CN208207864U - 一种在线psam认证终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种在线PSAM认证终端，所述认证终端包括控制模块、秘钥控制模块、网络模块；其中，所述控制模块中设有网络接口，所述认证终端通过网络接口连接到以太网中，与读写器终端相连；ARM子模块用于提供读写器终端秘钥服务；所述ARM子模块通过串口协议与秘钥控制模块进行信息交互；所述秘钥控制模块包括秘钥控制控制器和若干PSAM卡，所述秘钥控制控制器通过IO接口与PSAM卡进行物理连接并进行信息交互。该认证终端将PSAM认证与读卡器分离应用，大大降低PSAM秘钥管理风险与成本，简易化IC卡读写终端的需求，并加更容易拓展IC卡消费市场。

Description

一种在线PSAM认证终端

技术领域

本实用新型涉及电子收费领域，尤其指一种将离线PSAM认证改变为在线认证的终端。

背景技术

现有的高速公路等收费系统中，都通过IC卡将用户的入口写入卡中，在出口时设立收费站/闸机，通过读卡器将IC卡内的数据读出后，进行计费并扣费。高速公路领域卡片一般分为CPU卡和Mifare1卡，读卡器读写卡的过程一般为：用户卡复位、进入用户卡目录、读取文件、读取余额、复合消费初始化、PSAM卡计算MAC1、用户卡验证MAC1并返回TAC和MAC2、PSAM卡验证MAC2。IC卡的读写权限、数据真伪通过秘钥进行控制。收费站/闸机使用的消费秘钥存储于PSAM卡文件中。读卡器硬件一般为单片机与PSAM卡按照T=0协议通讯，访问秘钥信息；单片机通过SPI与MFRC500系列读卡芯片通讯，读写卡片。最终单片机通过串口与上位机软件进行连接，由上位机软件控制卡片读写内容,完成收费业务。

上述技术存在以下问题和缺点:

1）、秘钥不可管控；秘钥由省、城市管理中心发行实体卡,存在多少个终端，需要发行多少张秘钥卡。在往收费终端中使用过程中，无法做到有效监管；

2）、离线PSAM卡实体的模式，需要读卡机具需要预留PSAM卡物理卡槽；如在高速公路行业ETC卡、运政卡，由不同的管理部门发行，秘钥分开管理，不同的省份之间发行的卡兼容更存在问题。读卡器要读取不同卡，机具需要包含多个卡槽；

3）、基于离线PSAM卡消费的方式，PSAM秘钥与读写器安装在一起，产生的流水数据需要层层上传。收费数据常因软硬件环境、设备故障导致数据丢失，数据安全得不到保障。

实用新型内容

针对背景技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种在线PSAM认证终端，该认证终端将PSAM认证与读卡器分离应用，大大降低PSAM秘钥管理风险与成本，简易化IC卡读写终端的需求，保障消费数据的安全，并加更容易拓展IC卡消费市场。

本实用新型提供的一种在线PSAM认证终端，所述认证终端包括控制模块、秘钥控制模块，网络模块；其中，所述控制模块中设有

网络接口，所述认证终端通过网络接口连接到以太网中，与读写器终端相连；

ARM子模块用于提供读写器终端秘钥服务；

所述ARM子模块通过串口与秘钥控制模块进行信息交互；

所述秘钥控制模块包括秘钥控制器和若干PSAM卡，所述秘钥控制器通过IO接口与PSAM卡进行物理连接并进行信息交互。

所述秘钥控制器为STM32单片机。

每个秘钥控制器至少设有4个PSAM卡槽。

在多个所述认证终端共同使用时，各终端间串口或网络接口进行串联。

所述ARM子模块采用arm linux系统。

本实用新型提供的一种在线PSAM认证终端主要存在如下优点：

本实用新型专利主要作用于高速公路收费业务，将基于传统的IC卡离线认证方式无缝转变为在线认证方式，大大降低PSAM秘钥管理风险与成本，简易化IC卡读写终端的需求，保障消费数据的安全，并加更容易拓展IC卡消费市场。

附图说明

图1为本实用新型在线PSAM认证终端的结构图。

具体实施方式

本实用新型提供一种在线PSAM认证终端，为使本实用新型的目的、思路更加清楚，明确，参照实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的本实用新型提出的技术方案是设计一种在线认证PSAM 的终端设备，其包括系统控制模块、秘钥处理模块，网络模块组成；

3）上述系统控制模块基于arm linux系统，用于提供读写器终端秘钥服务。包含访问控制，多终端并发处理，排队处理，多终端之间的串联控制等场景；系统控制模块与秘钥处理模块通过内部串口通讯，通过网络模块对外提供服务；

4）上述秘钥访问模块，由STM32单片机与多个PSAM卡组成；每个终端至少提供4个PSAM卡槽，STM32单片机与多个PSAM卡通过IO进行通讯连接，秘钥访问模块对PSAM访问进行流程控制；

5) 为实现大规模的并发访问，终端与终端之间通过串口或网口进行串联，配置主从终端，由系统控制模块负责调度；

6）传统的IC卡读卡器，NFC手机、平板在操作卡片过程中，在PSAM卡计算MAC1、MAC2的时候，将校验的参数通过串口发送给上位机,上位机通过网络与PSAM在线认证终端进行秘钥访问；

7）收费的流水数据在秘钥认证后自动在终端emmc中存储。

实施实例一：

如图1所示，收费系统在处理收费业务时，读取ETC卡时，读卡器首先将ETC卡复位。进入ETC卡1001目录读取0015、0019文件及电子钱包余额信息；读写器向ETC卡送复合消费初始化命令，获得卡随机数；此时读卡器将卡片卡号、卡随机数通过串口作为参数返回给收费系统软件；收费软件通过网络连接 PSAM认证终端的系统控制模块；系统控制模块校验收费软件的合法性；认证通过后，通过系统调度模块调度秘钥控制模块，获得当前种类的卡片对应的空闲的PSAM卡及IO端口序号；若存在空闲的PSAM卡，将该PSAM卡逻辑锁定，一定时间内不允许其他终端连接该PSAM卡的IO端口；秘钥控制模块通过固化的IO端口发送命令数据至PSAM卡并接收回馈数据；回馈数据按照原链路返回至读卡器；读写器收到回馈数据后，发送复合消费命令，操作用户卡扣费、写卡及验证MAC1；若卡片验证通过后，卡片金额及卡片内容将被改写。同时返回TAC码及MAC2；读写器再将TAC码及MAC2数据通过收费软件网络发送至PSAM认证终端的秘钥控制模块中；由秘钥控制模块校验MAC2、更新终端交易序号，扣费流程结束，并将校验成功的结果原链路返回到读卡器中，解锁该PSAM卡的IO端口使用；过程中的交互数据被系统调度模块拼装成完整流水后，写入emmc中存储。

若存在大量的秘钥并发请求，可通过串口或网络连接，动态增加从PSAM终端；配置主从模式，由主终端问询每个终端是否存在可调度的PSAM卡IO端口；若PSAM卡仍未有空闲，将任务加入排队队列，由系统控制模块释放旧任务后安排新的任务。通过共享及调度的方式，充分共享PSAM资源。

传统的etc收费系统是基于ETC IC卡、5.8G 射频的一整套系统，我们的技术方案是基于IC卡消费场景下、离线秘钥管理的环节的创新，使得ETC卡能够在收费站收费、加油收费、服务区消费、道路停车收费消费等场景能够与不同的读卡机具兼容，将传统PSAM访问需要物理接触的方式访问，变更为网络访问；将传统PSAM独占方式访问，变为在线的共享方式访问；甚至于公交卡直接可以在高速领域上进行消费。大部分类型的卡结构一致，只是秘钥文件不一致。因此不需要读卡机具物理改造，只是云端秘钥访问方式的改造。

本专利具体应用途径很多，以上所述仅为本专利的优选实施方案，并非因此限制本专利的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，在本专利原理的前提下作出等同替换和显而易见变化所得到的方案，均应当包含在专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种在线PSAM认证终端，其特征在于，所述认证终端包括控制模块、秘钥控制模块、网络模块；其中，所述控制模块中设有

网络接口，所述认证终端通过网络接口连接到以太网中，与读写器终端相连；

ARM子模块用于提供读写器终端秘钥服务；

所述ARM子模块通过串口协议与秘钥控制模块进行信息交互；

所述秘钥控制模块包括秘钥控制器和若干PSAM卡，所述秘钥控制器通过IO接口与PSAM卡进行物理连接并进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的一种在线PSAM认证终端，其特征在于，所述秘钥控制器为STM32单片机。

3.根据权利要求2所述的一种在线PSAM认证终端，其特征在于，每个秘钥控制器至少设有4个PSAM卡槽。

4.根据权利要求1所述的一种在线PSAM认证终端，其特征在于，在多个所述认证终端共同使用时，各终端间串口或网络接口进行串联。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种在线PSAM认证终端，其特征在于，所述ARM子模块采用arm linux系统。