專利名稱：多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀u盾及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)銀ニ代U盾，具體涉及ー種作為網(wǎng)銀U盾使用的多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾及其工作方法。
背景技術：
網(wǎng)銀U盾是網(wǎng)上交易時用戶個人身份確認的認證介質(zhì)，具有數(shù)字簽名和身份認證功能，是保護網(wǎng)上銀行賬戶資金安全的重要工具。網(wǎng)銀ニ代U盾在一代U盾的基礎上，増加了可視化液晶顯示屏和用戶按鍵，能夠回顯交易金額、交易賬號等關鍵交易信息，需用戶按鍵二次確認后才完成操作，與一代U盾相比，能夠更有效地防止各類木馬病毒對用戶提交的網(wǎng)銀交易信息進行篡改，增強了網(wǎng)上交易的安全性?，F(xiàn)有的網(wǎng)銀ニ代U盾僅支持具有USB物理接ロ的Windows系列操作系統(tǒng)平臺， 只能以從設備工作模式(Slave模式)應用于個人或辦公PC機，依靠PC機作為主設備(PC機為Master模式)為自身供電。然而隨著移動支付的廣泛應用，智能手機、平板電腦等移動支付設備具有操作系統(tǒng)多樣性(iOS、Android、Windows Mobile等)和通訊接ロ多樣的特點，并且這些移動支付設備多數(shù)以從設備(Slave)工作模式為主，現(xiàn)有的網(wǎng)銀ニ代U盾受到物理接ロ、供電方式、工作模式、操作平臺等各個方面條件限制，無法應用于各類移動支付設備，極大限制了安全移動支付的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有網(wǎng)銀ニ代U盾的不足而提供一種基于多種操作系統(tǒng)平臺自帶電池、支持主設備工作模式的多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾及其エ作方法，能夠適應安全移動支付領域下移動設備多祥性和操作系統(tǒng)平臺多祥性。本發(fā)明采用以下技術方案
ー種多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾，其特征在于，包括
USB接ロ，用于實現(xiàn)與各類移動設備以及PC機的物理連接；
安全控制模塊，用于接收來自USB接ロ的交易數(shù)據(jù)，提取用戶網(wǎng)銀交易數(shù)字證書并對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名；
顯示模塊，用干與安全控制模塊通訊，獲取用戶交易信息，并采用IXD液晶顯示屏顯
示；
電源，用于U盾的自主供電，支持U盾在主設備模式下的工作方式。還包括按鍵部分，包括四個按鍵，確認鍵、取消鍵、上翻鍵和下翻鍵，實現(xiàn)確認、返回和查詢等菜單功能。所述USB接ロ由接ロ I和接ロ 2兩部分組成，接ロ I采用USB2. 0接ロ，用于連接iOS系列和Android系列等移動設備；接ロ 2采用USB3. 0接ロ，用于連接PC機。所述安全控制模塊為上層網(wǎng)銀應用提供密碼服務，所述安全控制模塊除包含標準的RSA算法、DES算法外，還包含國家商用密碼標準算法，包括SMl對稱算法、SM2橢圓曲線算法、SM3雜湊算法和隨機數(shù)發(fā)生器。所述按鍵部分通過按鍵選擇，實現(xiàn)對U盾在USB協(xié)議下的主設備(Host)模式和從設備(Slave)模式之間的切換。還包括MFI認證模塊，包含對iOS設備的認證證書，由安全控制模塊調(diào)用，完成iOS系列設備對U盾的設備認證。ー種多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾的工作方法，其特征在于
當支付設備為Android、Windows Mobile等系列設備時,設置U盾為主設備，U盾按照主模式的工作方式與支付設備通信；
安全控制模塊接收來自USB接ロ的交易數(shù)據(jù)，將交易信息送至顯示模塊；
用戶通過按鍵對交易信息二次確認后，安全控制模塊讀取用戶證書，對交易數(shù)據(jù)進行 數(shù)字簽名，將證書和數(shù)字簽名等交易信息通過USB接ロ返回至支付設備；
所述USB接ロ由接ロ I和接ロ 2兩部分組成，接ロ I采用USB2.0接ロ，用于連接iOS系列和Android系列等移動設備；接ロ 2采用USB3. 0接ロ，用于連接PC機。當U盾通過USB接ロ與支付設備連接后，首先通過顯示屏和按鍵進行工作方式選擇。當支付設備為PC機、iOS系列等具有主控功能的設備吋，設置U盾為從模式，按照從模式與PC機等設備完成USB通信協(xié)議，如果主設備是PC機，則通過USB接口中的接ロ 2完成通信；如果主設備是iOS系列等手機移動終端，則通過USB接口中的接ロ I完成通信。當支付設備為Android、Windows Mobile等系列設備時,設置U盾為主模式,按照主模式與支付設備之間完成USB通信協(xié)議，通過USB接口中的接ロ I完成通信。如果移動支付設備為iOS等系列設備，則安全控制模塊在接收交易數(shù)據(jù)前，調(diào)用MFI認證模塊，基于MFI認證協(xié)議完成與iOS系列設備的設備認證。本發(fā)明的有益效果是
支持多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾是在普通ニ代U盾的基礎上，除PC設備外，増加了對移動設備網(wǎng)上銀行服務的支持，提供用戶認證證書和數(shù)字簽名服務，全面解決了 iOS系統(tǒng)、Android系統(tǒng)等移動設備無法基于U盾保護網(wǎng)銀應用安全的問題，為移動支付提供統(tǒng)一、有效、可靠的安全服務。


圖I為該網(wǎng)銀U盾組成結構圖。圖2為該網(wǎng)銀U盾與支付設備協(xié)商主從工作模式過程圖。圖3為該網(wǎng)銀U盾處理交易信息過程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進ー步描述
如圖I所示，ー種支持多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾，包括USB接ロ I、安全控制模塊2、顯示模塊3、MFI認證模塊4、供電電池5和按鍵部分6 ；
USB接ロ 1，用于實現(xiàn)與各類移動設備以及PC機的物理連接；
安全控制模塊2，用于接收來自USB接ロ的交易數(shù)據(jù)，提取用戶網(wǎng)銀交易數(shù)字證書并對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名；
顯示模塊3，用干與安全控制模塊通訊，獲取用戶交易信息，并采用LCD液晶顯示屏顯
示；
電源(供電電池5)，用于U盾的自主供電，支持U盾在主設備模式下的工作方式。所述USB接ロ I采用標準mini USB3. 0接ロ，該接ロ由接ロ I和接ロ 2兩部分組成。接ロ I采用USB2. 0接ロ，用于連接iOS、Android等手機移動終端；接ロ 2采用USB3. 0接ロ，用于連接PC機。該接ロ實現(xiàn)與各類移動設備以及PC機的物理連接。所述安全控制模塊2以SRAM方式接收來自mini USB3. 0接ロ的數(shù)據(jù)，通過SPI接ロ將交易信息送至顯示模塊3，對這些數(shù)據(jù)進行安全處理，為上層網(wǎng)銀應用提供密碼服務，提取用戶網(wǎng)銀交易數(shù)字證書并對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名。待用戶通過按鍵對交易信息二次確認后，安全控制模塊讀取用戶證書，對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名，將證書和數(shù)字簽名等交易信息通過USB接ロ返回至支付設備。該安全控制模塊除包含標準的RSA算法、DES算法外， 還包含國家商用密碼標準算法，包括SMl對稱算法、SM2橢圓曲線算法、SM3雜湊算法和隨機數(shù)發(fā)生器。所述顯示模塊3通過標準SPI接ロ與安全控制模塊通訊，獲取用戶交易信息，并采用LCD液晶顯示屏顯示，顯示內(nèi)容包括用戶交易賬戶和交易金額等交易信息。所述MFI認證模塊4包含對iOS設備的認證證書，由安全控制模塊調(diào)用，通過I2C總線與安全控制模塊通信，完成iOS系列設備對U盾的設備認證。如果移動支付設備為iOS系列設備，則安全控制模塊在接收交易數(shù)據(jù)前，調(diào)用MFI認證模塊，基于MFI認證協(xié)議完成與iOS系列設備的設備認證。所述供電電池5為5V鋰電池,用于U盾的自主供電,支持U盾在主設備模式下的工作方式。所述按鍵部分6包括四個按鍵，確認鍵、取消鍵、上翻鍵和下翻鍵，主要實現(xiàn)確認、返回、查詢等菜單功能，為用戶使用U盾提供信息交互。所述按鍵部分通過按鍵選擇，實現(xiàn)對U盾在USB協(xié)議下的主設備(Host)模式和從設備(Slave)模式之間的切換。如圖2所示，當網(wǎng)銀U盾通過mini USB3. 0接ロ與支付設備連接后，首先通過顯示屏和按鍵進行工作方式選擇，工作方式分為主模式和從模式兩類。工作方式一 JA(Slave)模式。當支付設備為PC機、iOS系列等具有主控功能的設備吋，設置U盾為從模式，按照從模式與PC機等設備完成USB通信協(xié)議，如果主設備是PC機，則通過USB接口中的接ロ 2完成通信；如果主設備是iOS系列等智能移動終端，則通過USB接口中的接ロ I完成通信。工作方式ニ主(Master)模式。當支付設備為Android、Windows Mobile等系列設備吋，設置U盾為主模式，按照主模式與支付設備之間完成USB通信協(xié)議，通過USB接ロ中的接ロ I完成通信。如圖3所示，當U盾設定工作模式并與支付設備之間建立通信通道之后，通過U盾進行網(wǎng)上銀行交易，交易步驟如下
步驟ー使用支付設備(PC機、智能手機、平板電腦等)登錄網(wǎng)銀支付界面，輸入U盾保護ロ令(PIN碼)，如正確，用戶進行支付操作，輸入支付賬戶和支付金額；如ロ令錯誤，則交易過程中斷；步驟ニ 用戶交易過程中的數(shù)據(jù)信息通過USB接ロ傳送至U盾，U盾則調(diào)用顯示模塊將交易數(shù)據(jù)顯示在IXD液晶屏上；
步驟三用戶二次確認交易支付數(shù)據(jù)的正確性，如無誤，按下確認鍵；如有錯誤，則按下返回鍵，取消該次交易；
步驟四當用戶按下確認鍵后，U盾調(diào)用安全控 制模塊提取用戶證書并對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名，并將證書和簽名數(shù)據(jù)通過USB接ロ返回至網(wǎng)銀支付應用程序；
步驟五網(wǎng)銀支付應用程序向網(wǎng)銀后臺提交證書和經(jīng)過簽名的交易數(shù)據(jù)，本次網(wǎng)銀交易完成。
權利要求
1.ー種多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾，其特征在于，包括 USB接ロ，用于實現(xiàn)與各類移動設備以及PC機的物理連接； 安全控制模塊，用于接收來自USB接ロ的交易數(shù)據(jù)，提取用戶網(wǎng)銀交易數(shù)字證書并對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名； 顯示模塊，用干與安全控制模塊通訊，獲取用戶交易信息，并采用IXD液晶顯示屏顯示； 電源，用于U盾的自主供電，支持U盾在主設備模式下的工作方式。
2.如權利要求I所述的U盾，其特征在于，還包括 按鍵部分，包括四個按鍵，確認鍵、取消鍵、上翻鍵和下翻鍵，實現(xiàn)確認、返回和查詢菜單功能。
3.如權利要求I所述的U盾，其特征在于 所述USB接ロ由接ロ I和接ロ 2兩部分組成，接ロ I采用USB2.0接ロ，用于連接iOS系列和Android系列移動設備；接ロ 2采用USB3. 0接ロ，用于連接PC機。
4.如權利要求I所述的U盾，其特征在于 所述安全控制模塊為上層網(wǎng)銀應用提供密碼服務，所述安全控制模塊除包含標準的RSA算法、DES算法外，還包含國家商用密碼標準算法，包括SMl對稱算法、SM2橢圓曲線算法、SM3雜湊算法和隨機數(shù)發(fā)生器。
5.如權利要求2所述的U盾，其特征在干 所述按鍵部分通過按鍵選擇，實現(xiàn)對U盾在USB協(xié)議下的主設備(Host)模式和從設備(SIave )模式之間的切換。
6.如權利要求I所述的U盾，其特征在于，還包括 MFI認證模塊，包含對iOS設備的認證證書，由安全控制模塊調(diào)用，完成iOS系列設備對U盾的設備認證。
7.ー種多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾的工作方法，其特征在于 當支付設備為Android、Windows Mobile系列設備時,設置U盾為主設備，U盾按照主模式的工作方式與支付設備通信； 安全控制模塊接收來自USB接ロ的交易數(shù)據(jù)，將交易信息送至顯示模塊； 用戶通過按鍵對交易信息二次確認后，安全控制模塊讀取用戶證書，對交易數(shù)據(jù)進行數(shù)字簽名，將證書和數(shù)字簽名交易信息通過USB接ロ返回至支付設備。
8.如權利要求7所述的U盾的工作方法，其特征在于 所述USB接ロ由接ロ I和接ロ 2兩部分組成，接ロ I采用USB2.0接ロ，用于連接iOS系列和Android系列移動設備；接ロ 2采用USB3. 0接ロ，用于連接PC機；當U盾通過USB接ロ與支付設備連接后，首先通過顯示屏和按鍵進行工作方式選擇。
9.如權利要求8所述的U盾的工作方法，其特征在于 當支付設備為PC機、iOS系列的具有主控功能的設備吋，設置U盾為從模式，按照從模式與PC機設備完成USB通信協(xié)議，如果主設備是PC機，則通過USB接口中的接ロ 2完成通信；如果主設備是iOS系列手機移動終端，則通過USB接口中的接ロ I完成通信。
10.如權利要求8所述的U盾的工作方法，其特征在于 當支付設備為Android、Windows Mobile系列設備時,設置U盾為主模式,按照主模式與支付設備之間完成USB通信協(xié)議，通過USB接口中的接ロ I完成通信。
11.如權利要求7所述的U盾的工作方法，其特征在于 如果移動支付設備為iOS系列設備，則安全控制模塊在接收交易數(shù)據(jù)前，調(diào)用MFI認證模塊，基于MFI認證協(xié)議完成與iOS系列設備的設備認證。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種作為網(wǎng)銀二代有源U盾使用的多操作系統(tǒng)平臺和移動支付設備的網(wǎng)銀U盾及其工作方法，該U盾包括miniUSB3.0接口、安全控制模塊、顯示模塊、MFI認證模塊、5V鋰電池和按鍵部分，miniUSB接口和相應的數(shù)據(jù)連接線配套使用，實現(xiàn)與各類移動設備以及PC機的物理連接；安全控制模塊為上層網(wǎng)銀應用提供密碼服務；MFI認證模塊完成iOS系列設備對U盾的設備認證；有源U盾自帶電池、支持主設備工作模式，能夠適應安全移動支付領域下移動設備多樣性和操作系統(tǒng)平臺多樣性，全面解決了iOS系統(tǒng)、Android系統(tǒng)等移動設備無法基于U盾保護網(wǎng)銀應用安全的問題，為移動支付提供統(tǒng)一、有效、可靠的安全服務。
文檔編號G06Q20/38GK102867255SQ20121026321
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權日2012年7月27日
發(fā)明者何駿, 劉熙胖, 梁松濤, 董建強, 趙國磊, 張魯國, 蘇慶會 申請人:鄭州信大捷安信息技術股份有限公司