CN203799452U - 移动微型支付终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动微型支付终端，包括：磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、MCU主控器、安全模块、音频通信端口和供电模块；磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、供电模块分别与MCU主控器相连；安全模块分别与磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、MCU主控器、音频通信端口相连；音频通信端口还与外部移动智能终端相连。该移动微型支付终端使用了音频通信端口数据传输加密技术和音频波形过滤技术，保证了移动微型支付终端通过移动智能终端与银行支付系统的无线连接中数据传输的安全性；同时为用户支付提供方便。

Description

移动微型支付终端

技术领域

本实用新型涉及一种支付终端，特别涉及一种用于缴费或银行还款的移动微型支付终端。

背景技术

在日常生活中，人们经常会缴纳各种费用。例如，电费、水费、燃气费、电话费、上网费、供暖费、物业费等等。

一般来说，大家的缴费方式包括：

（1）到收费处现场缴费，如物业费、供暖费等；

（2）到营业厅缴费，如电话费、上网费、水电费等；

（3）银行代收，到银行缴费，如水电费、燃气费等；

（4）网银缴费，如水电费、燃气费、电话费、上网费等；

（5）银行代扣，如水电费、燃气费等；

（6）第三方支付平台提供缴费，如水电费、燃气费、电话费、上网费等。

虽然存在上述多种缴费方式，但上述方式存在如下不足和缺点：

（1）营业时间的限制：现场缴费、营业厅缴费和银行缴费的营业时间都在白天，与普通上班族的工作时间冲突，使广大上班族无法正常缴费；

（2）银行代扣方式，必须由缴费者保证支付的银行卡内余额充足，否则不会代扣，也不会提醒缴费者，造成缴费者错过缴费期，给缴费者带来不便；

（3）网银、第三方支付方式：需要具备上网条件，对硬件条件的要求较高。

申请号为200710117652.3的中国专利申请公开了一种基于手机银行的手机缴费方法，将缴费人的手机号与银行卡数据存储于手机银行；缴费人手机向手机银行发送缴费请求短信；手机银行对接收的缴费请求短信进行处理，并向缴费人手机发送缴费确认短信；缴费人手机对缴费确认短信接收，并向手机银行发送包含缴费人银行卡数据的确认回复短信；手机银行对确认回复短信进行接收，并对缴费人的银行卡数据进行核对，核对成功后，将缴费金额从缴费人银行卡转账到收费人账号。这种方法解决了网上在线小额缴费的问题，提供安全的、低成本的在线支付手段。

但是，上述方法最大的不足在于，缴费人的缴费操作其实是有手机银行操作完成，缴费人将银行卡密码通过短信方式发给手机银行，这种明文的通信方式非常不安全，而且银行卡密码应该是缴费人个人非常重要的私密信息，所有缴费者不愿使用这种缴费方式缴费。

目前在线新支付终端的研制国内起步还晚，虽然国外在移动微型支付终端上较早研制并应用，但是刷卡器没有对银行卡磁道进行任何的加密，卡号等敏感信息明文传输到手机之后，再通过手机客户端软加密在公网传输。这种方式最大的隐患就是很容易被仿冒，被假客户端钓鱼，被盗取磁道信息进行复制，直接造成消费者的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是公开一种移动微型支付终端，以解决现有缴费终端使用不方便、安全性差的缺陷。

本实用新型的一种移动微型支付终端，包括：磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、MCU主控器、安全模块、音频通信端口和供电模块；磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、供电模块分别与MCU主控器相连；安全模块分别与磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、MCU主控器、音频通信端口相连；音频通信端口还与外部移动智能终端相连；

其中，MCU主控器包括：处理芯片电路和第一晶振电路，为处理芯片电路提供第一晶振时钟的第一晶振电路与处理芯片电路相连；安全模块包括：安全芯片电路和第二晶振电路，为安全芯片电路提供第二晶振时钟的第二晶振电路与安全芯片电路相连。

在上述技术方案中，供电模块包括：充电管理电路和稳压电路；充电管理电路与稳压电路相连。

在上述技术方案中，磁卡读卡模块包括：磁条解码芯片和磁头，磁条解码芯片与磁头相连。

在上述技术方案中，该移动微型支付终端还包括：用于检测音频通信端口供电的供电检测器，供电检测器与音频通信端口相连。

在上述技术方案中，该移动微型支付终端还包括：指示灯模块，指示灯模块与MCU主控器相连。

在上述技术方案中，移动智能终端的制式包括：WCDMA制式、CDMA2000制式、TD-SCDMA制式、WiMax制式、TD-LTE制式或FDD-LTE制式。

在上述技术方案中，移动智能终端中运行的操作系统包括：Android系统、iOS系统、黑莓系统或Windows Phone系统。

本实用新型实施例提供的一种移动微型支付终端，支持读取磁卡和IC卡，弥补了电卡售电，ETC充值，燃气卡表等行业受理渠道的不足，应用范围广；使用了音频通信端口数据传输加密技术和音频波形过滤技术，可以适配社会上大部分型号的手机，最大限度的减少因为硬件和手机适配性问题造成的用户无法使用的现象，同时保证了移动微型支付终端通过移动智能终端与银行支付系统的无线连接中数据传输的安全性；同时，在满足支付安全性的同时，为用户在任意时间、任意地点进行远程支付提供了方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中移动微型支付终端的主要结构图；

图2为本实用新型实施例中移动微型支付终端的详细结构图；

图3为本实用新型实施例中磁卡读卡模块的电路结构图；

图4为本实用新型实施例中IC卡读卡模块的电路结构图；

图5为本实用新型实施例中处理芯片电路的电路结构图；

图6为本实用新型实施例中第一晶振电路的电路结构图；

图7为本实用新型实施例中安全模块的电路结构图；

图8为本实用新型实施例中音频通信端口的电路结构图；

图9为本实用新型实施例中音频接口与音频通信端口在通信过程中标准字节的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中音频接口与音频通信端口在通信过程中帧格式的结构示意图；

图11为本实用新型实施例中充电管理电路的电路结构图；

图12为本实用新型实施例中稳压电路的电路结构图；

图13为本实用新型实施例中指示灯模块的电路结构图；

图14为本实用新型实施例中移动微型支付终端的使用状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的几个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种移动微型支付终端包括：磁卡读卡模块10、IC卡读卡模块20、MCU主控器30、安全模块40、音频通信端口50和供电模块60；其中，磁卡读卡模块10、IC卡读卡模块20、供电模块60分别与MCU主控器30相连；安全模块40分别与磁卡读卡模块10、IC卡读卡模块20、MCU主控器30、音频通信端口50相连；音频通信端口50还与外部移动智能终端相连。

由于音频通信端口在各类移动智能终端上是统一设置的，而移动智能终端的其它接口都存在适用性不强的问题。例如：内置iOS操作系统的移动智能终端的充电插口与内置Android操作系统的移动智能终端的充电插口不统一、Android设备充电口普遍不支持OTG(On-The-Go)，各内置Android操作系统的移动智能终端的充电插口也不统一。

因此，本实用新型提供的移动微型支付终端与移动智能终端通过音频通信端口连接，利用移动智能终端的WiFi、3G或4G网络与银行支付系统的服务器进行通信，从而进行业务与支付数据的传输。

在本实用新型实施例中，移动智能终端的制式包括3G中的WCDMA制式、CDMA2000制式、TD-SCDMA制式、WiMax制式，4G中的TD-LTE制式或FDD-LTE制式，以及TD-SCDMA的演进技术TD-HSDPA，WCDMA的演进技术HSUPA，CDMA2000的演进技术EV-DORevA等。

在本实用新型实施例中，移动智能终端中运行的操作系统包括但不限于：Android系统、iOS系统、黑莓系统或WindowsPhone系统等。

具体的，磁卡读卡模块10用于读取银行卡的二、三磁道信息，将磁信号转化为电信号，电信号通过自动增益放大、整形，完成电信号波形解码。磁卡读卡模块10支持单向或双向刷卡，刷卡速度范围可以为10cm/sec-70cm/sec。在交易时磁卡读卡模块10只需上传二磁道信息。参见图2所示，磁卡读卡模块10包括磁条解码芯片101和磁头102。

磁卡读卡模块10的具体电路结构参见图3所示，其中，磁卡读卡模块10通过两条数据线DATA1和DATA2输出编码信号，在正常情况下，DATA1和DATA2均为高电平，而当有数据输出时产生低电平脉冲，从而输出卡号。DATA1和DATA2分别输出卡号二进制码的0和1。磁条解码芯片101具体可以使用增强型51单片机P87LPC764。

IC卡读卡模块20用于读取IC卡数据，从而实现通过个人终端受理IC业务完成缴费。IC卡读卡模块20具体电路图参见图4所示。

MCU主控器30采用8位/32位低功耗单片机，实现通信与终端的管理。MCU主控器30中内设音频处理功能，音频处理功能采用DA转换产生正弦波调频信号并发送数据，采用AD转换识别正弦波调频信号并接收数据。具体的，MCU主控器30包括处理芯片电路301和第一晶振电路302，其电路图分别参见图5和图6所示。本实用新型实施例中，MCU主控器30采用32位处理器，具体可以采用STM32系列芯片。

安全模块40在移动微型支付终端内将敏感信息如磁条卡的磁道信息、磁条卡的PIN和IC卡数据加密，通过SSL安全通道将敏感信息传送到前置服务器的金融加密机中，使用存储在金融加密机中的私钥解密敏感信息，从而保证敏感信息在传递过程中的安全性。数据的所有加解密都在安全模块40内部完成；同时，数据在安全模块40内的存储都经过加密。

本实用新型实施例中，安全模块40采用32位智能卡内核，嵌入COS智能操作系统，具备RSA密钥生成、RSA运算、3DES预算功能。安全模块40具体包括安全芯片电路401和第二晶振电路402，其电路结构参见图7所示；其中，第二晶振电路402与第一晶振电路302的原理相同，其具体电路结构参见上述图6所示，此处不做赘述。通过为安全模块40单独提供晶振时钟，可以保证安全模块40的正常工作，在降低终端故障率的同时增加安全性。

安全模块40中存储着敏感数据加密公钥和终端认证密钥中。敏感数据加密公钥用于加密磁道信息和PIN数据等，在移动微型支付终端制造时由生产厂商灌入。终端认证密钥用于终端激活时计算验证数据，终端认证由银行支付系统的服务器端发起。每次将移动微型支付终端的音频通信端口50插入移动智能终端的音频接口时，移动智能终端中的客户端将发起验证交易，验证成功后，才能够适用移动微型支付终端。终端认证密钥在出厂时固化在本移动微型支付终端中，不支持读取操作，一部终端一个密钥，由根密钥二级分散获得。

音频通信端口50与移动智能终端的音频接口相连，实现移动微型支付终端与移动智能终端之间的数据传输。音频通信端口50具体为音频插头，其电路结构参见图8所示。其中，移动微型支付终端的音频通信端口50与移动智能终端的音频接口的通信过程中，使用了音频波形过滤技术，通过F2F编码方式对音频数据进行调制解调，完成降噪和整形功能，从而解决移动智能终端与移动微型支付终端的通信适配问题。F2F比特位编码方式与数据调制解调设计如图9所示：音频通信端口上的电平以0和1表示，当终端与音频设备不通信时（空闲状态）传输的逻辑值为“1”。

具体的，移动微型支付终端与音频设备通信时，通信报文应以一定特征格式的前导码开始，以一定特征格式的结束码收尾。传输一个标准字节总需11位，即：1位起始位（0）+8位数据位+1位数据的偶校验位+1位停止位，具体如图10所示。

为了确保传送的正确性，数据传输过程中，需要加入帧头、帧尾、帧计数器和数据长度及校验（LRC）信息等相关内容。先传高位再传低位，例如长度为0x0002，先传0x00，再传0x02。具体帧格式如下表1所示：(表1中所有字节都默认需要加上起始位，停止位)。

表1

供电模块60可以通过USB连接线与外设的USB插口相连，USB插口向供电模块60充电。供电模块60具体包括充电管理电路601和稳压电路602，其电路结构图分别参见图11和图12。

优选的，本实用新型实施例提供的移动微型支付终端还包括：指示灯模块70。指示灯模块70的电路结构图参见图13所示，其中指示灯的颜色各不相同，本实用新型实施例中，两种指示灯的颜色分别是红色和绿色。

优选的，本实用新型实施例提供的移动微型支付终端还包括：供电检测器80，供电检测器80与音频通信端口50相连，识别音频通信端口50的整流取电情况。

优选的，本实用新型实施例提供的移动微型支付终端采用嵌入式软件设计，终端嵌入式软件版本管理。具体的，软件版本信息固化在移动微型支付终端内核程序代码中，更新内核代码时必须更新软件版本信息。软件版本信息用于检索内核的修改记录，终端内核程序提供接口给前置系统，前置系统可以主动发起指令获得终端内核版本信息。

终端内核开机自检的流程是终端内核程序第一次运行时读出所有代码，并和设备唯一辨识码进行异或计算出值Am；以后每次运行内核程序也会读出所有代码，用同样方法计算一个新比对值An，判断Am与An的值是否一样，如果一样则自检通过，如果不一样就判断为内核代码被篡改攻击，自检失败。自检失败后无法进入正常的工作状态。

本实用新型实施例提供的移动微型支付终端还采用防逻辑攻击设计。其中，逻辑攻击包括攻击者使用软件尝试找出内核的接口、管理密码、密钥等敏感信息。防逻辑攻击设计通过安全模块40的对外接口、对内核接口、参数、逻辑进行审核与控制。设计功能如下：

a.防止异常的指令数据报文输入；

b.防止未登记注册的指令输入；

c.防止错误的参数或数据输入，导致敏感信息外泄；

d.对输入和输出的数据缓存区及时清空。

本实用新型实施例提供的移动微型支付终端可以有效保护敏感数据。其中，敏感数据包含主控密钥、应用密钥、认证密钥、磁道数据加密公钥、硬件应用编号等。敏感数据的保护设计如下：

a.主控密钥用来做外部认证，由终端生产厂商灌装和保护，更新受到原主控密钥的保护；

b.应用密钥的更新受主控密钥、会话密钥、MAC保护，应用密钥对设备信息进行加/解密运算；

c.认证密钥的更新受主控密钥、会话密钥、MAC保护，认证密钥在设备认证时对随机数进行加/解密运算；

d.磁道数据加密公钥第一次由设备生产厂商灌装，后续更新必须通过联机更新公钥指令完成，更新的公钥受到原公钥的加密和外部认证的保护；

e.硬件应用编号的更新受到应用密钥和外部认证的保护。

同时，移动微型支付终端还控制敏感数据访问的次数。当外部认证连续出现15次错误后，安全模块40将永久锁定；每次外部认证的时间间隔为1分钟。

如图14所示，本实用新型的移动微型支付终端在使用过程中，将移动微型支付终端的音频通信端口插入移动智能终端的音频接口，登陆移动智能终端中的客户端程序，启动移动微型支付终端，移动微型支付终端完成自检程序，在自检通过后，将银行卡沿移动微型支付终端的磁条阅读器轻轻滑过，用户在客户端进行缴费或信用卡还款操作，银行卡的数据通过移动微型支付终端导入移动智能终端，并通过移动网络上传至银行支付系统的服务器，从而完成资金的支付操作。

本实用新型的移动微型支付终端，可以用于但不限于：

（1）公共事业缴费

将移动微型支付终端发放到电力、燃气、自来水、热力等公共事业单位，支持公众对电费、燃气费、水费、供暖费的缴纳，实现便民服务。

（2）通信缴费

将移动微型支付终端发放到各电信运营商，支持公众对固定电话、移动电话、宽带、专线等费用的缴纳。

（3）信用卡还款

将移动微型支付终端发放到各金融机构，支持公众对金融机构的信用卡还款。

本实用新型实施例提供的移动微型支付终端，支持读取磁卡和IC卡，弥补了电卡售电，ETC充值，燃气卡表等行业受理渠道的不足，应用范围广；使用了音频通信端口数据传输加密技术和音频波形过滤技术，可以适配社会上大部分型号的手机，最大限度的减少因为硬件和手机适配性问题造成的用户无法使用的现象，同时保证了移动微型支付终端通过移动智能终端与银行支付系统的无线连接中数据传输的安全性；同时，在满足支付安全性的同时，为用户在任意时间、任意地点进行远程支付提供了方便。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种移动微型支付终端，其特征在于，包括：磁卡读卡模块、IC卡读卡模块、MCU主控器、安全模块、音频通信端口和供电模块； 

所述磁卡读卡模块、所述IC卡读卡模块、所述供电模块分别与所述MCU主控器相连； 

所述安全模块分别与所述磁卡读卡模块、所述IC卡读卡模块、所述MCU主控器、所述音频通信端口相连； 

所述音频通信端口还与外部移动智能终端相连； 

其中，所述MCU主控器包括：处理芯片电路和第一晶振电路，为所述处理芯片电路提供第一晶振时钟的所述第一晶振电路与所述处理芯片电路相连； 

所述安全模块包括：安全芯片电路和第二晶振电路，为所述安全芯片电路提供第二晶振时钟的所述第二晶振电路与所述安全芯片电路相连。 

2.根据权利要求1所述的移动微型支付终端，其特征在于，所述供电模块包括：充电管理电路和稳压电路；所述充电管理电路与所述稳压电路相连。 

3.根据权利要求1所述的移动微型支付终端，其特征在于，所述磁卡读卡模块包括：磁条解码芯片和磁头，所述磁条解码芯片与所述磁头相连。 

4.根据权利要求1-3任一所述的移动微型支付终端，其特征在于，还包括：用于检测所述音频通信端口供电的供电检测器，所述供电检测器与所述音频通信端口相连。 

5.根据权利要求1-3任一所述的移动微型支付终端，其特征在于，还包括：指示灯模块，所述指示灯模块与所述MCU主控器相连。