子支付设备30内各个功能模块，按照支付方法定义的支付流程完成数字现金的在电子支付设备30之间的流通。
支付安全模块32存储有电子支付设备的支付私钥，用于对数字现金的支付信息进行签名。支付安全模块32还存储有通信私钥，用于与付款方支付设备协商通信过程密钥。支付私钥和通信私钥可以是同一个密钥，也可以是不同的非对称密钥。
存储模块34用于存储数字现金，可以是一个独立的模块，也可以与支付安全模块32合为一个模块。当存储模块34是独立的模块时，支付安全模块32内存储有所有数字现金的索引，支付安全模块32只对存在索引的数字现金进行支付签名。数字现金的索引包括数字现金的编号，以及数字现金的摘要信息。
图4为本发明的数字现金发行设备的框图。
如图4所示，数字现金发行设备10包括发行处理模块11、指令接口模块12、发行明细管理模块13、通信模块14以及发行安全模块15。
发行接口模块12的主要功能是对发行指令的发送方进行认证，并从发行方接收数字现金的发行指令，发送给发行处理模块11，生成数字现金。
数字现金生成后，由发行处理模块11发送给通信模块14，用于应 请求支付给其它电子支付设备30。发行处理模块11的发行处理结果发送给发行明细管理模块13，由发行明细管理模块13保存和审计，并发送给数字现金清算设备20，用于数字现金的支付清算。
发行安全模块15内保存有数字现金发行设备10的发行私钥和支付私钥。发行私钥用于对发行的数字现金进行签名，支付私钥用于对支付给电子支付设备30的数字现金的支付信息进行签名。发行私钥与支付私钥可以是同一私钥，也可以是两个不同的私钥。
图5为本发明的数字现金清算设备的框图。
如图5所示，数字现金清算设备20包括清算处理模块21、发行明细管理模块22、支付公钥存储管理模块23、清算明细存储管理模块24、清算安全模块25、通信模块26、清算接口模块27以及交易异常处理模块28。
清算处理模块21负责调度数字现金清算设备内各模块完成数字现金中支付信息的清算工作。
发行明细管理模块22负责接收并存储从数字现金发行设备1发送过来的所有数字现金的发行信息，同时接收并处理清算处理模块21的清算检索请求，完成支付清算的数字现金将从发行明细管理模块22中移除。
支付公钥存储管理模块23负责存储和管理电子支付系统内所有电子支付设备的支付公钥，用于清算处理模块21对待清算数字现金中若干个支付信息的签名进行验证。
清算明细存储管理模块24负责存储和管理一定时间内所有完成支付清算的数字现金，超过时间的清算完成的数字现金可以删除或者转移到其它外部设备存储。
清算安全模块25存储有数字现金清算设备的支付私钥，用于接收需要进行清算的数字现金进行清算。
通信模块26用于从电子支付设备30接收待清算的数字现金，通信模块26只能执行收款操作，不能进行付款操作。
清算接口模块27负责将清算信息发送给外部资金账号系统，完成数字现金支付信息中各资金账户的账务信息同步。
交易异常处理模块28负责支付清算异常的处理工作，对发生异常 的支付信息进行告警，必要时进行黑名单处理，并接受电子支付设备30的黑名单查询处理。
下面结合图6说明本发明的数字现金。
图6是数字现金的格式示意图。
如图6所示，数字现金是一种长度可变的数字文件，包含一条数字现金发行信息以及一条或多条数字现金支付信息。数字现金每被支付一次，就被追加一条数字现金支付信息。
为了更详细地说明数字现金，下面参照图7和图8分别说明数字现金发行信息和数字现金支付信息。在本文中，数字现金的实现方式为数字现金文件。
图7为本发明的数字现金发行信息的实施例。
如图7所示，数字现金发行信息可以包括数字现金标识(A0)、版本号(A1)、数字现金发行机构ID(A2)、数字现金算法标识(A3)、发行机构密钥版本(A4)、最大支付次数(A5)、数字现金发行面额(A6)、货币代码(A7)、数字现金编号(A8)、流通有效期(A9)、发行方签名长度(A10)、发行方签名(A11)、校验值(A12)。
数字现金标识(A0)为特殊定义的一个4字节数据，如0xC6AB8E3D，用来快速识别该文件为数字现金。版本号(A1)用来标识不同数据格式的现金现金版本。数字现金发行机构ID(A2)、数字现金算法标识(A3)、发行机构密钥版本(A4)分别用来标识该数字现金的发行方、发行方采用的签名算法、以及签名密钥的版本。为加强数字现金支付体系的安全，发行方可定期修改签名密钥，并通过密钥版本来标识对应的签名密钥及其公钥证书。
最大支付次数(A5)标识该数字现金可用于点对点支付的最大次数，在达到该支付次数前，数字现金必须支付给数字现金清算设备20进行清算。数字现金的已支付次数用数字现金携带的支付签名个数表示，电子支付设备可以设定允许接受的最小剩余支付次数，当数字现金的剩余支付次数小于该值时，收款方支付设备将拒绝接受该数字现金。
数字现金发行面额(A6)、货币代码(A7)用来标识数字现金的发行面额以及货币种类。数字现金编号(A8)唯一地标识该数字现金， 用于数字现金清算设备跟踪、记录数字现金的支付路径和清算结果。
流通有效期(A9)标识该数字现金可用于支付的最晚日期，在该有效期后只能支付给数字现金清算设备20进行支付清算。
发行方签名长度(A10)、发行方签名(A11)标识数字现金的发行方数字签名。校验值(A12)是从数字现金标识(A0)到发行方签名(A11)所有数据域按照一定算法进行运算得出的结果，用以快速验证数字现金发行信息的正确性。
图8为本发明的数字现金支付信息的实施例。数字现金在流转到数字现金清算设备20前会保存所有的支付信息。
如图8所示，数字现金支付信息主要由付款方信息、收款方信息、付款信息、支付信息签名四部分组成。
付款方信息可以包括付款方类型(B1)、付款方设备ID(B2)、付款方密钥索引(B3)、付款方资金账号(B4)、付款方设备交易序号(B5)。付款方类型(B1)用来区分付款方是个人、企业、金融机构、发行机构、清算机构等等；付款方设备ID(B2)是付款方电子支付设备的唯一识别号；付款方密钥索引(B3)用来区别支付设备内存在的多个密钥。付款方资金账号(B4)是一个可选的信息，用来标识交易清算的资金账号，付款方设备交易序号(B5)是付款方设备的交易序号，每笔支付交易的交易序号相对于付款方来说是唯一的。
收款方信息可以包括收款方类型(B6、)、收款方设备ID(B7)、收款方密钥索引(B8)、收款方资金账号(B9)、收款方设备交易序号(B10)。
付款信息包括付款金额起始编码(B11)、付款金额结束编码(B12)、付款方交易时间(B13)和交易附加信息(B14)。支付金额数值由付款金额起始编码(B11)与付款金额结束编码(B12)的差值标识，付款方交易时间(B13)是交易发起时支付设备的当地时间，交易附加信息(B14)保存交易过程中的其他交易信息，用来记录和辨别支付交易。
数字现金的当前面额由最后一条支付信息中的付款金额起始编码(B11)与付款金额结束编码(B12)的差值表示。该面额必须等于或小于前一支付信息中起始编码和结束编码的差值，同时后一条支付信息中的付款金额起始编码(B11)与付款金额结束编码(B12)的值， 也必须在前一支付信息的付款金额起始编码与付款金额结束编码之间(包括起始编码和结束编码)。
数字现金中所有支付信息的付款金额起始编码(B11)与付款金额结束编码(B12)的值必须小于或等于数字现金发行信息中的数字现金发行金额(A6)。
【电子支付方法】
接下来，结合图9和图10说明本发明的电子支付方法。
图9为本发明的电子支付方法的流程图。
图10为本发明的电子支付系统的第一实施方式的示意图。
如图9所示，本发明的电子支付方法可以包括S1、S2、S3、S4、S5、S6共6个步骤。
在图10中，付款方设备和收款方设备都是具备近场通信功能的NFC设备。下文中，为了方便说明，用付款方NFC设备和收款方NFC设备分别表示电子支付设备30A和电子支付设备30B。
收款方NFC设备与付款方NFC设备为了处理异常情况各自会为每笔支付交易维护一个交易状态，T1、T2、T3、T4、T5分别表示付款请求、付款执行、付款确认、付款完成、付款放弃。
下面详细说明本发明的电子支付方法的各个步骤。
步骤S1：收款方NFC设备和付款方NFC设备的设备持有人分别启动收款方NFC设备和付款方NFC支付设备。
启动NFC支付设备的方式一般是请求设备持有人输入身份验证信息，如密码或指纹等信息。当交易金额较小时，也可以是通过特定快捷键的方式激活NFC设备，而不需要通过密码或指纹等方式对用户身份进行验证。通过快捷键方式激活NFC设备后，只能在限定的时间内进行小于限定金额的支付，超过时间则结束激活状态。
步骤S2：收款方NFC设备和付款方NFC设备通过NFC方式建立点对点数据通道。然后，收款方NFC设备和付款方NFC设备交换双方的公钥证书，收付双方收到对方的公钥证书后，验证证书中的发行中心签名，验证通过后，从公钥证书中提取出对方的公钥密钥，然后利用公钥密钥按照规定的密钥协商协议协商交易过程密钥，用于后续交易数据的加解密。
步骤S3：收款方NFC设备的设备持有人按照交易信息输入付款信息，并将带有付款信息的付款请求指令发送给付款方NFC设备。
支付请求指令包括收款金额、收款方NFC设备交易序号，还可以包含收款方资金账号、开户行、持卡人姓名等其它交易信息。收款方NFC设备完成付款请求发送后将交易状态设为T1。
付款方NFC设备接收到付款请求后，验证付款请求信息的完整性，验证通过后将交易状态设为T1。对于重复性的快速定额交易，收款方NFC设备的设备持有人也可以预先设置好交易信息，在检测到付款方NFC设备后，快速发送付款请求信息。
步骤S4：付款方NFC设备将收款信息提示给设备持有人，设备持有人确认交易信息后，付款方NFC设备请求持有人输入支付口令或指纹等身份认证信息。认证通过后，付款方NFC设备按照一定的规则选择存储在付款方NFC设备内的用于支付的1个或多个数字现金，在选中的数字现金的后面添加包括数字签名的数字现金支付信息，并将数字现金拼装成支付确认信息发送给收款方NFC设备。
数字现金中的支付信息包括付款金额、付款方NFC设备交易序号、付款时间，以及付款方NFC设备的签名等交易信息，还可以带有付款方开户行、资金账号、付款人姓名等用于清算的信息。
付款方NFC设备完成包含一个或多个数字现金的支付确认信息新的现金文件发送后将交易状态设为T2。收款方NFC设备接收到付款请求的响应后验证响应信息的完整性，验证通过后将交易状态设为T2。
步骤S5：收款方NFC设备验证付款方NFC设备发送的数字现金中的支付信息。验证通过后，存储该数字现金，并生成数字现金收款收据文件，发送数字现金收款收据文件给付款方NFC设备。
收款方NFC设备完成数字现金收款收据文件发送后将交易状态设为T3。付款方NFC设备接收到数字现金收款收据文件后，将交易状态设为T3。数字现金收款收据文件包括付款总金额、每个数字现金的编号和支付金额等信息，还可以包括收款方NFC设备的收款数字签名。
步骤S6；付款方NFC设备验证数字现金收款收据文件中的签名信息，验证通过后，存储数字现金收款收据文件，并发送付款完成确认响应给收款方NFC设备。发送完成后，付款方NFC设备将交易状态 设为T4。收款方NFC设备接收到付款完成确认响应后将交易状态设为T4，收付款交易完成。
在支付过程中，收款方NFC设备和付款方NFC设备可能会由于通信异常等原因失去通信联系，导致交易没有正常完成。对于未完成交易，收款方NFC设备和付款方NFC设备中该笔交易的交易状态可能为T1、T2、T3，本发明的电子支付方法采用下面的步骤继续进行这种未完成交易。
步骤S1X：与步骤S1相同。
步骤S2X：与步骤S2相同。
步骤S3X：收款方NFC设备检查未完成交易的交易状态，如果交易状态为T1，则执行步骤S4X；如果交易状态为T2，则执行步骤S5X；如果交易状态为T3，则执行步骤S6X。
步骤S4X：收款方NFC设备将收款交易序号发送给付款方NFC设备，付款方NFC设备查询对应的交易信息。如果没有查询到对应的交易信息，则付款方NFC设备向收款方NFC设备返回一个放弃交易响应，收款方NFC设备将该笔交易状态设为T5。如果成功查询到对应的交易信息，且该交易处于T1状态，则收款方NFC设备和付款方NFC设备继续执行步骤S4到步骤S6，直到交易完成；如果成功查询到对应的交易信息，且该交易处于T2状态，则付款方NFC设备将保存的带有支付信息和付款签名的数字现金重新发送给收款方NFC设备。收款方NFC设备接收到数字现金后将交易状态设为T2，双方继续执行步骤S5到步骤S6，直到交易完成。
步骤S5X：付款方NFC设备将保存的带有支付信息和付款签名的数字现金重新发送给收款方NFC设备，收款方NFC设备接收到数字现金后将交易状态设为T2，收款方NFC设备和付款方NFC设备继续执行步骤S5到步骤S6，直到交易完成。
步骤S6X：收款方NFC设备重新发送保存的数字现金收款收据文件，等待付款方NFC设备的响应。付款方NFC设备接收到数字现金收款收据文件后，查询对应的交易信息状态。如果交易状态为T2，则付款方NFC设备保存数字现金收款收据文件，继续步骤S6，直到交易完成；如果交易状态为T3或者T4，则付款方NFC设备直接执行步骤 S6，直到交易完成。
在交易过程中，出于某些原因，交易无法正常完成，比如付款方金额不够，或者付款方不愿意确认交易，此时收款方NFC设备和付款方NFC设备将交易状态设为T5后，将该笔交易放弃。在下列情况下，收款方NFC设备和付款方NFC设备将交易状态设为T5：
在步骤S4中，如果付款方NFC设备的持有人拒绝确认交易信息，则付款方NFC设备向收款方NFC设备发送拒绝付款响应，发送完成后将交易状态设为T5，收款方NFC设备接收到拒绝付款响应后将交易状态设为T5；
在步骤S5中，如果收款方NFC设备验证数字现金中的支付信息失败，则收款方NFC设备向付款方NFC设备发送拒绝收款信息，并将交易状态设为T5，拒绝收款信息包含收款方NFC设备的签名。付款方NFC设备接收到拒绝收款信息后，验证收款方NFC设备的签名，然后将交易状态设为T5。
以上结合图9和图10介绍了本发明的电子支付方法。图10所示的本发明的电子支付系统的第一实施方式对应于线下支付。交易双方距离很近，而且同时持有本发明的电子支付设备。在图10中，电子支付设备为具备NFC功能的NFC设备。交易双方将各自的NFC设备彼此靠近，既可在瞬间通过NFC完成支付过程。
应该理解的是，本发明的电子支付设备并不限于图10中所示的NFC设备，也可以是具备蓝牙、WiFi、红外、声波等近距离通信能力的其他便携式通信设备，只要能两两之间建立点对点数据通道即可。
图11为本发明的电子支付系统的第二实施方式的示意图。
如图11所示，第二实施方式对应于线上支付，支付双方距离很远。在图11中，电子支付设备是具备蓝牙功能的蓝牙设备，支付双方利用蓝牙将各自的蓝牙设备分别与各自的移动通信终端(图中为手机)相连接。两台手机通过专用的APP软件借助移动网络建立点对点数据通道，然后支付双方在APP软件的引导下利用各自的蓝牙设备完成支付。具体的支付过程与图9所示相类似，此处不再赘述。
图12为本发明的电子支付系统的第三实施方式的示意图。
如图12所示，第三实施方式对应于线上支付，支付双方距离很远。 在图12中，电子支付设备是具备WiFi功能的WiFi设备。支付双方的WiFi设备可以分别通过WiFi信号与计算机相连接，两台计算机借助互联网建立点对点数据通道，从而安全地进行支付交易。具体的支付过程与图9所示相类似，此处不再赘述。当然，在这种情况下，电子支付设备也可以通过USB端口与计算机相连接。
需要注意的是，在图11和图12中，借助于互联网或移动网络建立的数据通道，不同于现有的线上支付，也是点对点的数据通道。
本发明的电子支付系统和电子支付方法利用数字现金在各个电子支付设备之间的流通实现了类似于实物货币的功能。然而，在真实的交易场景中，收款金额与付款方设备中的数字现金的金额不匹配的情况非常常见。
为了处理这种情况，本发明的电子支付系统及电子支付方法采用将数字现金的当前面额的一部分支付给收款方设备，剩余面额支付给自己的方法进行数字现金的自动拆分。下面结合具体的交易实例解释数字现金的拆分方法。
交易例1：收款金额为78元，而付款方设备中有面额为100元、50元、20元的3个数字现金。付款方设备可以将100元的数字现金拆分为78元和22元的两个数字现金，将其中78元的那个数字现金支付给收款方，余下的那个22元的数字现金，付款方设备会将它支付给自己，收款方为付款方设备自己，并且带有付款方设备的数字签名。付款结束后，付款方设备还有22元、50元、20元3个数字现金。
另一个可行的付款方式是将100元的那个数字现金拆分为8元和92元两个数字现金，将50元的数字现金、20元的数字现金以及8元的数字现金支付给收款方，余下的92元的数字现金支付给自己，付款结束后付款方设备中只剩下一个92元的数字现金。
当然，在该交易例中还存在其他付款方式，具体采用哪种付款方式，可由付款方设备按照设定的策略或者由设备持有人决定。
交易例2：收款金额为129元，付款方设备中有2个面额为100元、1个面额为28元、2个面额为10元共5个数字现金。付款方设备可以将面额为10元的数字现金拆分为面额为1元和9元的两个数字现金，将面额100元、28元以及1元的三个数字现金支付给收款方设备， 将面额为9元的数字现金支付给自己。付款结束后付款方设备还有1个100元、1个10元、1个9元共3个数字现金。
利用本发明提供的电子支付系统和电子支付方法，数字现金能够在数字现金发行设备、若干个电子支付设备以及数字现金清算设备之间，经由点对点数据通道而流通。该电子支付系统和电子支付方法不依赖于点对点数据通信的具体方式，可以是NFC、蓝牙、WiFi、声波等近场数据通信，也可以是互联网或移动网络提供的远程数据通信，从而提供了一种既可用于线上支付，也可用于线下支付的安全的电子支付方式。
以上结合具体实施方式对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。应理解的是，以上仅仅是出于例示的目的介绍了本发明的具体实施方式，并不是要限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电子支付系统，包括多个电子支付设备，多个电子支付设备两两之间能够建立点对点数据通道，每个电子支付设备包括：
存储模块，其用于存储数字现金，所述数字现金具有可用于支付的预定面额，所述数字现金包含一条数字现金发行信息以及一条或多条数字现金支付信息，数字现金每被支付一次，就被追加一条数字现金支付信息；
支付安全模块，其用于对要发送给所述电子支付系统中的其他电子支付设备的所述数字现金进行数字签名，并对从其他电子支付设备接收的所述数字现金进行签名验证；
通信模块，其用于与另一个电子支付设备建立点对点数据通道、使用存储在所述电子支付设备的存储模块中的数字现金进行支付；
输入输出模块，其用于与所述电子支付设备的用户进行交互；
支付处理模块，其中，
进行支付时，付款方电子支付设备的支付处理模块根据用户通过所述输入输出模块的输入，选择至少一个数字现金进行支付，并利用所述支付安全模块对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后所述通信模块经由所述点对点数据通道将所述至少一个数字现金支付给收款方电子支付设备，所述收款方电子支付设备的通信模块接收所述付款方电子支付设备所支付的所述至少一个数字现金，利用所述支付安全模块对所述至少一个数字现金进行签名验证，验证通过后，所述收款方电子支付设备将所述至少一个数字现金存储在存储模块中，并通过通信模块向所述付款方电子支付设备发送支付完成确认。
2.一种在电子支付系统中使用的电子支付设备，包括：
存储模块，其用于存储数字现金，所述数字现金具有可用于支付的预定面额，所述数字现金包含一条数字现金发行信息以及一条或多条数字现金支付信息，数字现金每被支付一次，就被追加一条数字现金支付信息；
支付安全模块，其用于存储所述电子支付设备的支付私钥，对要发送给所述电子支付系统中的其他电子支付设备的所述数字现金进行数字签名，并对从其他电子支付设备接收的所述数字现金进行签名验证；
通信模块，其用于与另一个电子支付设备建立点对点数据通道、使用存储在所述电子支付设备的存储模块中的数字现金进行支付；
输入输出模块，其用于与所述电子支付设备的用户进行交互；
支付处理模块，其用于对所述电子支付设备中的其他模块进行管理，完成所述数字现金在所述电子支付设备与所述另一个电子支付设备之间的流通。
3.根据权利要求2所述的电子支付设备，其中，所述支付安全模块对所述数字现金进行数字签名包括在所述数字现金中添加一条支付信息，所述支付信息包括收款方信息、付款方信息、付款金额和付款方签名，并且其中，
进行支付时，如果付款方电子支付设备的存储模块中存储有当前面额大于付款金额的数字现金，则所述付款方电子支付设备的支付处理模块将该数字现金拆分为第一数字现金和第二数字现金，所述第一数字现金和所述第二数字现金的面额之和等于被拆分的数字现金的面额，
所述付款方电子支付设备的通信模块将所述第一数字现金支付给收款方电子支付设备，而将所述第二数字现金支付给自己，其中，所述第一数字现金的面额为支付金额。
4.根据权利要求2所述的电子支付设备，其中，所述支付安全模块对所述数字现金进行数字签名包括在所述数字现金中添加一条支付信息，所述支付信息包括收款方信息、付款方信息、付款金额和付款方签名，并且其中，
进行支付时，如果付款方电子支付设备的存储模块中存储的数字现金的当前面额均小于付款金额，则所述付款方电子支付设备的支付处理模块选择当前面额之和大于付款金额的至少一个数字现金，将其中一个数字现金拆分为第一数字现金和第二数字现金，所述第一数字现金和所述第二数字现金的面额之和等于被拆分的数字现金的面额，
所述付款方电子支付设备的通信模块将所述第一数字现金连同所述至少一个数字现金中的其他数字现金支付给收款方电子支付设备，而将所述第二数字现金支付给自己，其中，所述第一数字现金的面额为其他数字现金的面额之和与支付金额之差。
5.根据权利要求2所述的电子支付设备，其中，所述支付安全模块存储有不同于支付私钥的通信私钥，用于与其他电子支付设备协商通信密钥。
6.根据权利要求4所述的电子支付设备，其中，所述支付安全模块存储有所有数字现金的索引，所述支付安全模块只对存在索引的数字现金进行数字签名。
7.根据权利要求6所述的电子支付设备，其中，所述发行信息包括所述数字现金的最大支付次数和流通有效期，并且
当所述数字现金在所述电子支付系统中的支付次数达到所述最大支付次数或者所述流通有效期届满时，所述电子支付设备将所述数字现金发送给数字现金清算设备进行清算。
8.根据权利要求2所述的电子支付设备，其中，所述电子支付设备包括便携式通信设备。
9.一种使用数字现金的电子支付方法，包括以下步骤：
步骤A，构成电子支付系统的多个电子支付设备两两之间建立点对点数据通道，使用存储在各个电子支付设备中的数字现金进行支付，所述数字现金具有可用于支付的预定面额，所述数字现金包含一条数字现金发行信息以及一条或多条数字现金支付信息，数字现金每被支付一次，就被追加一条数字现金支付信息，其中，每个电子支付设备包括支付安全模块；
步骤B，付款方电子支付设备根据需要支付的金额和所存储的数字现金的当前面额，选择至少一个数字现金进行支付，并利用支付安全模块对所述至少一个数字现金进行数字签名，然后通过所述点对点数据通道将所述至少一个数字现金支付给收款方电子支付设备；
步骤C，所述收款方电子支付设备利用支付安全模块对所述至少一个数字现金进行签名验证，验证通过后，所述收款方电子支付设备存储所述至少一个数字现金，并向所述付款方电子支付设备发送支付完成响应。
10.根据权利要求9所述的电子支付方法，其中，所述点对点数据通道是包括NFC、蓝牙、红外、声波、WIFI中至少一种的近程数据连接通道。
11.根据权利要求9所述的电子支付方法，其中，所述点对点数据通道是包括互联网、移动网络中至少一种的远程数据连接通道。
12.根据权利要求9所述的电子支付方法，其中，所述数字签名采用非对称算法，包括RSA、ECC、SM2。
CN201511020583.5A 2015-12-30 2015-12-30 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法 Active CN106251145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511020583.5A CN106251145B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511020583.5A CN106251145B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106251145A CN106251145A (zh) 2016-12-21
CN106251145B true CN106251145B (zh) 2021-06-08

Family

ID=57626900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511020583.5A Active CN106251145B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106251145B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107358522B (zh) * 2017-06-26 2020-09-29 中国人民银行数字货币研究所 一种用存款兑换数字货币方法和系统
CN107633399B (zh) * 2017-09-15 2021-04-30 北京红枣科技有限公司 一种网络支付账户的线下支付方法和系统
CN108985928A (zh) * 2018-06-07 2018-12-11 捷德（中国）信息科技有限公司 数字货币交易方法、装置、系统及移动终端
CN112241880A (zh) * 2019-07-17 2021-01-19 天地融科技股份有限公司 一种基于电子现金的脱机交易方法和系统
CN116611898B (zh) * 2023-07-20 2023-09-22 南京可码软件科技有限公司 一种基于电商平台的线上支付优化系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103400267A (zh) * 2013-07-12 2013-11-20 珠海市金邦达保密卡有限公司 生成货币文件的系统和方法、安全设备、交易系统和方法
CN105096118A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 廖小谦 一种电子货币转付系统及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101458794A (zh) * 2007-12-10 2009-06-17 国际商业机器公司 增强支付安全性的系统及其方法以及支付中心

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103400267A (zh) * 2013-07-12 2013-11-20 珠海市金邦达保密卡有限公司 生成货币文件的系统和方法、安全设备、交易系统和方法
CN105096118A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 廖小谦 一种电子货币转付系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106251145A (zh) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190019176A1 (en) Over the air update of payment transaction data stored in secure memory
AU2010295188B2 (en) Asset storage and transfer system for electronic purses
US9672508B2 (en) Over the air update of payment transaction data stored in secure memory
CN106251145B (zh) 电子支付系统、电子支付设备及电子支付方法
CN104838399A (zh) 使用移动设备认证远程交易
WO2014164571A1 (en) Pending deposit for payment processing system
AU2011235531B2 (en) Message storage and transfer system
CN113015992B (zh) 多个令牌的云令牌预配
CN116802661A (zh) 基于令牌的链外交互授权
WO2013130912A2 (en) In-card access control and monotonic counters for offline payment processing system
JP2022037919A (ja) 金融自動化機器を用いた入出金サービスシステムと方法及びそのためのコンピュータプログラム
CN115956252A (zh) 快速加密货币交易处理
JP7258378B2 (ja) ブロックチェーンネットワークを介して支払取引を処理するためのシステム及び方法
WO2013063166A1 (en) System for offline processing of purchases
CN114981810B (zh) 通用非接触式内核系统和方法
JP6931951B1 (ja) 暗号資産両替システム、暗号資産両替方法および暗号資産両替プログラム
WO2023124695A1 (zh) 数字货币交易方法、装置、电子设备及计算机可读介质
KR20130052552A (ko) 메시지 저장 및 전송 시스템
PH12016000478A1 (en) Method of, system for and data processing device for implementing a distributed, ledger-based processing and recording of an electronic financial transaction

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant