CN1702694A - 多商户金融服务终端系统及其交易方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金融服务终端系统，特别是一种多商户金融服务终端系统。本发明通过将各商户持有的存储了包括用于识别、验证、交易的相关信息的身份认证卡，并经过对所述身份认证卡的识别和认证，得到相应商户的授权，并进行正常的交易，实现在一台服务终端机实现对多个商户进行交易。本发明具有安全可靠、节约投资、内繁外简、方便实用的特点，它的实施能够彻底实现一台服务终端机为多个商户提供服务，它的实施能够使银行、商户、消费者、市场等多方面受益。

Description

多商户金融服务终端系统及其交易方法

技术领域

本发明涉及一种金融服务终端系统，特别是一种多商户金融服务终端系统及其交易方法。

技术背景

目前，服务终端机(Point of service)作为银行为商业领域提供的金融结算工具在世界各地普遍应用，并为广大商户和持卡消费者所接受。服务终端机是由银行根据相关协议提供给特约商户，用于特约商户与消费者之间的帐务结算，而每台传统服务终端机只能对应唯一的特约商户，也就是说每一台传统服务终端机仅能为唯一的特约商户提供结算服务，无法为多个特约商户同时提供结算服务，这种方式已经不能完全满足商户的需要。大型专业市场虽然作为银行的重要金融资源和潜在开发目标，但由于其具有门店多、摊位多、单位经营规模较小的特点，银行出于投资与效率的考虑，无法为每个门店或摊位都安装服务终端机，因此这些大型市场长期以来都未得到有效开发，目前现金结算还是这些市场的主要结算方式。本系统能够使一台服务终端机同时为多个特约商户提供服务，能够彻底解决银行设备投入与市场拓展之间的矛盾，为中小型规模的经营单位提供银行卡结算服务，最大限度的为银行、市场、商户、消费者提供便利。

传统服务终端机的信息资料(如银行方资料、特约商户资料，特约商户交易流水)与应用程序一起存放于服务终端机的内部存储器，其中商户资料、银行方资料和各种变量存放在服务终端机中的SRAM存储器(掉电保护)内，应用程序和商户流水存放在服务终端机中的FLASH MEMORY内(该存储器为串行FLASH)。若使其为不同的特约商户提供服务，仅能通过改变存储器内的内容来实现，而服务终端机存储器内的有关信息仅允许银行方专业人员进行修改，特约商户本身无权更改，因此无法实现在一台服务终端机上特约商户的随意切换。

若以一台服务终端机存放多个商户信息，仅通过商户编号和密码进行商户选择和控制的模式实现一机多户，存在以下几个问题：一是商户密码易被人窃取，存在被人恶意撤销交易的危险，将造成经济损失；二是通讯费用无法合理分摊，会影响该产品的布放和推广；三是由于服务终端机的存储器容量有限，一台服务终端机仅能实现有限商户的共享，存放少量的交易流水；四是商户资料须存储在服务终端机上，不易实现多户多机的共享方式。

此外，由于传统服务终端机仅为单一商户提供服务，因此其通讯费用(包括月租、话费)是由该商户独立承担，而若实现一台服务终端机同时为多个商户提供服务，这就会出现通讯费用由谁承担的问题，该方案的有关机制能够有效的解决通讯费用分摊的问题。

发明内容

本发明克服了上述缺点，提供一种投资成本低、收益高、使用方便和安全可靠的多商户金融服务终端机系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多商户金融服务终端系统交易方法，通过身份认证卡，将各商户的包括用于认证、交易流水的相关信息存储在其中，并经过对所述身份认证卡的识别和认证，使商户得到相应的授权，并进行正常的交易。

所述服务终端机对身份认证卡的认证可包括身份认证和安全认证。

所述交易数据可采用无线数据传输方式进行传输。

所述无线数据传输方式可采用GPRS通讯传输方式。

所述身份认证卡和服务终端机之间可建立有通讯计费机制。

一种多商户金融服务终端系统，包括CPU和与所述CPU分别相连的显示模块、密码键盘、打印模块、电源模块、磁卡读写器、存储器控制模块，还包括一个与所述CPU相连的身份认证卡读写器。

所述身份认证卡读写器可为IC卡读写器。

本发明通过将各商户的存储了包括用于识别、验证、交易的相关信息的身份认证卡，并通过对所述身份认证卡的识别和认证，得到相应商户的授权，并进行正常的手水交易，实现在一台服务终端机实现对多个商户进行交易。本发明具有安全可靠、节约投资、内繁外简、方便实用的特点，它的实施能够彻底实现一台服务终端机为多个商户提供服务，它的实施能够使银行、商户、消费者、市场等多方面受益。

附图说明

图1～图6为本发明的工作流程图，且各图顺次连接形成完整工作流程，

图7为本发明中服务终端机的结构框图。

具体实施方式

本发明是以身份认证卡作为服务终端机具信息资料的存储设备，身份认证卡内存放除共享数据外的所有信息资料，身份认证卡成为服务终端机原有存储设备的延伸，因此可以将其视为服务终端机设备的一部分。虽然身份认证卡片内存放的相关信息仍然是由银行设定，特约商户无权更改其内容，但特约商户却可以通过更换身份认证卡来实现服务终端机信息资料的切换，从而使同一台服务终端机方便的为不同特约商户提供服务。作为服务终端机具数据存储设备的身份认证卡采用具有一定容量的CPU卡片，确保存储容量的充足和存储数据的安全。

本实施例中所述身份认证卡采用了目前广泛使用的16K IC卡，因其保密性好、存储量大、使用方便，能够在本发明中得到很好的应用。所述服务终端系统为一种POS机，因其成本低廉、结构简单、操作方便也是本发明中的一种较佳实施方式。

所述POS机，如图7所示，包括CPU和分别与CPU相连的打印模块、显示模块、磁条卡读写器、IC卡读写器、密码键盘、汉字字库、电源电路、存储器控制模块、通讯控制模块。所述汉字字库用于给显示模块和打印模块提供相应的汉字代码。所述通讯控制模块还分别与所述有线电话拨号模块和GPRS通讯模块相连，用于与银行之间进行通讯和数据交换，所述存储器控制模块还同时与电源电路、EPROM存储器、FLASH存储器和SRAM存储器相连。

本发明的工作流程，如图1～图6所示。

IC卡存放以下信息和资料：

1.应用标识文件(长度28字节)包括：商户IC卡标识、银行标识、城市标识、市场标识、POS机具受理标识、卡片版本号、安全控制位、商户类型、受理卡种等信息。

2.持卡人信息文件(长度29字节)包括：卡类型标识、卡编号、持卡人姓名、证件类型、证件号码等信息。

3.商户信息文件(长度32字节)包括：商户名称、商户号、POS机号等信息。

4.交易信息文件(长度15字节)包括：生产密钥下载标志、最大存储的记录数、当前记录数、当前批次号、当前流水号、前票据号、交易成功标志、冲正最大次数、需冲正次数、流水入卡标志、临时流水文件等信息。

5.流水日志文件(长度62*n字节)用于存储POS机交易流水文件，每条记录文件长度62个字节，最多存储256条记录，存储的数量由银行设定。

6.通讯计费文件(长度8字节)包括：启用标志、非交易类通讯费单价、交易类通讯费单价、剩余点数等信息。

7.操作员文件(长度15字节)包括：操作员代码、启用标志、密码等信息。

8.工作密钥文件(长度16字节)用于记录该商户的工作密钥。

当商户将IC卡插入POS机的IC卡读卡器中，POS机程序首先进行身份认证和安全认证，若通过身份认证和安全认证则该允许IC卡在该POS机上使用，POS机程序依次将读取IC卡中的文件，并在SRAM存储器中以全局变量和局部变量的形式开辟空间用以存储相应的数据。POS机的应用程序将按交易流程对这些数据进行处理，处理完毕后，再将其写回IC卡中。

在所述IC卡与POS机之间设置有安全认证机制：

为确保IC卡内存储数据的安全，本系统特制定建立在POS机具和IC卡片之间的安全机制。该机制是本系统安全使用的可靠保证，防止未经授权随意读取和更改IC卡内的数据，杜绝由此带来的系统风险。其具体内容如下：

IC卡是运用3DES加密算法进行加密和解密的，安全报文的传输符合ISO/IEC 7816-4和《中国金融IC卡规范》的规定，并运用3DES算法实现了用户和系统的外部认证。IC卡中密钥存储安全能够保证用于DES算法的对称加密密钥在没有授权的情况下，不会被泄露出来。安全报文传送的目的是保证数据的可靠性、完整性和对发送方的验证，数据完整性和发送方通过使用MAC运算来实现，数据的可靠性通过对明文的命令数据(如果存在的话)的加密来得到保证。外部认证是通过MAC算法和3DES算法实现IC卡和机具间的相互认证。3DES算法是一种密钥对称算法(可参阅ANSI X9.17)，使用双长度(16字节)密钥K＝(KL||KP)将8字节明文数据块加密成密文数据块。金融交易的MAC算法是用单DES来实现的(可参阅《中国金融集成电路(IC)卡规范》)。

IC卡内的数据是以文件的形式存储，这些文件的创建、读取和更改都具有严格的安全控制，在创建时均设置相应的权限。IC卡内文件的创建是通过16位3DES加密的安全报文方式实现的，它的修改和读取也是通过16位3DES加密的安全报文或外部认证的方式实现的。IC卡中文件的安全级别设置如下：

1.应用标识文件以安全报文的方式创建和修改，但可自由读取。

2.持卡人信息文件以安全报文的方式创建和修改，以外部认证的方式读取。

3.商户信息文件以安全报文的方式创建和修改，以外部认证的方式读取。

4.交易信息文件以安全报文的方式创建，以外部认证的方式修改和读取。

5.流水日志文件以安全报文的方式创建，以外部认证的方式修改和读取。

6.通讯计费文件以安全报文的方式创建，以外部认证的方式修改和读取。

7.操作员文件以安全报文的方式创建，以外部认证的方式修改和读取。

8.工作密钥文件以安全报文的方式创建，以外部认证的方式修改和读取。

安全报文的密钥由银行方统一管理；外部认证的密钥分散生成加密存储，其中外部认证低16位密钥由银行方创建、保管并将其写入POS机的密码键盘的SRAM中，另外外部认证高16位密钥由系统随机生成并以密文的形式保存在IC卡片中，这两部分密钥组成卡片的外部认证密钥，密钥的加密通过管理软件自动实现。每次交易前，POS机程序分别从密码键盘SRAM存储器内取得外部认证低16位密钥，从IC卡内取得外部认证高16位密钥，并组成外部认证密钥，POS机具用该密钥对IC卡进行外部认证校验，若校验成功POS机具可对IC卡进行读写，否则，不能读写，若外部认证失败三次，卡片将自动锁死。

所述在IC卡与POS机具之间设置有身份认证机制：

为了使POS机具和IC卡片在一定逻辑下相互识别，并使POS机具仅受理指定的IC卡片，仅为授权的特约商户提供服务，本系统特制定建立在POS机具和IC卡片之间的认证机制。该机制是本系统的核心，其实现方式如下：

1.受理认证代码

它是由以下两部分组成，分别以文件的形式存储于POS机的内部存储器内和IC卡片内，其具体内容如下：

①POS机认证代码：它是由银行标识(3byte)、城市标识(1byte)、市场标识(2byte)、机器设备号(1byte)组成，以上标识均以16进制表示。该数据存放在POS机具的SRAM存储器内。

②IC卡认证码：它是由银行标识(3byte)、城市标识(1byte)、市场标识(2byte)、设备共享码(16byte)组成，以上标识均以16进制表示。该数据存放在IC卡的应用标识文件AB01中。

2.匹配逻辑

IC卡片插入POS机读卡器首先进行IC卡与POS机具之间的身份认证，POS机应用程序从IC卡的应用标识文件AB01中读取IC卡认证码，并在POS机的SRAM中开辟4个变量，存放这些数据，然后再将这些数据与原POS机的SRAM中的POS机认证代码进行逻辑校验。两个认证码的前3个标识，即银行标识、城市标识、市场标识需完全相同，才认为该部分匹配，并进行下一步校验；POS机认证码中的设备号同IC卡代码中的设备共享码需按一定逻辑匹配，设备共享码从右至左每一位(bit)作为对应编号POS机的受理标志，0表示不受理，1表示受理。即以POS机设备编码为序号，相应位置的设备共享码(从右至左)为1则该卡可在该POS上受理，否则，不能受理。若受理认证通过，则POS机具将读取商户IC卡中的信息，将自身模拟成相应的POS机，向该持卡商户提供服务，并负责将交易信息和流水及时写入卡片，待交易结束，IC卡片取走后，POS机具自动将POS机SRAM中的相关数据清空，变量释放，准备为下一位商户提供服务。

多商户共用POS机系统对商户身份的认证，是通过给每个商户发放的IC卡来实现的。所述IC卡，由商户管理人员将商户的编号、商户交易类型、通讯费用、操作员号、操作员密码等信息写入卡内，商户将其IC卡插入POS机密码键盘的IC卡读卡口，系统对IC卡上的信息进行验证，确认身份合法后就可直接进入POS机交易菜单进行交易，IC卡拔出后自动退出系统。在此基础上，也可以采用IC卡认证与操作员密码认证相结合的方式，商户插入IC卡后，系统会要求商户输入操作员代号和操作员密码。

为方便商户交易，在多商户共用POS机与商户IC卡对应关系上采用灵活的管理方式，一台POS机可对应多张IC卡，也可以将一张IC卡设定为在多台POS机上使用。具体到一张IC卡能够在哪台POS机上使用，或者一台POS机允许哪张IC卡使用都必须由商户管理人员在ID中进行设置，商户无法自行设置。

所述多商户POS机采用移动GPRS实时在线通讯方式，POS机系统直接与银行数据中心通讯，通讯环节少，速度快。由于移动公司对GPRS通讯费用按数据流量计算，通讯费用大大降低。同时，这种通讯方式还可缓解拨号POS机数量多，二级分行网控器压力大的矛盾。但本系统仍兼容电话线拨号的通讯方式，可适应不同用户的需求。

为解决一台POS机多家商户使用时通讯费用的分摊问题，系统在商户IC卡上设计了通讯计费管理功能。每台多商户共用POS机通讯所需的GPRS专用卡，由银行向当地移动通信公司申请，预交包月的通讯费用后即可开通。但商户若想使用POS机进行交易，也须根据自身业务量向银行预交一定通讯费用，由商户管理人员将其充入IC卡中，商户每办理一笔业务POS机便自动在IC卡中进行扣减，每笔业务需要扣减的额度由商户管理人员设定。当某商户IC卡上余额不足扣减时，该商户需要再次到银行预交通讯费后才能继续使用POS机进行交易。

在所述IC卡和POS机具间设置有通讯计费机制：

1.由银行方提供通讯设备，通讯线路，并垫付线路租赁或使用费用。目前，在本系统的实施中，银行方提供用以接入银行方GPRS无线支付系统的无线MODEM，并垫付GPRS数据业务包月费用。

2.合理划分交易类和非交易类通讯费用。本系统将对特约商户所使用的交易类和非交易类服务进行划分，并对其通讯费用采取不同的计费标准。消费、转账、预授权完成属于交易类服务，其余属于非交易类服务。

3.特约商户需将一定金额的通讯费用，在银行指定网点预存到其IC卡中，并与银行就通讯费用的计费标准签订协议。

4.特约商户在使用POS机具进行交易时，POS机具将按照协议价格在IC卡内进行计费和扣除。当IC卡内预存通讯费用不足时，将提示“通讯费用不足，需进行充值”。

在POS机具上设置一个共享组内的共享数据：

在本发明系统中，每一个特约商户可以对应一个或多个逻辑POS机，一个逻辑POS机只能对应一个物理POS机。要实现多商户共用一台POS机，在不改变“新一代”综合应用系统的前提下，为每个商户建立一个或多个逻辑POS机，并通过严格的安全认证机制，在一台POS机上实现多个逻辑POS机共用，即将一台物理POS机变身为多个逻辑POS机，从而利用原有POS机系统实现多商户共用的目的。

即在一个共享组(一台或多台POS机提供服务的特约商户的集合，通常为一个市场内的所有特约商户)内，所有特约商户共同拥有的数据，均设置在POS机具上。其内容包括：

1.在一个共享组内所有POS机需设置相同的银行主密钥，以密文的形式设置于POS机的密码键盘的SRAM存储器中内。POS机的密码键盘采用高安全保密CPU，数据和地址都经过芯片实时加密，而且存储数据具备开壳自毁的功能。

2.在一个共享组内所有POS机需设置相同的外部认证密钥，以密文的形式设置于POS机的密码键盘的SRAM存储器中内。

3.在一个共享组内所有POS机需设置相同的银行标识、城市标识、共享组(通常为市场)标识，并为每台POS机编制独立的机器设备号。这些标识由POS机程序提供设置接口，由银行管理人员设置并储存在POS机的SRAM存储器内。

所述IC卡片的管理通过相关软件实现：

IC卡片的管理通过软件实现。该软件实现了对市场、POS机设备的管理，实现IC卡片的发卡、修改、补卡、充值和相应流水的打印等功能，并实现了本系统的认证逻辑和安全机制。

POS机应用程序可以根据本系统进行相应调整：

由于IC卡成为POS机具的主要数据存储设备，因此原有POS机应用程序的流程也将根据本系统进行相应调整。POS机应用程序的调整原则如下：

1.确保本系统的认证机制和安全机制的顺利实现。

2.确保传统POS机功能的顺利实现。

3.确保本系统中通讯计费、卡种受理、多商户类型选择等功能的实现。

4.确保在交易异常情况下，交易正确性和完整性，如在交易过程中商户拔走IC卡，应保证前后台帐务的一致性。此原则在本实施例中通过图5中冲正报文流程实现。

该系统在商户IC卡和管理软件方面存在的或有风险主要包括：商户IC卡存储和读写的安全性，商户IC卡使用的合法性，相关密钥和密码生成和存储的合理性、安全性，多商户管理软件和数据库的使用权限和操作的合法性。上述几个方面的风险，本系统在设计和开发时，均采取了相应的防范措施。下面就以上几个方面进行逐一说明：

(一)商户ID卡存储和读写的安全性

在本系统中，商户IC卡作为POS机具的外置存储设备，主要用于存储银行方资料、特约商户资料，特约商户交易流水，这些数据作为银行方的内部资料，仅向授权的POS机设备提供，因此商户IC卡的数据存储和读写均采用相应的安全措施，确保不被外部非法获取，杜绝由此带来的系统风险。IC卡是运用3DES加密算法进行加密和解密的，安全报文的传输符合ISO/IEC 7816-4和《中国金融IC卡规范》的规定，并运用3DES算法实现了用户和系统的外部认证。

(二)商户IC卡使用的合法性

为使POS机具和IC卡片在一定逻辑下相互识别，并使POS机具仅受理指定的IC卡片，仅为授权的特约商户提供服务，本系统特制定建立在POS机具和IC卡片之间的认证机制。POS机具仅为通过合法性认证的IC卡片提供服务。

(三)密钥和密码生成和存储的安全性

外部认证的密钥分散生成加密存储，其中外部认证低16位密钥由银行方创建、保管并将其写入POS机密码键盘的SRAM中，另外外部认证高16位密钥由系统随机生成并以密文的形式保存在IC卡片中，这两部分密钥组成卡片的外部认证密钥，密钥的加密通过管理软件自动实现，能够保证存储和认证安全。

(四)多商户管理软件和数据库的安全控制

多商户管理软件和数据库均设置了用户和密码，只有用户和密码验证合法，才能进行相应的操作；通过多商户管理软件对IC进行充值时，需验证充值密码，从而确保了多商户管理软件和数据库使用的安全性和合法性。

Claims (7)

1.一种多商户金融服务终端系统交易方法，其特征在于：通过身份认证卡，将各商户的包括用于认证、交易流水的相关信息存储在其中，并经过对所述身份认证卡的识别和认证，使商户得到相应的授权，并进行正常的交易。

2.根据权利要求1所述的多商户金融服务终端系统交易方法，其特征在于：所述服务终端机对身份认证卡的认证包括身份认证和安全认证。

3.根据权利要求1或2所述的多商户金融服务终端系统交易方法，其特征在于：所述交易数据采用无线数据传输方式进行传输。

4.根据权利要求3所述的多商户金融服务终端系统交易方法，其特征在于：所述无线数据传输方式采用GPRS通讯传输方式。

5.根据权利要求1或2所述的多商户金融服务终端系统交易方法，其特征在于：所述身份认证卡和服务终端机之间建立有通讯计费机制。

6.一种多商户金融服务终端系统，包括CPU和与所述CPU分别相连的显示模块、密码键盘、打印模块、电源模块、磁卡读写器、存储器控制模块，其特征在于：还包括一个与所述CPU相连的身份认证卡读写器。

7.根据权利要求6所述的多商户金融服务终端系统，其特征在于：所述身份认证卡读写器为IC卡读写器。

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