TWI687881B - 一次驗證多次授權的交易方法與系統 - Google Patents

Abstract

一種一次驗證多次授權的交易方法與系統，交易授權系統包括一驗證伺服器、一服務主機以及一終端裝置，終端裝置提供使用者利用支付工具支付使用一服務的金額，在此交易授權系統中運行一次驗證多次授權的交易方法，包括先以終端裝置讀取支付工具產生的安全資料，經檢查一授權次數後，若授權次數足夠，即產生交易資料後，傳送交易資料至服務主機，由服務主機管理授權次數；若授權次數不足時，終端裝置經與驗證伺服器完成驗證後，將自驗證伺服器取得授權資料，授權資料包括多次授權的憑證，能用於多次交易授權的需求。

Description

一次驗證多次授權的交易方法與系統

本發明涉及一種交易授權方法，特別是指一種利用安全控制機制提供一次驗證多次授權的交易方法與相關系統。

常見在遊戲場中的遊戲機是要投入有價的硬幣(包括真實的錢幣或代幣)後才能啟動機台而開始遊戲，若玩家在遊戲結束後想要繼續遊戲進度，則又需要另一次投幣。因此，就有習知技術提出其他支付方式來取代傳統需要投幣的方式，而採用特定支付方式，則可能涉及安全授權的機制。

當使用者在使用特定具有安全性考量的服務時，如支付、資料存取與數據傳輸，每次的服務流程都需要驗證，完成驗證後即進行授權，整個安全性流程完成後，使用者可以取得服務。

但是，如果應用到需要連續取得服務的應用時，每次服務取得都需要授權時，若有連續多次的授權需求時，每次授權都需要一次驗證與授權流程，則可能會影響到服務的效率，甚至無法處理有頻繁授權需求的服務。

另一種情形是，當需要安全授權機制的相關服務據點變多，每次授權都需要一次驗證授權的程序，負責驗證授權的伺服系統將可能擔負更繁複的工作，也會影響服務的效率。

在安全授權的前提下，為了解決取得每次服務都需要個別授權的低效率問題，揭露書公開一種一次驗證多次授權的交易授權方法與相關系統，提出一種一次驗證即提供多次授權的機制，可以改善有連續多次授權的需求或是需要處理多個終端授權請求時產生的效率問題。

根據實施例，在一次驗證多次授權的交易授權方法中，以一終端裝置讀取一使用者裝置的安全資料，於此終端裝置中，先檢查一授權次數，若判斷授權次數足夠，授權次數先減一次後，產生一交易資料，終端裝置即將此交易資料傳送至一服務主機，於服務主機中，根據交易資料驗證終端裝置，並得出一剩餘授權次數。

反之，根據一實施例，於終端裝置讀取安全資料時，若授權次數不足時，終端裝置將會向一驗證伺服器傳送識別憑證，於驗證伺服器驗證終端裝置後，產生一授權資料，授權資料包括本次驗證後對應的多次授權的憑證，再並傳送這些多次授權的憑證到終端裝置。

進一步地，授權資料可設有一時間限制，於終端裝置讀取安全資料時，除了檢查授權次數，更檢查時間限制，若已達時間限制，需要重新自驗證伺服器取得授權資料。

在另一實施例中，驗證伺服器可連接多個終端裝置，各終端裝置與驗證伺服器設有彼此驗證用的密鑰，終端裝置利用密鑰產生提供驗證伺服器驗證終端裝置的資料。

根據一次驗證多次授權的交易授權系統的實施例，系統主要元件包括驗證伺服器、服務主機以及一或多個終端裝置，各終端裝置連線驗證伺服器與服務主機，並設於一終端交易裝置中。

所述一次驗證多次授權的交易授權系統運行上述一次驗證多次 授權的交易方法。

進一步地，在此系統中，使用者可以使用一支付工具，讓終端裝置的介面裝置讀取因為交易一金額形成的安全資料，所述安全資料包括提供終端裝置驗證支付工具的資料。同樣地，在此終端裝置中，先檢查授權次數，若判斷授權次數足夠，即可進行交易，若授權次數不夠，需要再次與驗證伺服器執行驗證，並取得對應此次驗證的多次授權的憑證。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

10:遊戲機

105:使用者裝置

101:終端裝置

103:服務主機

20:網路

21:驗證伺服器

201,202,203:終端交易裝置

31:驗證伺服器

311:終端裝置管理單元

313:加密演算單元

315:驗證單元

33:服務主機

331:授權資料處理單元

35:安全控制器

37:介面裝置

41:驗證伺服器

42:服務主機

43:終端裝置

44:使用者裝置

步驟S401~S409:一次驗證多次授權的交易流程之一

步驟S501~S521:一次驗證多次授權的交易流程之二

圖1顯示一個可以提供連續支付的遊戲機示意圖；圖2顯示一次驗證多次授權的交易系統的系統架構實施例圖；圖3顯示一次驗證多次授權的交易系統的運作實施例圖；圖4顯示一次驗證多次授權的交易方法的實施例流程圖之一；圖5顯示一次驗證多次授權的交易方法的實施例流程圖之二。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“發光裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內 容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

當使用者在使用特定具有安全性考量的服務時，如支付、資料存取與數據傳輸，若有連續授權的需求時，或是需要廣泛服務多個服務據點時，相關的驗證程序可能會讓整個網路與流程的效率降低，並可能影響整體安全性，於是，揭露書提出一種一次驗證多次授權的交易方法與系統。

一次驗證多次授權的交易方法與系統主要是應用在一個利用網路進行驗證與授權的服務流程。舉例來說，如圖1所示一個可以提供連續支付的遊戲機示意圖，當使用者需要連續執行遊戲時，不同於傳統通過連續投幣而繼續遊戲進度的方式，所述一次驗證多次授權的交易系統提供以特定支付工具代替連續投幣的方式。

如此，可以解決當以行動支付或是儲值卡這類方法取代傳統投幣支付的方式需要每次驗證才授權支付的效率不彰的問題。

圖1顯示一個遊戲機台10，提供使用者可以連續支付而繼續遊戲的方式，其中設有支付介面裝置101，如一個讀卡機，用以讀取使用者所持有的支付工具105，如信用卡、儲值卡、智慧卡、行動裝置執行的行動支付等。在一使用情境中，當使用者手持支付工具105接近支付介面裝置101時，兩者以一特定通訊協定交換資訊，例如一種近場通訊協定(Near-Field Communication，NFC)，支付介面裝置101可以讀取支付工具105的交易資訊，其中記載授權相關資料，如當次支付金額、餘額、時間、裝置識別資料(device ID)等，各種情境依照實際需求傳遞必要的資料，讓支付介面裝置101與一服務主機103確認授權次數是否足夠，在授權次數足夠的情況下，不必與後台進行授權，而因此提昇了交易的效率。所述提供授權資料的後台如一個驗證伺服器(本圖未示)，驗證伺服器是用以驗證個別遊戲機台10上的支付介面裝置101，並處理每次授權支付的程序，在一次驗證多次授權的交易方法中，可以通過服務主機103的功能達成一次驗證即可多次授權的好處。

在另一實施例中，除了以每次驗證取得一定數量的授權次數的方式之外，還可提供時間限制的授權方式，也就是每次驗證後得到一定時間內的多次授權，以時間為限制條件時，可以在一定時間內不限授權次數地連續支付，或是在一定時間內還限制一個次數門檻，即便時間未到門檻，當授權次數到達門檻時，仍需要重新驗證以重新獲得授權。

圖2顯示一次驗證多次授權的交易系統的系統架構實施例圖。

在此實施例中，系統包括有驗證伺服器21，驗證伺服器21負責驗證各終端裝置，並產生多次授權憑證，通過網路20，可以連接多個終端交易裝置201,202,203。此例中，驗證伺服器21可連接多個終端交易裝置201,202,203上的多個終端裝置，各終端裝置與驗證伺服器21設有彼此驗證用的密鑰，各終端裝置可利用密鑰產生用於識別終端裝置的識別憑證，以提供驗證伺服器21驗證各端終端裝置。如此，揭露書提出的方法可以解決驗證伺服器21在沒有採用一次驗證多次授權的交易方法的情況下可能需要同時處理大量終端裝置產生的授權需求會發生效率不彰的問題。

此例中，終端交易裝置201,202,203如可連續支付使用的遊戲機、選物販賣機、無人販賣機等，還可適用提供特定金融服務(如轉帳、提款、存款、借貸等)的無人資訊設備，每個終端交易裝置201,202,203都設有與驗證伺服器21連線的終端裝置，終端裝置如設於各終端交易裝置201,202, 203中的讀卡裝置，讓使用者可以使用儲值卡、信用卡、行動支付等方式執行身份認證與連續支付的目的。而揭露書提出的一次驗證多次授權的交易系統提供各終端裝置完成一次驗證後即可取得多次授權的憑證，讓交易程序可以不用每次授權都需要一次驗證才能完成支付。

圖3顯示一次驗證多次授權的交易系統的運作實施例圖，圖中顯示一次驗證多次授權的交易方法運行於驗證伺服器31、服務主機33與終端裝置(安全控制器35、介面裝置37)之間。

驗證伺服器31可以為一雲端伺服器，連線多個設於各處的終端裝置，終端裝置主要為可以讀取一使用者裝置產生訊息的介面裝置37，若使用者裝置為一種支付工具，可以執行支付，由介面裝置37讀取後，讓安全控制器35取得其中安全資料。此安全資料為以支付工具交易一金額所形成，可包括使用者裝置的識別資料，以及相關身份驗證資料，主要是提供終端裝置驗證支付工具的資料。

經介面裝置37讀取的安全資料交由連結此介面裝置37的安全控制器35，安全控制器35可以為運行於介面裝置37或特定裝置內的軟體或韌體，或搭配硬體實現，或可為一獨立運行的電腦裝置，其目的是搭配各種IoT裝置、讀卡機運作，如所述的介面裝置37，能處理支付等金融業務，通過網路，為一次驗證多次授權的交易系統提供的主要元件之一，可連線至驗證伺服器31。

在建制一次驗證多次授權的交易系統時，安全控制器35註冊在驗證伺服器31，在驗證伺服器31與安全控制器35中設有彼此驗證用的密鑰，使得需要驗證身份時(如需要重新取得授權資料時)，安全控制器35可以此密鑰與一特定演算法演算一用於驗證安全控制器35的憑證，並可在註冊時儲存在驗證伺服器31中，提供驗證伺服器31作為將來驗證安全控制器35之用。

驗證伺服器31設有以軟體或電路實現的終端裝置管理單元311，其中記載經過註冊的安全控制器35或是整合介面裝置37與安全控制器35的終端裝置的相關資料，如識別資料、對應密鑰與憑證等資料。這些資料提供驗證單元315以驗證終端的安全控制器35(或其終端裝置)是否為系統認證的裝置。根據一實施例，當安全控制器35連線驗證伺服器31，並傳遞其識別資料至驗證伺服器31。按照安全的需求，通過網路傳遞的資料可以利用密鑰加密後傳送到驗證伺服器31，由驗證伺服器31以對應的密鑰解密後，驗證安全控制器35。

更者，驗證伺服器31能根據其中終端裝置管理單元311記載的網路位址傳送授權資料至各端安全控制器35，由驗證伺服器31回傳給安全控制器35的資料也可對應加解密，確保資訊安全。

驗證伺服器31設有加密演算單元313，提供對各資料加密的演算法與資料。當安全控制器35向驗證伺服器31請求授權資料，經驗證單元315完成驗證後，當驗證伺服器31決定提供給各終端裝置可以使用服務(支付)的次數，通過加密演算單元313執行雜湊演算(hash)以演算多次授權的憑證(token)，形成授權資料，並傳到安全控制器35。

之後，所述授權資料記載了授權次數與每次授權的憑證(hash值)，並傳送到服務主機33的授權資料處理單元331，服務主機33於是可以依照安全控制器35的請求，在終端直接授權每一次取得服務的支付程序。

舉例來說，終端裝置設於可連續支付進行遊戲的遊戲機台，而使用者可以攜帶儲值卡、信用卡或可執行行動支付的手機，通過靠近遊戲機台上的終端裝置完成一次支付，終端裝置中的安全控制器先檢查授權次數與時間，判斷是否可以立即授權，若符合授權條件，即向服務主機要求授權，經服務主機驗證安全控制器與授權資料後，提供授權憑證，當確認支付後， 使用者可以啟動遊戲機開始使用。

再以金融業務為例，當使用者使用儲值卡、信用卡或可執行行動支付的裝置進行線上交易，需要第三方驗證，用以讀取這些支付工具的終端電腦裝置通過其中安全控制器(如電路模組或軟體程式)確認是否符合授權條件，若符合，即向服務主機要求授權；或在不符合授權條件下，仍需要連線第三方驗證伺服器要求驗證與授權。

圖4接著顯示一次驗證多次授權的交易方法的實施例流程圖，圖中顯示描述服務主機42、終端裝置43與使用者裝置44之間運行的流程。

一開始，如步驟S401，使用者以使用者裝置44靠近終端裝置43，預備取得終端交易裝置提供的特定服務，如購買商品、金融交易或進行遊戲等，這時，啟動終端裝置43，以讀取使用者裝置44產生的安全資料。舉例來說，使用者裝置44如一支付工具，終端裝置43以其中介面裝置讀取安全資料，也就是在終端交易裝置交易一金額形成的安全資料，讓終端裝置43可以驗證支付本次金額的使用者裝置44。

這時，如步驟S403，由終端裝置43檢查授權次數，若授權次數足夠，計算授權次數減一次，並依據之前自驗證伺服器接收的授權資料取得其中多次授權的憑證(token)之一(本次授權憑證，如一雜湊值)，產生交易資料，所述交易資料包括本次授權憑證、授權交易的金額、時間、執行本次交易的終端裝置43的識別資料，以及相關服務商的資訊等。接著，如步驟S405，根據設定的目的地，可經安全加密後，將交易資料傳送到服務主機42，再如步驟S407，由服務主機42根據解密後的交易資料中的資訊驗證終端裝置43，其中還包括經解雜湊以驗證本次授權憑證，並確認授權次數是否符合，再計算一剩餘授權次數，確認授權後，如步驟S409，服務主機42回應一授權訊息，通知終端裝置43完成支付。

圖5繼續提出另一實施例流程圖，此流程係運行於驗證伺服器41、服務主機42、終端裝置43與使用者裝置44之間。

同樣地，使用者利用使用者裝置44準備支付以取得一服務，如購物、金融交易，或遊戲，如步驟S501，在一實施例，終端裝置43因為其中軟體程序感測到有使用者裝置44接近(如使用NFC技術)或是連接(如插卡)而被啟動，由終端裝置43讀取使用者裝置44產生的安全資料。在步驟S502中，終端裝置43中運行的軟體程序將檢查授權憑證的狀態，例如判斷授權憑證是否足夠、憑證是否過期(授權的時間限制)等狀態。

此例中，於終端裝置43讀取安全資料時，若終端裝置43判斷剩餘授權次數不足時，終端裝置43向一驗證伺服器41傳送一識別憑證(步驟S503)，這個識別憑證可以提供驗證伺服器41驗證終端裝置43的合法性。當驗證確認為合法的終端裝置43後，驗證伺服器41根據終端裝置43的屬性與需求，包括預設設定的資訊，決定一授權次數，這是讓終端裝置43再一次驗證後可以提供服務的條件，包括服務次數限制，或是一個時間限制內不受次數限制的服務，或是次數與時間皆設有限制的條件，以此產生授權資料，其中包括一組授權憑證(步驟S505)，這組授權憑證為授權多次服務的多個憑證(token)，這些授權憑證可經雜湊運算多次，產生多筆雜湊值，並加密後形成授權資料，傳送給服務主機42(步驟S507)。在接續的步驟S509中，為了安全的目的，當驗證伺服器41傳送經過加密的訊息到服務主機42，服務主機42可以對應演算法解出其中資訊，以能根據接收的資訊反過來驗證伺服器41(步驟S509)，當驗證為符合可以接受授權資料的驗證伺服器41時，發出確認訊息給驗證伺服器41(步驟S511)。

其中，所述授權資料包括多次授權的憑證(token)，其中設有次數限制的條件，或時間限制的條件，或是兩者兼具的授權條件，使得在上 述步驟S502中，可讓終端裝置43讀取安全資料時，除了檢查授權次數，更檢查時間限制。

接著，在步驟S513中，驗證伺服器41將經過加密的授權資料傳送到終端裝置43，資料包括對應終端裝置的識別憑證、一次驗證的授權次數限制，或可包括時間限制。

終端裝置43在一開始步驟中感應到使用者裝置44，使用者通過使用者裝置44想要取得服務，此時，由於終端裝置43已經重新取得包括多次授權憑證的授權資料，如步驟S515，在終端裝置43中，計算授權次數減一次，同時取得多次授權的憑證(token)之一，產生對應本次交易的交易資料，交易資料包括經雜湊運算其中之一憑證形成的雜湊值與終端裝置43的識別資料，而此雜湊值是提供服務主機42進行比較，以確認授權本次交易(步驟S517)。

服務主機42接收到本次交易資料，解密後，也以其中資料驗證終端裝置43，根據其中的授權憑證，確認授權次數是否符合，再計算一剩餘授權次數(步驟S519)，服務主機42回應一授權訊息，通知終端裝置43完成支付(步驟S521)。

綜上所述，根據上述實施例所描述的一次驗證多次授權的交易方法與系統，所述方法可以適用需要連續授權支付的系統，以及具有大量終端裝置需要同時執行驗證授權的系統中，其中終端裝置除了讀取支付工具資料的介面裝置之外，更提出與終端裝置搭配運作的安全控制器(可為電路模組或軟體程序)，以實現一次驗證而多次授權的功效。在不需要每次授權都需要驗證的情況下，可以有效改善整體系統運作的效能，而又保有安全性的目的。更者，在進行驗證時，因為終端裝置搭配安全控制器進行驗證作業，還可以讓驗證伺服器可以保障終端裝置的身份，或是讓終端裝置確認所連線 的驗證伺服器的身份。

如此，當終端裝置(如IoT裝置)有一定量且運行時需要驗證伺服器提供驗證與授權時，可以解決來往驗證與授權需要的頻寬與計算資源龐大而可能造成效能下降並無法即時驗證與授權的問題。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

31:驗證伺服器

311:終端裝置管理單元

313:加密演算單元

315:驗證單元

33:服務主機

331:授權資料處理單元

35:控制模組

37:介面裝置

Claims (8)

1. 一種一次驗證多次授權的交易授權方法，包括：以一終端裝置讀取一使用者裝置的一安全資料；於該終端裝置中，檢查一授權條件，包括一授權次數；若該授權次數足夠，該授權次數減一次，並產生一交易資料；傳送該交易資料至一服務主機；以及於該服務主機中，根據該交易資料與該終端裝置的資訊，計算一剩餘授權次數，其中，於該終端裝置讀取該安全資料時，若該授權次數不足時，該終端裝置向一驗證伺服器傳送一識別憑證，於該驗證伺服器驗證該終端裝置後，產生一授權資料，該授權資料包括多次授權的憑證，並傳送該多次授權的憑證到該終端裝置，其中，於該驗證伺服器產生該授權資料時，將其中該多次授權的憑證執行多次雜湊運算，產生多筆雜湊值，再傳送該多筆雜湊值至該服務主機。
2. 如請求項1所述的一次驗證多次授權的交易授權方法，其中該授權條件包括一時間限制，於該終端裝置讀取該安全資料時，除了檢查該授權次數，更檢查該時間限制。
3. 如請求項1所述的一次驗證多次授權的交易授權方法，其中該終端裝置於本次交易產生的該交易資料包括經雜湊運算其中之一憑證形成的一雜湊值與該終端裝置的一識別資料，其中該雜湊值提供該服務主機進行比較，以確認授權本次交易。
4. 如請求項1所述的一次驗證多次授權的交易授權方法，其中該驗證伺服器連接多個終端裝置，各終端裝置與該驗證伺服器設有彼此驗證用的密鑰，該終端裝置利用該密鑰產生該識別憑證，以提供該驗證伺服器驗證該終端裝置。
5. 如請求項1至4中任一項所述的一次驗證多次授權的交易授權 方法，其中該使用者裝置為一支付工具，該終端裝置包括一介面裝置，用以讀取使用該支付工具交易一金額形成的該安全資料，該安全資料包括提供該終端裝置驗證該支付工具的資料。
6. 一種一次驗證多次授權的交易授權系統，包括：一驗證伺服器；一服務主機；以及一終端裝置，連線該驗證伺服器與該服務主機，設於一終端交易裝置中，該終端裝置包括一安全控制器與一介面裝置；其中，該一次驗證多次授權的交易授權系統運行一一次驗證多次授權的交易方法，包括：以該介面裝置讀取一使用者裝置的一安全資料；於該安全控制器中，檢查一授權條件，包括一授權次數；若該授權次數足夠，該授權次數減一次，並產生一交易資料；傳送該交易資料至該服務主機；以及於該服務主機中，根據該交易資料與該安全控制器的資訊，計算一剩餘授權次數；其中，於該介面裝置讀取該安全資料時，若該授權次數不足時，該安全控制器向該驗證伺服器傳送一識別憑證，於該驗證伺服器驗證該終端裝置後，產生一授權資料，該授權資料包括多次授權的憑證，並傳送該多次授權的憑證到該終端裝置，其中，於該驗證伺服器產生該授權資料時，將其中該多次授權的憑證執行多次雜湊運算，產生多筆雜湊值，再傳送該多筆雜湊值至該服務主機。
7. 如請求項6所述的一次驗證多次授權的交易授權系統，其中該驗證伺服器連接多個終端裝置，各終端裝置與該驗證伺服器設有彼此驗證用的密鑰，該終端裝置利用該密鑰產生該識別憑證， 以提供該驗證伺服器驗證該終端裝置。
8. 如請求項6或7所述的一次驗證多次授權的交易授權系統，其中該使用者裝置為一支付工具，該終端裝置的該介面裝置用以讀取使用該支付工具在該終端交易裝置交易一金額形成的該安全資料，該安全資料包括提供該終端裝置驗證該支付工具的資料。

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