专利名称：一种基于qpboc规范的手持式离线非接触小额支付终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非接触小额支付终端，尤其涉及一种手持式离线非接触小额 支付终端，属于电子支付领域。
技术背景现有的小额支付交易的收款设备操作方均属于具有一定规模，信誉得到用户认可 的经营实体，其系统的运行和用户群的维护在很大程度上依赖于操作员所属经营实体的信 誉，这相对于个体商户经营模式中的以个人为信誉担保主体的情况有极大区别。而作为流 动性极大的消费用户群体，其忠诚度和信誉度也无法和前一模式中较为稳定的用户群相 比。可以说，传统小额支付中的运营模式在相当程度上依赖于交易双方的高度互信，而早餐 店、便利店、集贸市场等新的小额支付领域中，交易双方之间并不存在这种互信。但是上述 领域的潜在电子支付市场也已经对于小额电子支付具有巨大和迫切的需求潜力。在此类以 小额零售为主的应用环境中，由于交易参与方身份复杂，终端管理难度很大，而交易的环境 也多种多样，交易对象和交易金额变换范围也广泛得多。已有的系统无论在安全性、兼容 性、扩展性、还是便利性方面都难以满足以上应用的需要。即使仅考虑已有的小额支付系 统，它们的技术规范和水平也是有较大差异，包括防伪卡、储值卡、ED/EP卡在内的多种技术 均存在上述问题，因此小额支付一卡通虽然是电子支付技术的发展趋势，但是其在实践之 中的应用却是很有难度的。因此，如何保证在交易双方信誉度有限的情况下提高双方对交 易公平性和安全性的认可，是推进此类应用中必须考虑并加以解决的重要一环。人民银行最新推出的PBOC补充规范中，定义了 QPBOC这一专门为小额支付应用打 造的新规范，兼备了传统借贷记应用的基于公钥的认证安全性和功能的丰富性，同时又通 过预处理等技术实现了快速处理的离线支付能力，为解决小额交易的安全性和扩展性问题 提供了可行的技术选择。但是目前的公交一卡通、部分餐饮类用户卡及校园卡，其技术原理主要基于储值 卡、ED/EP卡等，此类系统的安全性较大地依赖于支付终端的安全管理体制，依赖于相对简 单的交易环境，依赖于后台数据中心的有力监管控制，而此类卡片本身的处理能力和安全 保护性能都是十分有限的。因此这些系统从构架上只适用于交易金额小，安全风险低、应用 类型简单的场合。在使用过程中，或者需要连接后台数据中心进行支持，或者对交易金额和 交易环境和范围有严格的限制，难以在QPBOC规范中做到真正的通用。而对于安全性和功能性相对较高的金融卡借贷记支付方式来说，由于采用了联机 认证和安全构架，因此其交易的时间和成本都比较大，明显不适用于以快速处理的离线支 付为原则的小额支付应用。且现有的金融POS终端功能复杂，体积较大，在成本上和便携性 能方面不适于此类应用。而E-POS只能用于联机交易处理，不能支持离线支付模式。而公 交一卡通收费终端和现有各种非接卡支付终端在处理能力和对不同应用的兼容性方面均 不能满足QPBOC规范的需要。综上所述，传统的小额支付系统及银行卡支付系统在实现QPBOC这一专门为小额支付应用打造的新规范时，存在以下一些问题1、功能和性能不满足新应用的复杂操作，不同系统兼容困难；2、复杂环境中的交易安全和交易速度问题；3、难以满足低互信度和高流动性的环境中对交易公平性的保障，不易被用户接 受；4、对离线交易的支持有限，交易记录管理能力不足。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题，是克服上述已有技术的不足，提供一种全面支 持QPBOC规范的要求，实现离线处理的手持式非接触小额支付终端。本实用新型采用如下技术方案一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，包括控制终端工作的主 控内核，能够在规定的范围内读写非接触支付卡的非接触卡感应模块，按键，存储器，商户 IC卡读写模块和商户操作LCD，主控内核内设置可以同时支持多种小额非接触卡支付应用 的多应用管理系统与完成公钥证书的检验或认证信息的加解密的非对称安全算法协处理 器，终端还增加可以自动识别插入的通讯模块类型并配置驱动程序的自适应通讯模块配置 系统和电源与能够完成充放电管理和待机、唤醒控制的电源管理模块。优化的方案，所述的非接触卡感应模块包括专业读写模块和读写天线。优化的方案，该终端还包括用于向用户进行必要的提示的语音提示系统。优化的方案，该终端还包括用于向用户显示需要支付的交易金额的用户IXD显示 屏。优化的方案，所述的按键采用4x5矩阵形式。优化的方案，所述的主控内核为32位高性能处理器。根据QPBOC及小额非接触卡支付的特点，本实用新型提出了一套不同于其他非接 触卡支付应用(包括一卡通等小额支付的应用)的支付方法，其流程如下步骤1、卖方——商户和买方——用户作为交易参与的双方在交易现场通过双方 认可的方式(如面对面议价)确定交易内容、交易金额、和支付方式；步骤2、卖方通过键盘进行操作，并根据商户LCD的提示信息选择应用类型、输入 交易金额；步骤3、设备在商户IXD显示屏和用户IXD显示屏分别显示此次交易的金额，语音 提示进行必要操作；步骤4、用户核对LCD和语音提示信息，如认同交易则提交实现商定类型的非接触 消费卡，并放入设备的非接触卡感应区；步骤5、设备进行必要的交易处理，包括预处理，再此过程中可能需要安全协处理 器的辅助，然后设备根据交易结果在商户LCD、用户LCD上给出交易提示信息，语音提示和 蜂鸣器也给出相应音频信息提示；步骤6、交易记录保存在设备内，可以由IC卡读写模块下载到商户事先绑定的IC 卡上，或者通过USB 口、GPRS等接口将数据下载上传；步骤7、交易过程中，设备为手持操作，由内置锂电池供电。[0027]本实用新型的有益效果是所述的终端全面支持QPBOC规范的要求，同时，为了实 现对现有同类型支付应用的兼容，避免各个应用系统重复铺设终端的浪费，本设备开发了 多应用管理系统，能够同时支持多个应用的实施，并且具备无缝的切换运行能力，从而实现 对各种非接触卡小额支付应用的全面支持，更加有利于一卡通应用的推进。在对交易公平 性方面，设备更是引入了独立LED用户屏和语音提示系统，能够在各种复杂的场合保户交 易过程中的交易参与方利益公平。设备内可以根据需要插入通讯模块，通讯模块的接入插 座和协议为标准化设计，可以通过插入具有标准化设计的不同通讯模块来实现各种数据互 联功能，包括GPRS/CDMA等，以完成必要的数据上传和更新下载，系统内置自适应功能，可 以自动根据安装的模块调用驱动参数，实现用户透明DIY配置功能。
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
参照图1，一款基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，包括集成非对 称安全算法协处理器和可以同时支持多种小额非接触卡支付应用的多应用管理系统的高 性能主控内核、非接触卡感应模块、按键、存储器、商户操作LCD显示屏、用户LED显示屏、语 音提示系统、锂电池及电源管理模块、商户IC卡读写模块、自适应通讯模块配置系统。高性能主控内核内置了非对称安全算法协处理器，能够在极端的时间内完成公 钥证书的检验或认证信息的加解密，可以支持在非接触应用中进行DDA、SDA等安全认证， 主控内核配置了多应用管理系统，可以同时支持多种小额非接触卡支付应用，能够被动或 主动选择所需的支付类型，并执行相应的处理操作，来完成交易。其执行操作包括如下步 骤1、系统上电运行后，由应用管理器在运行空间装载设备中已经安装的各种应用程 序，各个应用的运行空间由应用管理器安全隔离，各个应用的必要运行参数和安全数据也 存在于独立的空间中，不会出现误调用和非法读写；2、由操作员(商户)根据实际情况自主操作设备，选择所需的支付应用类型；3、设备根据选择的支付应用类型，应用管理器跳转到此应用的运行空间，并调用 其专用参数和安全数据，在独立的应用运行空间执行被选择的应用处理程序，完成支付操 作；4、操作员也可采用默认模式，以最常用的支付类型进行处理，如果用户提交的支 付卡属于默认应用支持的类型，则按照上述3中的步骤完成交易；5、如果自动识别用户提交的支付卡和默认的支付类型不一致，则由应用管理器内 置的自适应识别模块主动识别其所属应用类型，并自动实现应用跳转；6、在应用管理器选择的应用空间中，按照3中的步骤完成交易；7、应用管理器在完成交易后续处理工作后跳回到默认应用空间，回到默认工作状 态；各个应用的操作界面采用统一的界面，对于本应用中不存在的操作选项，可以采 用特殊字体处理显示。[0039]非接触卡感应模块包括专业读写模块和读写天线两部分，能够在规定的范围内 读写非接触支付卡，完成交易操作；按键采用4x5矩阵，用于商户操作设备，包括交易金额的输入和日常交易的管理 等；商户操作IXD显示屏用户向商户显示操作的内容和显示必要的提示信息；用户LCD显示屏用高亮度大字体向用户显示需要支付的交易金额，避免交易的 不透明性，确保交易的公平进行；语音提示系统用于向用户显示需要支付的交易金额或进行必要的提示(如提交 刷卡操作、交易成功提示等)，避免交易的不透明性，确保交易的公平进行；电源及电源管理模块配置大容量锂电池，能够为手持设备提供长时间移动支付 功能，系统内置电源管理模块，能够完成充放电管理和待机、唤醒控制；商户IC卡读写模块能够完成商户卡的读写操作，用于将交易记录和流水通过IC 卡进行下载管理；自适应通讯模块配置系统设备内可以根据需要插入通讯模块，通讯模块的接入 插座和协议为标准化设计，可以通过插入具有标准化设计的不同通讯模块来实现各种数据 互联功能，包括GPRS/CDMA等，以完成必要的数据上传和更新下载。其实现方式为参数化配 置设计，不同的数据通讯模块具有相同的接口配置，接口的输入输出控制、电源接入等物理 管脚采用各通讯模块的最大集合，从而可以确保对不同模块进行全面控制。驱动自适应流 程如下1、不同的通讯模块设定唯一的设备编码；2、将通讯模块插入终端设备；3、终端设备在上电初始化过程中首先向通讯模块发送指令获得此设备编码信 息；4、终端设备根据编码信息设定驱动程序的配置和跳转参数；5、终端设备在工作中对通讯模块进行操作均是根据预设的参数调用相应的驱动 程序，终端关机后设定的配置和跳转参数清除，在下次开机启动时重载。终端设备使用内置的大容量存储器进行交易记录存储管理和维护功能。记录的存 储空间独立划分地址分区，可以保存1万条标准格式的交易记录。此地址采用独立的虚拟 地址编码，只能通过专用的API接口函数方可以对此地址进行操作，避免其他指令的误删 除和篡改。交易记录采用循环存储模式，设立独立索引表索引，并采用交易时间和交易流水 号双重索引表机制，可以逐条检索显示。此外，交易记录可以由用户设定下载方式，可以通 过商户IC卡下载，也可以由配置的通讯模块经过适当数据通道(USB 口、MODEM、GPRS等) 下载和管理。用户可以根据需要下载一定时间段内的记录，也可以下载全部交易记录。其 优点体现在1、提高检索速度和精度；2、更便于按门期下载交易流水记录；3、便于分块下载删除；4、可以更好的保护记录，避免误操作；5、多渠道下载，为用户提供更多选择。
权利要求1.一种基于QPBOC规范的于持式离线非接触小额支付终端，包括控制终端工作的主控 内核，能够在规定的范围内读写非接触支付卡的非接触卡感应模块，按键，存储器，商户IC 卡读写模块和商户操作LCD，其特征在于主控内核内设置可以同时支持多种小额非接触 卡支付应用的多应用管理系统与完成公钥证书的检验或认证信息的加解密的非对称安全 算法协处理器，终端还增加可以自动识别插入的通讯模块类型并配置驱动程序的自适应通 讯模块配置系统和电源与能够完成充放电管理和待机、唤醒控制的电源管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，其 特征在于所述的非接触卡感应模块包括专业读写模块和读写天线。
3.根据权利要求1所述的一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，其 特征在于该终端还包括用于向用户进行必要的提示的语音提示系统。
4.根据权利要求1所述的一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，其 特征在于该终端还包括用于向用户显示需要支付的交易金额的用户IXD显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，其 特征在于所述的按键采用4x5矩阵形式。
6.根据权利要求1所述的一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，其 特征在于所述的主控内核为32位高性能处理器。
专利摘要本实用新型为一种基于QPBOC规范的手持式离线非接触小额支付终端，配置了强大的32位高性能处理器，全面支持QPBOC应用流程的处理。专业设计的支付终端支持QPBOC规范定义的脱机交易处理，支持交易记录管理功能和传输功能，可以提供用户卡保存记录模式和无线方式(GPRS)的数据上传模式。机具设计符合金融支付终端设备的行业规范，具有多层次的保护功能，避免交易过程中的人为恶意破坏。其双屏幕显示设计充分考虑了非接触刷卡交易中对用户的保护，LED副屏幕专门用于向用户显示交易金额。设备内置的语音提示功能可以充分保证用户对交易金额的知情权，确保交易双方对等的公平性。
文档编号G07F19/00GK201859502SQ201020630070
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘杰, 危刚, 唐献良, 李海波, 梁锦伦, 聂舒, 高云 申请人:中国银联股份有限公司湖南分公司, 中钞信用卡产业发展有限公司