CN108305068A - 一种储值卡的充值方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种储值卡的充值方法与系统，其中，该方法包括：获取读写设备外置的读写设备身份信息；向服务器发送验证读写设备身份信息合法性的请求；在合法性验证通过后，与读写设备通信模块建立配对连接；控制读写设备读取储值卡中的储值卡信息；向服务器发送验证储值卡合法性的请求；在储值卡合法性验证通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款；控制读写设备对储值卡进行写卡操作。本发明通过用户终端获取读写设备外置的身份信息，并通过服务器对读写设备身份信息和读写设备本身进行合法性校验，在合法性校验均通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款并控制读写设备对储值卡进行写卡操作，安全快捷的完成储值卡的充值过程。

Description

一种储值卡的充值方法与系统
技术领域
本发明属于通信领域，特别涉及一种储值卡的充值方法与系统。
背景技术
目前市面上关于IC卡的充值，现有技术一般通过POS机、蓝牙充值读卡器、NFC移动设备三种途径进行充值，在使用场景、成本、流程上各有利弊。
第一种充值方式是通过POS机对IC卡充值。这种充值方式一般支持无线或有线充值，POS机需要依赖一个屏幕和一个密码键盘或者仅仅依赖一个密码键盘对IC卡进行充值。POS机充值的使用场景一般是有人值守的商户或者客服的地方；充值流程上一般是用户将现金或者电子货币支付给商户或客服，由商户或客服执行点击充值按键—放卡—读卡—连接后台验证—最后支付扣款的过程；POS机充值的成本比较高，需要增屏幕、密码键盘等。
POS机的主要缺点是：POS机需要定时供能或者存在有源交流电一直对其供能。
第二种充值方式是通过蓝牙充值读卡器(无屏幕的)进行充值。这种充值方式一般基于用户个人业务的充值需求而使用；充值流程上一般是用户自己购买一个蓝牙充值读卡器，商家提供应用程序，用户通过该应用程序执行连接蓝牙充值读卡器—放卡—读卡—连接后台验证—最后支付扣款的过程；成本适中。
通过蓝牙充值读卡器(无屏幕的)进行充值的缺点主要是：
1)连接对象问题。现有蓝牙BLE采用的是广播模式实现连接与被连接，蓝牙之间的搜索都是采用配对确认才能连接。具体来说，现有公交充值设备内置的蓝牙模块，需要搜索手机端发出的蓝牙信号并手动选择配对，如果N台手机中的蓝牙和N台充值设备中的蓝牙在附近同时工作的情况下，会存在以下三个问题：第一，如图1所示，当一台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生不知道哪台手机的蓝牙优先连接到充值设备蓝牙的问题；第二，如图2所示，当多台充值设备中的蓝牙对应一台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生手机的蓝牙不知道连接到哪个充值设备蓝牙的问题；第三，如图3所示，当多台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生不知道哪台手机连接到哪个充值设备蓝牙的问题。
2)如果采用现有技术的蓝牙连接方式，蓝牙充值设备是部署或者放置在公众场合的，容易被不法分子利用，如病毒文件的传播，入侵连接设备，存在着安全隐患。
3)蓝牙充值读卡器需要定时供能或者有源交流电一直供能，推广难度大且出货量小。
第三种充值方式是通过NFC移动设备进行连接，这种充值方式需要用户购买的移动设备(如手机)带有NFC功能，商家提供应用程序，通过该应用程序调用NFC模块—贴卡—读卡—连接后台验证—最后支付扣款；这种充值方式的成本高，因为需要购买带有NFC功能的高端移动设备。
通过NFC移动设备进行连接的主要缺点是：需要购买带有NFC功能的高端移动设备、市面上NFC移动设备的NFC功能的兼容性不好、目前苹果设备不开放NFC功能进行商用。
因此，迫切需要发现一种既能够保证兼容所有储值卡，成本又低，又能安全可靠的储值卡的充值方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种储值卡的充值方法与系统。
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种储值卡的充值方法，该充值方法包括：获取读写设备外置的读写设备身份信息；向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求；向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求；在所述读写设备身份信息合法性验证通过后，与读写设备通信模块建立配对连接；控制读写设备读取储值卡中的储值卡信息；向服务器发送验证储值卡合法性的请求；在所述储值卡合法性验证通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款；控制读写设备对储值卡进行写卡操作。
进一步地，所述读写设备身份信息包括：读写设备的ID和与所述读写设备ID对应的MAC地址。
进一步地，所述读写设备的外壳设置有包含所述MAC地址的识别码，其设置为可被用户终端扫码读取。
进一步地，在向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求之前，还包括用户账号信息合法性验证的步骤：用户终端开启应用程序，所述应用程序弹出登录界面；在所述登录界面输入用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码等；用户终端向服务器发送验证用户账号信息合法性的请求，并将所述用户账号信息发送至服务器；所述用户账号信息为所述用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码；服务器比对所述获取到的用户账号信息与服务器存储的原始用户账号信息是否一致；若二者一致，服务器向读写设备返回验证结果；读写设备向用户终端转发验证结果，用户终端的用户账号登录成功。
进一步地，对所述读写设备身份信息身份合法性验证的步骤包括：用户终端将所述读写设备的ID和所述MAC地址发送至服务器；服务器以所述读写设备的ID为索引，在服务器中查找与所述读写设备ID对应的原始MAC地址；所述原始MAC地址为读写设备初始化时，写入读写设备外壳的识别码并存储于服务器中的MAC地址；服务器比对所述步骤S100中获取到的读写设备身份信息中的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致；若所述获取到的MAC地址与所述原始MAC地址一致，则服务器向用户终端发送读写设备身份信息合法性验证通过的消息。
进一步地，在所述读写设备身份信息合法性验证通过后，还包括读写设备的合法性验证步骤：用户终端向读写设备发送读写设备合法性检验请求；读写设备生成随机数，并将所述随机数和所述MAC地址发送至所述用户终端；用户终端将所述随机数和所述MAC地址发送至所述服务器；服务器对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第一密文；服务器将所述第一密文发送至用户终端，用户终端将所述第一密文发送至读写设备；读写设备对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第二密文；读写设备将所述第一密文和第二密文进行比对；若所述第一密文与第二密文一致，读写设备解除数据传输控制并与用户终端进行数据传输。
进一步地，验证储值卡合法性的步骤包括：用户终端向读写设备发送所述储值卡信息；读写设备解析所述储值卡信息，并将解析后的储值卡信息发送至用户终端；用户终端将所述解析后的储值卡信息发送至服务器；服务器对所述解析后的储值卡信息进行合法性验证,判断合法性验证是否通过。
进一步地，所述储值卡信息包括用户身份信息和储值卡基本信息；所述用户身份信息包括用户身份证号、用户姓名、性别、用户的信用等级的一种或多种；所述储值卡基本信息包括储值卡卡号、储值卡发卡行信息、储值卡充值记录、储值卡状态信息的一种或多种。
进一步地，写卡操作具体包括：用户终端向读写设备发送初始化指令；读写设备向储值卡转发所述初始化指令；储值卡接收所述初始化指令，基于其预设的充值初始化密钥计算规则，自计算生成原始MAC1和生成MAC1的必需数据；储值卡通过读写设备将所述生成MAC1的必需数据和所述原始MAC1发送至用户终端，用户终端再将上述数据和原始MAC1发送至服务器；服务器基于所述生成MAC1的必需数据重新计算生成MAC1；服务器比对所述MAC1与原始MAC1是否一致；若二者一致，服务器基于其预设的圈存密钥计算规则，自计算生成原始MAC2和生成MAC2的必需数据，并将所述原始MAC2和生成MAC2的必需数据发送至用户终端；用户终端通过读写设备将所述生成MAC2的必需数据和所述原始MAC2转发至储值卡并向所述储值卡发起圈存指令；储值卡基于预设的圈存规则将所述生成MAC2的必需数据重新计算生成MAC2；储值卡比对所述MAC2与原始MAC2是否一致；若二者一致，储值卡通过读写设备向用户终端返回充值结果信息。
根据本发明的又一方面，提供了一种储值卡的充值系统，包括：储值卡，其设置被可为读写设备读取其内置的储值卡信息；读写设备，与所述储值卡连接，用于读取所述储值卡的储值卡信息并通过用户终端转发所述储值卡信息至服务器校验其合法性；所述读写设备还用于对所述储值卡进行写卡操作；用户终端，与所述读写设备连接，用于向所述读写设备发出验证读写设备身份信息合法性和验证储值卡合法性的请求；服务器，与所述用户终端连接，用于接收所述用户终端发出的请求并进行所述读写设备身份信息合法性和储值卡合法性的校验。
进一步地，所述读写设备包括：身份信息标识模块，用于存储读写设备的身份信息；读写设备NFC模块，用识别储值卡并读取储值卡中的储值卡信息；读写设备通信模块，用于与用户终端通信模块建立通信连接；随机数生成模块，用于在读写设备合法性验证过程中，生成随机数；第二密文生成模块，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备获取到的MAC地址加密，生成第二密文；密文比对模块，用于在读写设备合法性验证过程中，将所述第二密文和服务器生成的第一密文进行比对；储值卡信息解析模块，用于解析储值卡中的储值卡信息；供能模块，用于向读写设备提供电能。
进一步地，所述储值卡包括：储值卡NFC模块，用于与读写设备NFC模块连接；储值卡计算模块，用于计算生成原始和；MA2比对模块，用于比对MAC2与原始MAC2是否一致。
进一步地，身份信息获取模块，用于获取读写设备外置的读写设备身份信息；用户终端通信模块，用于与读写设备通信模块建立通信连接。
进一步地，所述服务器包括：比对模块，用于在读写设备身份信息合法性验证过程中，比对从读写设备获取到的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致；第一密文生成模块，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备获取到的MAC地址加密，生成第一密文；储值卡合法性验证模块，对所述储值卡信息解析模块解析后的储值卡信息进行合法性验证。服务器计算模块，用于计算生成MAC1和原始MAC2；MAC1比对模块，用于比对MAC1与原始MAC1是否一致。
本发明通过用户终端获取读写设备外置的身份信息，并通过服务器对读写设备身份信息和读写设备本身进行合法性校验，在合法性校验均通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款，最终通过控制读写设备对储值卡进行写卡操作，安全快捷的完成储值卡的充值过程。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1)通过用户终端扫码连接蓝牙读写设备，解决了蓝牙连接的唯一性问题，避免蓝牙连接的紊乱；
2)设置蓝牙通信控制，在验证读写设备合法性后才可解除，避免非法商家或不法分子，利用部署在公共场所的蓝牙读写设备，给非合作的商家的储值卡进行充值或者一些非法的操作；
4)通过在蓝牙读写设备上设置的NFC模块，兼容了所有智能手机；
5)通过读写设备供能模块的电池+太阳能板的模式，蓝牙读写设备可无人值守及露天的环境下任意部署和安装，确保设备能7*24小时不间断的工作；
6)用户终端的无线通信功能拥有3G/4G/WIFI不同种网络模式，以配合在不同的网络环境下使用，在蓝牙读写设备的设计上节省了无线通信模块的硬件费用和每个月流量的费用支出；
7)采用先放卡校验储值卡和读写设备的合法性、再支付、最后充值，减少了因充值发生的错误，减少了服务器后续退款操作，减轻了服务器的压力的同时也提高了用户的体验感。
附图说明
图1是现有技术中一台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙的结构示意图；
图2是多台充值设备中的蓝牙对应一台手机中的蓝牙的结构示意图；
图3是多台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙的结构示意图；
图4是本发明提供的一种储值卡的充值方法的方法流程图；
图5是本发明提供的一种储值卡的充值方法中用户账号信息合法性验证步骤的方法流程图；
图6是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对读写设备身份信息身份合法性验证步骤的方法流程图；图7是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对读写设备的合法性验证步骤的方法流程图；
图8是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对验证储值卡合法性步骤的方法流程图；
图9是本发明提供的一种储值卡的充值方法中写卡操作步骤的方法流程图；
图10是是本发明提供的一种储值卡的充值系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
现有技术中的储值卡充值设备与用户端一般采用蓝牙连接或NFC(近距离无线通讯技术)连接。现有的蓝牙BLE(蓝牙低能耗技术)采用的是广播模式实现连接与被连接，蓝牙之间的搜索都是采用配对确认才能连接。举例具体来说，用户端一般为手机时，现有储值卡充值设备内置的蓝牙，需要搜索手机端发出的蓝牙信号并手动选择配对，如果N台手机中的蓝牙和N台充值设备中的蓝牙在附近同时工作的情况下，会存在以下三个问题。
请参阅图1，图1是现有技术中一台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙的结构示意图。
如图1所示，当一台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生不知道哪台手机的蓝牙优先连接到充值设备蓝牙的问题。
请参阅图2，图2是多台充值设备中的蓝牙对应一台手机中的蓝牙的结构示意图。
如图2所示，当多台充值设备中的蓝牙对应一台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生手机的蓝牙不知道连接到哪个充值设备蓝牙的问题。
请参阅图3，图3是多台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙的结构示意图。
如图3所示，当多台充值设备中的蓝牙对应多台手机中的蓝牙同时搜索时，容易产生不知道哪台手机连接到哪个充值设备蓝牙的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种储值卡的充值方法与系统，本发明通过用户终端获取读写设备外置的身份信息，并通过服务器对读写设备身份信息和读写设备本身进行合法性校验，在合法性校验均通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款并控制读写设备对储值卡进行写卡操作，安全快捷的完成储值卡的充值过程。
请参阅图4，图4是本发明提供的一种储值卡的充值方法的方法流程图。
如图4所示，该方法包括：S100，获取读写设备外置的读写设备身份信息。
其中，所述读写设备身份信息包括：读写设备的ID和与所述读写设备ID对应的MAC地址。
作为一种优选的实施方式，所述读写设备的外壳设置有包含所述读写设备的ID和所述MAC地址的识别码，其设置为可被用户终端扫码读取。获取的方式就是通过用户终端扫描识别码进行读取。
作为一种优选的实施方式，所述MAC地址为一串数字，采用十六进制数表示，共六个字节(48位)。MAC地址与读写设备一一对应，每一个读写设备有唯一与之对应的MAC地址。
作为一种优选的实施方式，用户终端可以为手机、平板电脑等。
作为一种优选的实施方式，用户终端为手机，识别码为二维码，二维码设置于读写设备的外壳上。用户使用手机，打开手机中充值APP或小程序等应用程序，开启扫描二维码的功能，对读写设备的二维码进行扫描，获取读写设备的身份信息。
具体地，用户终端在对读写设备二维码扫描并获取身份信息后，对所述身份信息进行解析，解析后获得：读写设备的ID和与所述读写设备ID对应的MAC地址。
请参阅图5，图5是本发明提供的一种储值卡的充值方法中用户账号信息合法性验证步骤的方法流程图。如图5所示，在执行步骤S100之后步骤S101之前，还包括用户账号信息合法性验证的步骤：
S200，用户终端开启应用程序，所述应用程序弹出登录界面。
作为一种优选的实施方式，用户终端安装有符合国家发卡行规定并且通过国家工信部认证或已获得软件著作权的应用程序APP或小程序。例如，用户终端为手机，应用程序为公交卡充值APP。
S201，在所述登录界面输入用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码。
具体地，用户在输入用户账号名称和用户账号密码或者短信验证码后，需要服务器对用户账号名称和用户账号密码或者短信验证码进行合法性验证，如果不合法，不允许用户账号登录。
S202，用户终端向服务器发送验证用户账号信息合法性的请求，并将所述用户账号信息发送至服务器；所述用户账号信息为所述用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码。
S203，服务器比对所述获取到的用户账号信息与服务器存储的原始用户账号信息是否一致。
其中，用户账号在注册时会在服务器存储有原始用户账号信息，服务器比对获取到的用户账号信息与原始用户账号信息，若二者一致，证明用户账号是合法的；若不一致，证明用户账号非法。
S204，若二者一致，服务器向读写设备返回验证结果。
具体地，若二者一致，服务器向读写设备返回验证结果并向读写设备发送允许用户终端建立通信连接的指令。
S205，读写设备向用户终端转发验证结果，用户终端的用户账号登录成功。
S101，向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求。
S102，在所述读写设备身份信息合法性验证通过后，与读写设备通信模块建立配对连接。
请参阅图6，图6是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对读写设备身份信息身份合法性验证步骤的方法流程图。如图6所示，步骤S102中对所述读写设备身份信息身份合法性验证的步骤包括：
S300，用户终端将所述读写设备的ID和所述MAC地址发送至服务器。
S301，服务器以所述读写设备的ID为索引，在服务器中查找与所述读写设备ID对应的原始MAC地址；所述原始MAC地址为读写设备初始化时，写入读写设备外壳的识别码并存储于服务器中的MAC地址。
具体地，读写设备在初始化时，读写设备会根据读写设备的ID生成与ID对应的原始MAC地址，读写设备会将读写设备ID与原始MAC地址相对应的存储于服务器的存储模块中，作为读写设备的原始身份信息。存储完毕后，读写设备再将所述原始身份信息发送至读写设备的身份标识模块。
S302，服务器比对所述步骤S100中获取到的读写设备身份信息中的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致。
S303，若所述获取到的MAC地址与所述原始MAC地址一致，则服务器向用户终端发送读写设备身份信息合法性验证通过的消息。
相反的，如果二者不一致，说明用户终端读取到的MAC地址为假，服务器向用户终端发送身份信息验证不一致的消息，并阻止后续用户终端和读写设备建立通信连接。这说明很有可能用户终端表面的身份标识模块，即二维码是不法分子自己伪造的，初始化时用户终端表面的真二维码很有可能已经被不法分子“偷梁换柱”。
此时用户终端蓝牙模块与读写设备蓝牙模块建立了一对一的连接，但是此时二者只是建立了初步的通信连接，并不能进行数据传输与数据交互，即用户端和读写设备之间的通信实际是锁定的，需要进一步的合法性检验步骤进行数据传输控制的解除。上述实施方式是用户开启用户终端蓝牙通信模块，扫描读写设备表面二维码获取读写设备身份信息，先验证用户账号信息的合法性，在登录用户账号成功后再验证读写设备身份信息(二维码)的合法性。
作为另一种实施方式，用户也可以先验证读写设备身份信息(二维码)的合法性，再验证用户账号信息的合法性。
请参阅图7，图7是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对读写设备的合法性验证步骤的方法流程图。如图7所示，在执行步骤S102之后，还包括读写设备的合法性验证步骤：
S400，用户终端向读写设备发送读写设备合法性检验请求。
具体地，用户终端可以通过应用程序APP或小程序发出请求。
S401，读写设备生成随机数，并将所述随机数和所述MAC地址发送至所述用户终端。
S402，用户终端将所述随机数和所述MAC地址发送至所述服务器。
其中，这里的MAC地址为上述步骤中已经验证过的合法MAC地址，是唯一的MAC地址，是与原始MAC地址的MAC地址。
S403，服务器对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第一密文。
S404，服务器将所述第一密文发送至用户终端，用户终端将所述第一密文发送至读写设备。
其中，这里用户终端起到传递第一密文的作用，将服务器和读写设备串联起来。
S405，读写设备对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第二密文。
其中，这里的随机数同S401中的随机数，MAC地址是唯一的，也是一样的。
S406，读写设备将所述第一密文和第二密文进行比对，判断二者是否一致。
作为另一种实施方式，读写设备可以将第二密文发送至用户终端，用户终端再将第二密文发送至服务器，由服务器将第一密文和第二密文来进行比对过程。
S407，若所述第一密文与第二密文一致，读写设备解除数据传输控制并与用户终端进行数据传输。
如果读写设备合法，那么在随机数和MAC地址不变，读写设备使用的算法与服务器的算法一致的前提下，读写设备生成的密文应当与服务器生成的密文一致，即第一密文与第二密文一致。此时，读写设备与MAC地址(或者可以说是读写设备表面的二维码)都经过了合法性校验，用户终端可以与读写设备进行正常的数据传输。
如果读写设备不合法，那么违法的读写设备加密的算法必然与服务器加密的算法不一致，那么生成的第二密文与第一密文也不会一致。读写设备拒绝与用户终端进行数据传输。
作为一种实施方式，读写设备合法性检验也可以不使用上述的加密方式，而是采用公钥私钥加密解密，具体地：读写设备生成第一随机数，读写设备使用公钥对第一随机数和MAC地址进行加密，服务器使用私钥进行解密；服务器再产生一个第二随机数，服务器使用公钥对第二随机数和MAC地址加密，读写设备利用私钥进行解密。
在读写设备身份信息和读写设备本身的合法性都验证通过后，用户可通过用户终端发起充值流程。
用户在用户终端，即手机的APP或小程序上点击充值按钮，用户终端执行后续步骤：
S103，控制读写设备读取储值卡中的储值卡信息。
其中，所述储值卡信息包括用户身份信息和储值卡基本信息；所述用户身份信息包括用户身份证号、用户姓名、性别、用户的信用等级的一种或多种；所述储值卡基本信息包括储值卡卡号、储值卡发卡行信息、储值卡充值记录、储值卡状态信息的一种或多种。
作为一种优选的实施方式，读写设备内置有NFC模块(NFC为近距离无线通讯技术)，储值卡内置有NFC芯片，当储值卡靠近读写设备的NFC感应区且读写设备接收用户终端发送的充值请求时，读写设备可以通过NFC模块读取储值卡的储值卡信息。
S104，向服务器发送验证储值卡合法性的请求。
请参阅图8，图8是本发明提供的一种储值卡的充值方法中对读写设备的合法性验证步骤的方法流程图。如图8所示，步骤S104中验证储值卡合法性的步骤包括：
S500，所用户终端向读写设备发送所述储值卡信息；
S501，读写设备解析所述储值卡信息，并将解析后的储值卡信息发送至用户终端。
具体地，读写设备将储值卡信息解析为用户身份信息和储值卡基本信息。
S502，用户终端将所述解析后的储值卡信息发送至服务器；
具体地，用户终端将S501中解析得到的用户身份信息和储值卡基本信息发送至服务器。
S503，服务器对所述解析后的储值卡信息进行合法性验证,判断合法性验证是否通过。
例如，验证用户身份信息合法性的时候，服务器会验证用户的真实姓名是否与身份证号对应，如果不对应，可能是身份证过期或者用户改名，合法性验证不通过；服务器验证储值卡开通日期是否正常，如果卡没有开通日期，说明这张卡还没有开通充值功能，合法性验证不通过；服务器验证用户的信用等级是否正常，若用户的信用等级若低于公交卡能够正常使用的信用预设等级，合法性验证不通过。等等以此类推。
例如，验证储值卡基本信息的时候，服务器会验证储值卡卡号是否有效，如果经验证该卡号的卡被锁定或过期，合法性验证不通过；服务器会验证储值卡发卡行信息，具体验证储值卡发卡行的发卡代码信息和卡种类信息，例如经验证该公交卡发卡行为北京市政交通一卡通有限公司，发卡代码为北京，但是人在上海,调用上海的充值接口想进行充值，合法性验证不通过；同理，例如经验证储值卡是成人卡，但是充值时是选择的学生卡，经核实身份证号确实是一个成人的，说明卡种类信息不匹配，合法性验证不通过；服务器会验证储值卡充值记录和储值卡状态信息是否正常，如果经验证储值卡由于系统数据错误被冻结或拉入黑名单，合法性验证不通过。
S105，在所述储值卡合法性验证通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款。
具体地，第三方支付平台可以包括：支付宝、蚂蚁花呗、微信支付平台、银联支付平台等等。
S106，控制读写设备对储值卡进行写卡操作。
请参阅图9，图9是本发明提供的一种储值卡的充值方法中写卡操作步骤的方法流程图。如图9所示，步骤S106中的写卡操作具体包括：
S600，用户终端向所述储值卡发送初始化指令。
S601,读写设备向储值卡转发所述充值初始化指令。
S602，储值卡接收所述充值初始化指令，基于其预设的充值初始化密钥计算规则，自计算生成原始MAC1和生成MAC1的必需数据。
作为一种优选的实施方式，所述MAC1为一串数字，采用十六进制数表示。
S603，储值卡通过读写设备将所述生成MAC1的必需数据和所述原始MAC1发送至用户终端，用户终端再将上述数据和原始MAC1发送至服务器。
具体地，生成MAC1的必需数据为ED或EP余额、交易金额、交易类型标识、终端机编号。
S604，服务器基于所述生成MAC1的必需数据重新计算生成MAC1。
S605，服务器比对所述MAC1与原始MAC1是否一致。
其实这一步骤本质上属于卡对服务器的校验，卡先针对一套生成必需数据生成MAC1，服务器再针对一套相同的数据再生成一次MAC1，如果二者一致，证明充值初始化密钥计算规则是一致的。
S606，若二者一致，服务器基于其预设的圈存密钥计算规则，自计算生成原始MAC2和生成MAC2的必需数据，并将所述原始MAC2和生成MAC2的必需数据发送至用户终端。
所述生成MAC2的必需数据包括：交易金额、交易类型标识、终端机编号、交易日期(主机)、交易时间(主机)。
S607，用户终端通过读写设备将所述生成MAC2的必需数据和所述原始MAC2转发至储值卡并向所述储值卡发起圈存指令。
作为一种优选的实施方式，所述MAC2为一串数字，采用十六进制数表示。
S608，储值卡基于预设的圈存规则对所述生成MAC2的必需数据重新计算生成MAC2。
S609，储值卡比对所述MAC2与原始MAC2是否一致。
其实这一步骤本质上属于服务器对卡的校验，卡先针对一套生成必需数据生成MAC2，服务器再针对一套相同的数据再生成一次MAC2，如果二者一致，证明储值卡和服务器存储的圈存密钥计算规则是一致的。
S610，若二者一致，储值卡通过读写设备向用户终端返回充值结果信息。
作为一种优选的实施方式，储值卡返回的充值结果信息包括TAC码和结果码。其中，TAC码(Transaction Authentication Code)即交易验证码。TAC码是通过将原始交易记录的交易时间,交易金额等数据项进行加密计算而产生的交易验证码。其设计目的是通过生成和验证基于密钥的TAC，能够保证交易记录产生的合法性，防止人为生成交易记录之类的欺诈行为。具体地，既有TAC返回又有结果码返回，说明数据正确，充值成功；若只有结果码返回没有TAC返回，说明数据错误，充值失败。
整个写卡过程相互校验和比对，储值卡和服务器都相互校验和比对，这是为了防止在写卡过程中不法分子空中截取数据并篡改数据。如果只比对一次，那么在不法分子篡改数据后，服务器和卡都无法去证实密钥计算规则的真伪。
请参阅图10，图10是是本发明提供的一种储值卡的充值系统的结构示意图。如图10所示，本发明还提供了一种储值卡的充值系统，包括:
储值卡50，其设置被可为读写设备60读取其内置的储值卡信息。
读写设备60，与所述储值卡50连接，用于读取所述储值卡50的储值卡信息并通过用户终端70转发所述储值卡信息至服务器80校验其合法性。所述读写设备60还用于对所述储值卡50进行写卡操作。
用户终端70，与所述读写设备60连接，用于向所述读写设备60发出验证读写设备身份信息合法性和验证储值卡合法性的请求。
服务器80，与所述用户终端70连接，用于接收所述用户终端70发出的请求并进行所述读写设备身份信息合法性和储值卡合法性的校验。
其中，所述读写设备60包括：
身份信息标识模块601，用于存储读写设备60的身份信息。
读写设备NFC模块602，用识别储值卡50并读取储值卡50中的储值卡信息。
读写设备通信模块603，用于与用户终端通信模块702建立通信连接。
随机数生成模块604，用于在读写设备合法性验证过程中，生成随机数。
第二密文生成模块605，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备60获取到的MAC地址加密，生成第二密文。
密文比对模块606，用于在读写设备合法性验证过程中，将所述第二密文和服务器80生成的第一密文进行比对。
储值卡信息解析模块607，用于解析储值卡50中的储值卡信息。
供能模块608，用于向读写设备60提供电能。
其中，所述储值卡50包括：
储值卡NFC模块501，用于与读写设备NFC模块602连接。
储值卡计算模块502，用于计算生成原始MAC1和MAC2。
MA2比对模块503，用于比对MAC2与原始MAC2是否一致。
其中，所述用户终端70包括：
身份信息获取模块701，用于获取读写设备60外置的读写设备身份信息。
用户终端通信模块702，用于与读写设备通信模块603建立通信连接。
其中，所述服务器80包括：
比对模块801，用于在读写设备身份信息合法性验证过程中，比对从读写设备60获取到的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致。
第一密文生成模块802，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备60获取到的MAC地址加密，生成第一密文。
储值卡合法性验证模块803，对所述储值卡信息解析模块607解析后的储值卡信息进行合法性验证。
服务器计算模块804，用于计算生成MAC1和原始MAC2。
MAC1比对模块805，用于比对MAC1与原始MAC1是否一致。
在本发明中读写设备是无网络状态，无法直接连接服务器，因此，用户终端的蓝牙通信模块实际上是串联服务器与读写设备的桥梁。通过用户终端的蓝牙通信模块，用户可以将读写设备读取到的储值卡信息转发至服务器进行校验，也可以将读写设备的身份信息转发至服务器进行校验，不用在读写设备安装可连接服务器的无线通信模块，这样既节省了硬件成本，也节省了网络流量费的开支成本。
本充值方法与系统还采用先放卡校验储值卡和读写设备的合法性、再支付、最后充值，减少了因充值发生错误，减少了服务器后续退款操作，减轻了服务器的压力的同时也提高了用户的体验感。
本充值方法与系统采用用天然太阳能及电池组合的供能的方式，给蓝牙读写设备不间断的稳定充电，利用电池蓄电的方式，解决了安装的环境要求和恶劣天气无太阳的情况下，确保设备的7*24个小时不间断的工作。
本发明通过用户终端获取读写设备外置的身份信息，并通过服务器对读写设备身份信息和读写设备本身进行合法性校验，在合法性校验均通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款并控制读写设备对储值卡进行写卡操作，安全快捷的完成储值卡的充值过程，通过共享部署的推广方式，解决了所有智能手机全部可以对IC卡的充值，包括有NFC和没有NFC的智能手机，并解决全兼容性的问题。
本发明的用户终端拥有3G/4G/WIFI不同种网络连接功能，以配合在不同的网络环境下使用，在蓝牙读写设备的设计上节省了无线通信模块的硬件费用和每个月流量的费用支出。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (14)

1.一种储值卡的充值方法，其特征在于，包括：
获取读写设备外置的读写设备身份信息；
向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求；
在所述读写设备身份信息合法性验证通过后，与读写设备通信模块建立配对连接；
控制读写设备读取储值卡中的储值卡信息；
向服务器发送验证储值卡合法性的请求；
在所述储值卡合法性验证通过后，调用银行或第三方支付平台进行支付扣款；
控制读写设备对储值卡进行写卡操作。
2.根据权利要求1的方法，所述读写设备身份信息包括：读写设备的ID和与所述读写设备ID对应的MAC地址。
3.根据权利要求2的方法，其中，所述读写设备的外壳设置有包含所述MAC地址的识别码，其设置为可被用户终端扫码读取。
4.根据权利要求1的方法，其中，在向服务器发送验证所述读写设备身份信息合法性的请求之前，还包括用户账号信息合法性验证的步骤：
用户终端开启应用程序，所述应用程序弹出登录界面；
在所述登录界面输入用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码等；
用户终端向服务器发送验证用户账号信息合法性的请求，并将所述用户账号信息发送至服务器；所述用户账号信息为所述用户账号名称、用户账号密码和/或短信验证码；
服务器比对所述获取到的用户账号信息与服务器存储的原始用户账号信息是否一致；
若二者一致，服务器向读写设备返回验证结果；
读写设备向用户终端转发验证结果，用户终端的用户账号登录成功。
5.根据权利要求2的方法，其中，对所述读写设备身份信息身份合法性验证的步骤包括：
用户终端将所述读写设备的ID和所述MAC地址发送至服务器；
服务器以所述读写设备的ID为索引，在服务器中查找与所述读写设备ID对应的原始MAC地址；所述原始MAC地址为读写设备初始化时，写入读写设备外壳的识别码并存储于服务器中的MAC地址；
服务器比对所述步骤S100中获取到的读写设备身份信息中的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致；
若所述获取到的MAC地址与所述原始MAC地址一致，则服务器向用户终端发送读写设备身份信息合法性验证通过的消息。
6.根据权利要求2的方法，其中，在与读写设备通信模块建立配对连接之后，还包括读写设备的合法性验证步骤：
用户终端向读写设备发送读写设备合法性检验请求；
读写设备生成随机数，并将所述随机数和所述MAC地址发送至所述用户终端；
用户终端将所述随机数和所述MAC地址发送至所述服务器；
服务器对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第一密文；
服务器将所述第一密文发送至用户终端，用户终端将所述第一密文发送至读写设备；
读写设备对所述随机数和所述MAC地址加密，生成第二密文；
读写设备将所述第一密文和第二密文进行比对，判断二者是否一致；
若所述第一密文与第二密文一致，读写设备解除数据传输控制并与用户终端进行数据传输。
7.根据权利要求1的方法，其中，所述验证储值卡合法性的步骤包括：
用户终端向读写设备发送所述储值卡信息；
读写设备解析所述储值卡信息，并将解析后的储值卡信息发送至用户终端；
用户终端将所述解析后的储值卡信息发送至服务器；
服务器对所述解析后的储值卡信息进行合法性验证,判断合法性验证是否通过。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述储值卡信息包括用户身份信息和储值卡基本信息；所述用户身份信息包括用户身份证号、用户姓名、性别、用户的信用等级的一种或多种；所述储值卡基本信息包括储值卡卡号、储值卡发卡行信息、储值卡充值记录、储值卡状态信息的一种或多种。
9.根据权利要求1的方法，其中，所述写卡操作具体包括：
用户终端向读写设备发送初始化指令；
读写设备向储值卡转发所述初始化指令；
储值卡接收所述初始化指令，基于其预设的充值初始化密钥计算规则，自计算生成原始MAC1和生成MAC1的必需数据；
储值卡通过读写设备将所述生成MAC1的必需数据和所述原始MAC1发送至用户终端，用户终端再将上述数据和原始MAC1发送至服务器；
服务器基于所述生成MAC1的必需数据重新计算生成MAC1；
服务器比对所述MAC1与原始MAC1是否一致；
若二者一致，服务器基于其预设的圈存密钥计算规则，自计算生成原始MAC2和生成MAC2的必需数据，并将所述原始MAC2和生成MAC2的必需数据发送至用户终端；
用户终端通过读写设备将所述生成MAC2的必需数据和所述原始MAC2转发至储值卡并向所述储值卡发起圈存指令；
储值卡基于预设的圈存规则对所述生成MAC2的必需数据重新计算生成MAC2；
储值卡比对所述MAC2与原始MAC2是否一致；
若二者一致，储值卡通过读写设备向用户终端返回充值结果信息。
10.一种储值卡的充值系统，其特征在于，包括：
储值卡(50)，其设置被可为读写设备(60)读取其内置的储值卡信息；
读写设备(60)，与所述储值卡(50)连接，用于读取所述储值卡(50)的储值卡信息并通过用户终端(70)转发所述储值卡信息至服务器(80)校验其合法性；所述读写设备(60)还用于对所述储值卡(50)进行写卡操作；
用户终端(70)，与所述读写设备(60)连接，用于向所述读写设备(60)发出验证读写设备身份信息合法性和验证储值卡合法性的请求；
服务器(80)，与所述用户终端(70)连接，用于接收所述用户终端(70)发出的请求并进行所述读写设备身份信息合法性和储值卡合法性的校验。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述读写设备(60)包括：
身份信息标识模块(601)，用于存储读写设备(60)的身份信息；
读写设备NFC模块(602)，用识别储值卡(50)并读取储值卡(50)中的储值卡信息；
读写设备通信模块(603)，用于与用户终端通信模块(702)建立通信连接；
随机数生成模块(604)，用于在读写设备合法性验证过程中，生成随机数；
第二密文生成模块(605)，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备60获取到的MAC地址加密，生成第二密文；
密文比对模块(606)，用于在读写设备合法性验证过程中，将所述第二密文和服务器(80)生成的第一密文进行比对；
储值卡信息解析模块(607)，用于解析储值卡(50)中的储值卡信息；
供能模块(608)，用于向读写设备(60)提供电能。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述储值卡(50)包括：
储值卡NFC模块(501)，用于与读写设备NFC模块(602)连接；
储值卡计算模块(502)，用于计算生成原始MAC1和MAC2；
MAC2比对模块(503)，用于比对MAC2与原始MAC2是否一致。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述用户终端(70)包括：
身份信息获取模块(701)，用于获取读写设备(60)外置的读写设备身份信息；
用户终端通信模块(702)，用于与读写设备通信模块(603)建立通信连接。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述服务器(80)包括：
比对模块(801)，用于在读写设备身份信息合法性验证过程中，比对从读写设备60获取到的MAC地址与所述原始MAC地址是否一致；
第一密文生成模块(802)，用于在读写设备合法性验证过程中，对从读写设备60获取到的MAC地址加密，生成第一密文；
储值卡合法性验证模块(803)，对所述储值卡信息解析模块(607)解析后的储值卡信息进行合法性验证。
服务器计算模块(804)，用于计算生成MAC1和原始MAC2；
MAC1比对模块(805)，用于比对MAC1与原始MAC1是否一致。
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