CN106960345B - 一种物联网卡及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物联网卡及其工作方法，涉及支付技术领域，用于保证支付安全性的同时，提高有卡支付的便携性。该物联网卡的工作方法，包括：物联网卡向物联网络基站发送第一认证消息；物联网支付平台根据物联网卡的MAC层的编号和时间分散密钥，对第一加密信息进行解密，得到物联网卡的卡号、认证码和校验值；物联网支付平台将物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟发送至物联网卡；物联网卡对第二加密信息解密，得到交易信息；物联网卡向物联网络基站发送第二认证消息；物联网支付平台对第二加密信息进行解密，得到交易认证信息；物联网支付平台对交易认证信息的合法性进行验证，若验证通过，则完成交易。本发明应用于线上有卡支付。

Description

一种物联网卡及其工作方法
技术领域
本发明涉及支付技术领域，尤其涉及一种物联网卡及其工作方法。
背景技术
目前的线上支付领域按照支付是否需要实体卡参与，分为无卡支付和有卡支付这两种类型，其中，无卡支付的典型例子有支付宝和微信，有卡支付的典型例子为在购买商品时使用银行卡刷POS机结账。下面分别对这两种支付类型的流程进行介绍。
例如，对于微信支付而言，其具体步骤如下：步骤a、流程用户在商户APP中选择商品，提交订单，选择微信支付；步骤b、商户后台收到用户支付单，调用微信支付统一下单接口；步骤c、统一下单接口返回正常的prepay_id(参与签名的字段)，再按签名规范重新生成签名后，将数据传输给APP；步骤d、商户APP调起微信支付；步骤e、商户后台接收支付通知；步骤f、商户后台查询支付结果。由此可见，微信支付的整个流程不需要实体卡，完全舍弃了实体卡自身具有的防伪认证功能，也就降低了支付的安全性。
又例如，对于POS机刷卡支付而言，其具体步骤如下：步骤1、POS机持有者需要在POS机上对交易的信息进行基本的设置；步骤2、将顾客的信用卡或银行卡在POS机上进行刷卡，由顾客在密码输入键盘确认消费金额和输入信用卡支付密码后按确认键；步骤3、POS机将读取的输入信息数据通过数据线(通常是电话线或网络接口)发送到银行处理系统或第三方支付平台进行交易信息的最终处理；步骤4、银行处理系统或第三方支付平台在收到POS机的信息数据后，即按接受到的交易请求处理数据，将从刷卡人的银行账户中扣去相应的消费款项到POS机绑定的商户账户上或第三方支付平台。由此可知，由于银行卡本身不具备联网的功能，所以必须借助POS机与银行卡通信，再实现信息接入网络，从而将卡纳入到支付过程，也就是说，有卡支付对普通大众使用的门槛很高，且不便于使用。
如上所述，现在的线上支付方式中，支付宝、微信存在安全性低的缺陷；利用蓝牙等方式做线上有卡支付，又存在使用便捷性和使用门槛高的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物联网卡工及其工作方法，用于保证支付安全性的同时，提高有卡支付的便携性。
为达到上述目的，本发明所提供的物联网卡工作方法采用如下技术方案：
该物联网卡工作方法，包括：步骤S1、物联网卡向物联网络基站发送入网认证请求；步骤S2、响应于入网认证请求，物联网络基站向物联网卡返回系统时钟；步骤S3、物联网卡向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；步骤S4、物联网络基站将第一认证消息发送至物联网络设备；步骤S5、物联网络设备根据第一认证消息中的应用类型，将第一认证消息发送至相应的应用管理服务器；步骤S6、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第一加密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；步骤S7、物联网支付平台根据物联网卡的MAC层的编号和时间分散密钥，对第一加密信息进行解密，得到物联网卡的卡号、认证码和校验值；步骤S8、物联网支付平台对物联网卡的卡号和认证码进行验证，若验证结果正确，则执行步骤S9，若验证结果错误，则终止交易；步骤S9、物联网支付平台将物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟发送至物联网卡，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；步骤S10、物联网卡对第二加密信息解密，得到交易信息；步骤S11、物联网卡持有者对交易信息进行确认；步骤S12、物联网卡根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；步骤S13、物联网卡向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到；步骤S14、物联网络基站将第二认证消息发送至物联网络设备；步骤S15、物联网络设备根据第二认证消息中的应用类型，将第二认证消息转发至相应的应用管理服务器；步骤S16、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第三密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；步骤S17、物联网支付平台对第三加密信息进行解密，得到交易认证信息；步骤S18、物联网支付平台对交易认证信息的合法性进行验证，若验证通过，则完成交易。
可选地，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。
可选地，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。
可选地，分包组包协议中的数据格式包括首包、后续包和最后包。
可选地，首包包括4段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为4字节，表示应用类型；第4段字符的长度为N1，表示数据的第一内容；其中，总包的个数为首包、后续包和最后包之和，N1为正整数。后续包包括2段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N2，表示数据的第二内容；其中，N2为正整数。最后包包括3段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N3，表示数据的第三内容；第3段字符的长度为2字节，表示校验值；其中，N3为正整数，且数据的第一内容、数据的第二内容和数据的第三内容构成了一条完整的数据。
可选地，支付协议中的数据格式包括4段字符，第1段字符的长度为3字节，表示时间信息；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为1字节，表示信息序号计数器；第4段字符的长度为N4，表示交易相关交互数据，其中，N4为正整数。
可选地，其特征在于，支付协议中的第2段至第4段字符为被加密的信息。
此外，本发明还提供了一种物联网卡，该物联网卡包括：第一发送模块，用于向物联网络基站发送入网认证请求；第一接收模块，用于接收物联网络基站响应于入网认证请求所返回的系统时钟；第二发送模块，用于向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；第二接收模块，用于接收物联网支付平台所发送的物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；解密模块，用于对第二加密信息解密，得到交易信息；确认模块，用于供物联网卡持有者对交易信息进行确认；交易认证信息生成模块，用于根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；第三发送模块，用于向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到。
可选地，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。
可选地，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。
由于该物联网卡工作方法包括以上步骤，因此，一方面，在交易过程中，安全信息数据一直是存储在物联网卡中，所以支付的安全性比支付宝和微信支付高，另一方面，由于联网采用的是针对物联网的专用网络，而且其特性是不用一直保持网络连接，功耗极低，所以物联网卡虽然为有源设备，但是可以一直使用多年不用充电，给用户带来极大便捷。更进一步的，本申请适应性的修改物联网应用层，增加适合卡交易场景的应用层数据协议，从而构建了一个新的基于物联网卡的工作方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的物联网卡工作方法的流程图；
图2为本发明实施例中的物联网卡的通信协议架构图一；
图3为本发明实施例中的物联网卡的通信协议架构图二；
图4为本发明实施例中的分包组包协议的数据格式示意图；
图5为本发明实施例中的支付协议的数据格式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种物联网卡工作方法，如图1所示，该物联网卡工作方法包括：
步骤S1、物联网卡向物联网络基站发送入网认证请求；
步骤S2、响应于入网认证请求，物联网络基站向物联网卡返回系统时钟；
步骤S3、物联网卡向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；
步骤S4、物联网络基站将第一认证消息发送至物联网络设备；
步骤S5、物联网络设备根据第一认证消息中的应用类型，将第一认证消息发送至相应的应用管理服务器；
步骤S6、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第一加密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；
步骤S7、物联网支付平台根据物联网卡的MAC层的编号和时间分散密钥，对第一加密信息进行解密，得到物联网卡的卡号、认证码和校验值；
步骤S8、物联网支付平台对物联网卡的卡号和认证码进行验证，若验证结果正确，则执行步骤S9，若验证结果错误，则终止交易；
步骤S9、物联网支付平台将物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟发送至物联网卡，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；
步骤S10、物联网卡对第二加密信息解密，得到交易信息；
步骤S11、物联网卡持有者对交易信息进行确认；
步骤S12、物联网卡根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；
步骤S13、物联网卡向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到；
步骤S14、物联网络基站将第二认证消息发送至物联网络设备；
步骤S15、物联网络设备根据第二认证消息中的应用类型，将第二认证消息转发至相应的应用管理服务器；
步骤S16、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第三加密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；
步骤S17、物联网支付平台对第三加密信息进行解密，得到交易认证信息；
步骤S18、物联网支付平台对交易认证信息的合法性进行验证，若验证通过，则完成交易。
由于该物联网卡工作方法包括以上步骤，因此，一方面，在交易过程中，安全信息数据一直是存储在物联网卡中，所以支付的安全性比支付宝和微信支付高，另一方面，由于联网采用的是针对物联网的专用网络，而且其特性是不用一直保持网络连接，功耗极低，所以物联网卡虽然为有源设备，但是可以一直使用多年不用充电。给用户带来极大便捷。
可选地，如图2所示，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。其中，应用层表示的是物联网络上承载的多种应用场景数据内容，该数据内容由不同的应用内容确定。MAC(MediaAccess Control，媒体介入控制)层表示的是介质访问控制，用于提供数据传输的帧处理和介质的访问方法。PHY层(Physical Layer，物理层)用于提供数据传输的物理通道，不同的物联网协议选取的传输频段和信号调制方式都有区别，物理层数据流格式都有区别。
可选地，如图3所示，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。为便于本领域技术人员理解，下面对支付协议和分包组包协议进行详细说明。
如图4所示，分包组包协议中的数据格式包括首包、后续包和最后包。具体地，首包包括4段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为4字节，表示应用类型；第4段字符的长度为N1，表示数据的第一内容；其中，总包的个数为首包、后续包和最后包之和，N1为正整数。
后续包包括2段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N2，表示数据的第二内容；其中，N2为正整数。
最后包包括3段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N3，表示数据的第三内容；第3段字符的长度为2字节，表示校验值；其中，N3为正整数，且数据的第一内容、数据的第二内容和数据的第三内容构成了一条完整的数据。需要说明的是，上述校验值表示的是长度字节和数据内容的校验值，用于保证应用数据的完整性。
由于物联网的网络特点是每条物理层的数据只有十几到几十字节的有效负载字节，但实际应用中，当一条有效的数据内容超过每条物理层数据的承载量时，通过上述分包处理可以通过物联网进行数据的传输。
可选地，如图5所示，支付协议中的数据格式包括4段字符，第1段字符的长度为3字节，表示时间信息；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为1字节，表示信息序号计数器；第4段字符的长度为N4，表示交易相关交互数据，其中，N4为正整数。进一步地，支付协议中的第2段至第4段字符为被加密的信息。
实施例二
此外，本发明还提供了一种物联网卡，该物联网卡包括：第一发送模块，用于向物联网络基站发送入网认证请求；第一接收模块，用于接收物联网络基站响应于入网认证请求所返回的系统时钟；第二发送模块，用于向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；第二接收模块，用于接收物联网支付平台所发送的物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；解密模块，用于对第二加密信息解密，得到交易信息；确认模块，用于供物联网卡持有者对交易信息进行确认；交易认证信息生成模块，用于根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；第三发送模块，用于向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到。
可选地，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。
可选地，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。
需要说明的是，该物联网卡的其他特征和实施例1中的工作方法中的限定相同，在此不再赘述。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种物联网卡工作方法，其特征在于，包括：
步骤S1、物联网卡向物联网络基站发送入网认证请求；
步骤S2、响应于入网认证请求，物联网络基站向物联网卡返回系统时钟；
步骤S3、物联网卡向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；
步骤S4、物联网络基站将第一认证消息发送至物联网络设备；
步骤S5、物联网络设备根据第一认证消息中的应用类型，将第一认证消息发送至相应的应用管理服务器；
步骤S6、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第一加密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；
步骤S7、物联网支付平台根据物联网卡的MAC层的编号和时间分散密钥，对第一加密信息进行解密，得到物联网卡的卡号、认证码和校验值；
步骤S8、物联网支付平台对物联网卡的卡号和认证码进行验证，若验证结果正确，则执行步骤S9，若验证结果错误，则终止交易；
步骤S9、物联网支付平台将物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟发送至物联网卡，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；
步骤S10、物联网卡对第二加密信息解密，得到交易信息；
步骤S11、物联网卡持有者对交易信息进行确认；
步骤S12、物联网卡根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；
步骤S13、物联网卡向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到；
步骤S14、物联网络基站将第二认证消息发送至物联网络设备；
步骤S15、物联网络设备根据第二认证消息中的应用类型，将第二认证消息转发至相应的应用管理服务器；
步骤S16、应用管理服务器将物联网卡的MAC层的编号、第三加密信息和系统时钟发送至物联网支付平台；
步骤S17、物联网支付平台对第三加密信息进行解密，得到交易认证信息；
步骤S18、物联网支付平台对交易认证信息的合法性进行验证，若验证通过，则完成交易；
其中执行步骤S1-S18中通过通信协议架构传输的第一认证消息以及第二认证消息中包含的安全信息存储在物联网卡中。
2.根据权利要求1所述的物联网卡工作方法，其特征在于，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。
3.根据权利要求2所述的物联网卡工作方法，其特征在于，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。
4.根据权利要求3所述的物联网卡工作方法，其特征在于，分包组包协议中的数据格式包括首包、后续包和最后包。
5.根据权利要求4所述的物联网卡工作方法，其特征在于，首包包括4段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为4字节，表示应用类型；第4段字符的长度为N1，表示数据的第一内容；其中，总包的个数为首包、后续包和最后包之和，N1为正整数；
后续包包括2段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N2，表示数据的第二内容；其中，N2为正整数；
最后包包括3段字符，第1段字符的长度为1字节，前面的半个字节表示总包的个数，后面的半个字节表示当前是第几包；第2段字符的长度为N3，表示数据的第三内容；第3段字符的长度为2字节，表示校验值；其中，N3为正整数，且数据的第一内容、数据的第二内容和数据的第三内容构成了一条完整的数据。
6.根据权利要求3所述的物联网卡工作方法，其特征在于，支付协议中的数据格式包括4段字符，第1段字符的长度为3字节，表示时间信息；第2段字符的长度为1字节，表示数据的总长度；第3段字符的长度为1字节，表示信息序号计数器；第4段字符的长度为N4，表示交易相关交互数据，其中，N4为正整数。
7.根据权利要求6所述的物联网卡工作方法，其特征在于，支付协议中的第2段至第4段字符为被加密的信息。
8.一种物联网卡，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于向物联网络基站发送入网认证请求；
第一接收模块，用于接收物联网络基站响应于入网认证请求所返回的系统时钟；
第二发送模块，用于向物联网络基站发送第一认证消息，第一认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第一加密信息和系统时钟，其中，第一加密信息由物联网卡的卡号、认证码和校验值加密所得到；
第二接收模块，用于接收物联网支付平台所发送的物联网卡的MAC层的编号、第二加密信息和系统时钟，其中，第二加密信息由交易信息加密所得到；
解密模块，用于对第二加密信息解密，得到交易信息；
确认模块，用于供物联网卡持有者对交易信息进行确认；
交易认证信息生成模块，用于根据物联网卡持有者的确认消息，生成交易认证信息；
第三发送模块，用于向物联网络基站发送第二认证消息，第二认证消息包括物联网卡的MAC层的编号、应用类型、第三加密信息和系统时钟，其中，第三加密信息由交易认证信息加密所得到；
其中通过通信协议架构传输的第一认证消息以及第二认证消息中包含的安全信息存储在物联网卡中。
9.根据权利要求8所述的物联网卡，其特征在于，物联网卡的通信协议架构包括应用层、MAC层和PHY层。
10.根据权利要求9所述的物联网卡，其特征在于，物联网卡的应用层包括两层协议，上层协议为支付协议，下层协议为分包组包协议。
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