CN109840776A - 利用超声波验证码的交易凭证认证方法与交易验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用超声波验证码的交易凭证认证方法与交易验证方法，当一交易凭证主机根据交易请求数据建立一安全二维码时，在该安全二维码中含有一超声波验证码及一交易序号；当读取该安全二维码的终端装置在执行付款之前，是回传该交易序号至该交易凭证主机，使交易凭证主机依据该交易序号取出相对应的超声波验证码并转换为一超声波文档，该终端装置于接收该超声波文档后将其还原为超声波验证码，并与该安全二维码中所含的超声波验证码互相比对，当两者比对一致时即确定该安全二维码为真实的交易凭证。藉此，可确保该交易凭证于资产交易过程中的真伪及有效性。

Description

利用超声波验证码的交易凭证认证方法与交易验证方法

技术领域

本发明关于一种防伪认证技术，特别是指一种利用超声波验证码的交易凭证认证方法与交易验证方法，更进一步是利用超声波作为对交易凭证进行二次真伪验证(2FA)的方法。

背景技术

在资产交易的过程中，资产可以包含有价物品、债权、房地产等。交易行为的模式从实体通路渐渐演化至虚拟通路，例如通过网络进行的各种电子交易。对进行交易的双方而言，为了提高交易的安全及可信度，在交易过程中会加入由第三方单位所发出的交易凭证，令交易双方在信赖该交易凭证的基础上顺利实现资产买卖。

由此可知，“交易凭证”在整个交易过程中占据极为重要的角色，若有他人恶易伪造交易凭证，对交易双方而言将造成极大的损失并严重影响交易市场的安定性。因此，对交易凭证的真伪性加以识别、验证确实有其需要。

发明内容

本发明的一目的是提供一种利用超声波验证码的交易凭证认证方法与交易验证方法，利用超声波验证码识别交易凭证的真实性。

为达成前述目的，本发明的利用超声波验证码对交易凭证进行防伪认证的方法，是由一交易凭证主机执行，该方法包含：

接收由一第一终端装置发出的交易请求数据，其中该交易请求数据包含有交易币别、交易金额及交易序号；

利用一私钥对该笔交易请求数据及一超声波验证码进行加密以产生一安全二维码，并回传该安全二维码给该第一终端装置，供第一终端装置提供该安全二维码给一第二终端装置进行读取，其中该安全二维码是作为一交易凭证；

接收由该第二终端装置发出的交易序号，该交易序号为第二终端装置解译该安全二维码后所得到；

根据从第二终端装置接收到的交易序号从一数据库取出相对应的超声波验证码，产生一超声波文档并传送给该第二终端装置；供该第二终端装置解译该超声波文档后取出超声波验证码，使该第二终端装置得以比对从超声波文档取出的超声波验证码与从安全二维码取出的超声波验证码是否一致。

在上述方法中，交易凭证主机以其拥有的私钥产生二维安全码，供持有对应公钥的第二终端装置解密而得出其中的超声波验证码，当交易凭证主机接收第二终端装置发出的交易序号时，取出相对应的超声波验证码并转换为超声波文档后回传至第二终端装置，可提供第二终端装置进行二次认证的依据，提高该交易凭证的可信度。

本发明的另一目的是提供一种利用超声波验证码的交易验证方法，包含：

利用一第一终端装置发出一交易请求数据至一交易凭证主机，其中该交易请求数据包含有交易币别、交易金额及交易序号；

该交易凭证主机根据一私钥对该笔交易请求数据及一超声波验证码进行加密以产生一安全二维码，并回传该安全二维码给该第一终端装置，其中，该超声波验证码为该交易凭证主机所产生，其中该安全二维码作为一交易凭证；

利用一第二终端装置向该第一终端装置读取该安全二维码，其中，该第二终端装置利用一公钥解译出该安全二维码，取出该安全二维码中的交易序号及超声波验证码；

以第二终端装置传送该安全二维码中的交易序号至该交易凭证主机；

该交易凭证主机根据该第二终端装置回传的交易序号，取出对应的超声波验证码，并转换该超声波验证码成为一超声波文档，并回传该超声波文档至第二终端装置；

利用该第二终端装置解译该超声波文档而取得超声波验证码，其中，该第二终端装置比对从超声波文档取出的超声波验证码与从安全二维码取出的超声波验证码是否一致，若两者一致即表示该交易凭证为真正；

当第二终端装置比对该超声波验证码为一致，由第二终端装置向第一终端置执行一支付动作。

该利用超声波验证码的交易验证方法确保了第一终端装置及第二终端装置双方在执行资产交易时的可靠度，藉助该超声波验证码实现二次认证目的，保护第二终端装置在交易过程中是采用真实的交易凭证，避免恶意的第三方对交易凭证进行变造或篡改。

附图说明

图1：本发明交易凭证验证方法的执行系统示意图。

图2：本发明执行交易凭证验证的时序图。

图3：本发明中的超声波验证码的产生方式示意图。

图4：本发明中的超声波文档的产生方式示意图。

符号说明：

10第一终端装置

20第二终端装置

30交易凭证主机

31数据库

40安全二维码

50超声波文档

具体实施方式

请参考图1所示，本发明防伪认证方法是由一交易凭证主机30行，该交易凭证主机30与一第一终端装置10及一第二终端装置20可进行通信，其中该第一终端装置10与第二终端装置20之间为进行交易的双方装置，在本实施例中，该第一终端装置10可以是商家的一收款装置或移动装置，该第二终端装置20可以是消费者所拥有的付款终端装置，例如消费者本身的移动装置。

该交易凭证主机30用于在交易过程中发行一交易凭证，其中，该第一终端装置10及第二终端装置20可先向该交易凭证主机30进行注册以分别取得各自的公钥(publickey)，使该第一终端装置10及第二终端装置20内存储有各别的公钥，在该交易凭证主机30内部是具有对应该公钥的私钥(private key)。藉此，由该交易凭证主机30发行的数据经由该私钥加密后，只能允许具有对应公钥的接收者才能解密而还原，因此第一终端装置10或第二终端装置20接收由交易凭证主机30发行的数据后若能以本身存储的公钥加以解密还原，即可初步验证由交易凭证主机30发布出来的数据。此利用公钥与私钥加解密的过程采用的是RSA演算法，这是一种非对称的加密演算法，因非属本发明的技术重点，在此不予赘述。

进一步参看图2，为说明本发明的防伪认证方法，以下利用一交易过程为范例，说明当第一终端装置10与第二终端装置20之间欲进行交易时，如何对交易凭证进行验证。

S11：由第一终端装置10向交易凭证主机30送出一笔交易请求数据以要求该交易凭证主机30发行一交易凭证，其中，在该笔交易请求数据中会包含有本次交易活动的交易币别、交易金额及交易序号。

S12：交易凭证主机30根据接收到的该笔交易请求数据及交易凭证主机30自行产生的一超声波验证码，利用私钥对该笔交易请求数据及超声波验证码进行加密而产生一安全二维码(secured QRcode)40，并将该安全二维码40回传给第一终端装置10，其中该安全二维码40即为本次交易的交易凭证。在该交易凭证主机30的一数据库31中，将会存储该笔交易请求数据中的交易序号以及该超声波验证码，作为该安全二维码40的验证依据。请参考图3所示以说明该超声波验证码的产出步骤，在步骤S12中，该交易凭证主机30是以一特定时间信息作为根源，例如该特定时间信息可以是第一终端装置10送出该笔交易请求数据的时间，或是交易凭证主机30接收到该笔交易请求数据的时间；该特定时间信息作为根源，利用一虚拟随机函数产生器(pseudo random number generator)对该特定时间信息进行乱数运算可产出一随机数字密码，该随机数字密码再经过快速傅里叶(FFT)转换后，即形成该超声波验证码。

S13：第二终端装置20读取该安全二维码40，并以对应的公钥解开该安全二维码40，取得当中的交易序号。在一实施例，该第二终端装置20可以是直接扫描该第一终端装置10而读取到该安全二维码40；在另一实施例中，该第一终端装置10经由分享或传送的方式，将该安全二维码40传递给该第二终端装置20，令第二终端装置20读取该安全二维码。

S14：第二终端装置20发送该取得的交易序号至该交易凭证主机30。

S15：交易凭证主机30根据从第二终端装置20接收到的该交易序号，从数据库31中取出对应该交易序号的超声波验证码，并建立一超声波文档50并回传至第二终端装置20，也就是将数字格式超声波验证码转换为类比格式的超声波文档50。请参考图4所示以说明超声波文档50的建立步骤，首先将该超声波验证码转换为二进制数据(S151)，这是因为采用二进制进行数据传输的效率及可靠性较高，因此先将原始的超声波验证码转换为二进制数据；将二进制数据转换为信号流(S152)，在这个步骤中，是根据预设好的编码规则，利用单位时间内存在的高频率声波/低频率声波来分别表示二进制的1/0两种符号，也就是定义不同频率分布与1/0的映射关系，从而将二进制数据转换为信号流(signal stream)，该信号流在一定的频率范围内(18KHz～20KHz)可以被划分为在多个频道同时传输，以加大单位时间的内的信息容量，从而提高传输速度；利用频率偏移调制算法(FSK)对该信号流进行数字调制(S153)，转换成以载波波形的疏密分别代表高频/低频的正弦波信号，从而表示二进制符号的1/0两种符号，产生波形疏密相间的数字信号；对数字调制后的信号进行快速傅里叶转换，以产生超声波文档50(S154)，由于声波传输容易受到干扰，因此再使用快速傅里叶转换将调制后的信号变换为不易受到干扰而能够区分二进制0与1的频率值，成为加载有该超声波验证码的超声波文档50。

为了更进一步详细说明前述步骤S151～S153，以下利用一范例加以解释。假设欲传送的超声波验证码为"1234"，首先在步骤S151中会先将个这4个数字分别转换为4组二进制的数据"0001"、"0010"、"0011"、"0100"。

在步骤S152中，预传送的二进制位元0与1可依照预设的一套编码规则转换成可以在不同频道传输的数据。如下表一所示，本发明以介于18KHz～20KHz的超声波频率作为数据传输频率，在18KHz～20KHz的范围内划分成4个传输频道A、B、C、D，每一个传输频道A、B、C、D有各别对应的频率分布。在每一个传输频道中，分别以两种不同频率来表示二进制的0与1。

例如在频道A中，如果要传输的数据是"0"，代表应传送一段频率为18.0K Hz的声波；如果要传输的数据是"1"，代表会传送一段频率为18.2K Hz的声波。

每组二进制数据"0001"、"0010"、"0011"、"0100"当中的0、1位元可以利用不同的传输频道A、B、C、D中传送，且可以预设传输频道A、B、C、D的传输次序，例如传输次序可以预设为A、B、C、D；或是预设为B、A、D、C或是其它组合排列方式。在此以A、B、C、D依序传输为例，如果二进制数据"0001"根据表一的编码规则并以4个传输频道A、B、C、D依序传送，则信号流可以表示为"0A 0B 0C 1D"，代表在步骤S153中将会被依序编码成18.0K、18.5K、19.0K、19.7K四段声波。若使用不同的传输次序，则同样一组二进制数据"0001"也会随的变成不同的组合，故经过步骤S152得到的信号流可以表现出不同频率分布与1/0的映射关系。

请参考下列表二所示，在欲传送的超声波验证码的前、后分别会加入标头(header)及检查码等栏位，构成完整的数据封包。

标头栏位既可以作为分隔符号，用以在回圈时定义接收声波的起始位置，又可以作为频道标识，用以区分不同频道的声波，亦可以定义为发送端与接收端之间的秘密协议。在本发明中，在标头中使用一个位元组(1Byte)定义信息传输次序，例如十六进位的0～F可以代表多种的信息传输次序，举例来说标头"A"代表传输次序为频道B、频道A、频道D、频道C，而标头"F"代表传输次序为频道A、频道C、频道D、频道B；而预设的传输次序只有发送端及接收端才会得知，因此即使有第三人恶意接收超声波文档50，在无法得知通道传输次序的情况下仍无法即时解码还原。在数据封包中段的数据栏位，即要传输的超声波验证码。数据封包末段的检查码栏位，用以校验超声波验证码的正确性与完整性，本实施例中是以CRC演算法计算出校验用的位元，在此不再赘述。

S16：第二终端装置20接收并解译该超声波文档50，取得该超声波文档50解译出来之后得到的超声波验证码，并与从该安全二维码40取出的超声波验证码互相比对，根据比对结果判定本次交易凭证的真伪，比对结果一致即表示该交易凭证为真实，反之则否。其中，第二终端装置20是执行反向傅里叶转换(IFFT)，即可将该超声波文档50解译出超声波验证码。该第二终端装置20在向交易凭证主机30注册时，除了得到对应的公钥之外，亦得到交易凭证主机30的编码规则及传输频道的顺序，因此可以还原解出该超声波验证码。

S17：当该超声波验证码比对通过，则由第二终端装置20执行支付，反之比对失败则会中止交易。

S18：第一终端装置10确认交易完成后，将发送一交易完成信息至交易凭证主机30。

S19：交易凭证主机30于接收该交易完成信息时，更新该数据库31中该交易凭证的状态，记录该交易凭证已使用而不得再次重复用于其它交易。

因此，对于该交易凭证主机30而言，是执行了一种利用超声波验证码对交易凭证进行防伪认证的方法，包含如下步骤：

接收由一第一终端装置10发出的交易请求数据，其中该交易请求数据包含有交易币别、交易金额及交易序号；

利用一私钥对该笔交易请求数据及一超声波验证码进行加密以产生一安全二维码40，并回传该安全二维码给该第一终端装置10，供第一终端装置10提供该安全二维码给一第二终端装置20进行读取；

接收由该第二终端装置20发出的交易序号，该交易序号为第二终端装置20解译该安全二维码40后得到；

根据从第二终端装置20接收到的交易序号从一数据库31取出相对应的超声波验证码，建立一超声波文档50并传送给该第二终端装置20；供该第二终端装置解译该超声波文档50后而取出的超声波验证码，使该第二终端装置20得以比对从超声波文档取出的超声波验证码与从安全二维码取出的超声波验证码是否一致。

综上所述，本发明对交易凭证进行了二次防伪认证，首先，当第二终端装置可利用预先取得的公钥解开该安全二维码时，可初步认证该安全二维码应为交易凭证主机所发出；其次，为了确保该安全二维码中所含的超声波验证码为真正而未被篡改，第二终端装置可发送该交易序号至交易凭证主机以取得一超声波文档，再根据超声波文档解译出一超声波验证码，若安全二维码中所含的超声波验证码与根据超声波文档解译出来的超声波验证码互为一致时，即二次认证该安全二维码为合法的交易凭证。藉此，可以确认该交易凭证的真伪性以及其唯一性。

Claims (14)

1.一种利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，是由一交易凭证主机执行，该方法包含：

接收由一第一终端装置发出的一笔交易请求数据，其中该交易请求数据包含有交易币别、交易金额及交易序号；

利用一私钥对该笔交易请求数据及一超声波验证码进行加密以产生一安全二维码，并回传该安全二维码给该第一终端装置，供第一终端装置提供该安全二维码给一第二终端装置进行读取，其中该安全二维码是作为一交易凭证；

接收由该第二终端装置发出的交易序号，该交易序号为第二终端装置解译该安全二维码后所得到；

根据从第二终端装置接收到的交易序号从一数据库取出相对应的超声波验证码，产生一超声波文档并传送给该第二终端装置；供该第二终端装置解译该超声波文档后取出超声波验证码，使该第二终端装置得以比对从超声波文档取出的超声波验证码与从安全二维码取出的超声波验证码是否一致。

2.如权利要求1所述的利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，该超声波验证码的建立步骤包含：

以一时间信息作为根源，利用一虚拟随机函数产生器对该时间信息进行运算以产出一随机数字密码；

对该随机数字密码进行快速傅里叶转换以产生该超声波验证码。

3.如权利要求2所述的利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，该时间信息为第一终端装置发出该笔交易请求数据的时间。

4.如权利要求2所述的利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，该时间信息为该交易凭证主机接收到该笔交易请求数据的时间。

5.如权利要求2所述的利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，在产生该安全二维码的步骤中，该交易凭证主机是在该数据库中存储交易序号及其对应的超声波验证码。

6.如权利要求2所述的利用超声波验证码的交易凭证认证方法，其特征在于，该超声波文档的产生步骤包含：

转换该超声波验证码为二进制数据；

将二进制数据转换为信号流；

利用频率偏移调制算法对该信号流进行数字调制，转换成可表示二进制的弦波信号；

对数字调制后的弦波信号进行快速傅里叶转换，以产生超声波文档。

7.一种利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，包含：

利用一第一终端装置发出一笔交易请求数据至一交易凭证主机，其中该交易请求数据包含有交易币别、交易金额及交易序号；

该交易凭证主机根据一私钥对该笔交易请求数据及一超声波验证码进行加密以产生一安全二维码，并回传该安全二维码给该第一终端装置，其中，该超声波验证码为该交易凭证主机所产生，其中该安全二维码作为一交易凭证；

利用一第二终端装置向该第一终端装置读取该安全二维码，其中，该第二终端装置利用一公钥解译出该安全二维码，取出该安全二维码中的交易序号及超声波验证码；

以第二终端装置传送该安全二维码中的交易序号至该交易凭证主机；

该交易凭证主机根据该第二终端装置回传的交易序号，取出对应的超声波验证码，并转换该超声波验证码成为一超声波文档，并回传该超声波文档至第二终端装置；

利用该第二终端装置解译该超声波文档而取得超声波验证码，其中，该第二终端装置比对从超声波文档取出的超声波验证码与从安全二维码取出的超声波验证码是否一致，若两者一致即表示该交易凭证为真正；

当第二终端装置比对该超声波验证码为一致，由第二终端装置向第一终端置执行一支付动作。

8.如权利要求7所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，当第二终端装置执行完该支付动作，该方法进一步包含：

由第一终端装置发送一交易完成信息至该交易凭证主机；

该交易凭证主机接收该交易完成信息，并更新该交易凭证的状态以禁止该交易凭证重复使用。

9.如权利要求8所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，该超声波验证码的建立步骤包含：

以一时间信息作为根源，利用一虚拟随机函数产生器对该时间信息进行运算以产出一随机数字密码；

对该随机数字密码进行快速傅里叶转换以产生该超声波验证码。

10.如权利要求9所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，该时间信息为第一终端装置发出该笔交易请求数据的时间。

11.如权利要求9所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，该时间信息为该交易凭证主机接收到该笔交易请求数据的时间。

12.如权利要求9所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，在产生该安全二维码的步骤中，该交易凭证主机是在一数据库中存储交易序号及其对应的超声波验证码。

13.如权利要求9所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，该超声波文档的产生步骤包含：

转换该超声波验证码为二进制数据；

将二进制数据转换为信号流；

利用频率偏移调制算法对该信号流进行数字调制，转换成可表示二进制的弦波信号；

对数字调制后的弦波信号进行快速傅里叶转换，以产生超声波文档。

14.如权利要求13所述的利用超声波验证码的交易验证方法，其特征在于，该第二终端装置对该超声波文档进行反向傅里叶运算，以解译出该超声波验证码。