本發(fā)明涉及移動支付技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及NFC移動支付技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端。

背景技術(shù)：

手機(jī)近場支付是指消費(fèi)者在購買商品或服務(wù)時，通過手機(jī)向商家進(jìn)行支付，支付的處理在現(xiàn)場進(jìn)行，使用手機(jī)射頻(NFC)、紅外、藍(lán)牙等通道，實(shí)現(xiàn)與自動售貨機(jī)以及POS機(jī)的本地通訊，完成支付。近場通信(Near Field Communication，NFC)是一種短距高頻的無線電技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù)，由非接觸式射頻識別(RFID)演變而來。NFC工作頻率為13.56Hz，有效范圍為20cm以內(nèi)，其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。NFC有3種工作模式：讀卡器模式、點(diǎn)對點(diǎn)模式、卡模擬模式。在讀卡器模式時，NFC設(shè)備產(chǎn)生射頻場從外部采用相同標(biāo)準(zhǔn)的NFC標(biāo)簽中讀寫數(shù)據(jù)。在點(diǎn)對點(diǎn)模式中，NFC可以與其他的NFC設(shè)備通信，進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?？M模式中，讀卡器是主動設(shè)備，產(chǎn)生射頻場；NFC設(shè)備為被動設(shè)備，模擬一張符合NFC標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式卡片與讀卡器進(jìn)行交互。其中本文所討論的HCE技術(shù)主要是用于卡模擬的模式。

傳統(tǒng)的NFC終端主要包括非接觸性前端CLF芯片(也叫NFC控制器)、天線(Antenna)、安全模塊(Secure Element,SE)三個主要部件。在CLF中提供了識讀接口、P2P接口、卡模擬接口，分別對應(yīng)上面所說的三種工作模式。

目前主流的手機(jī)近場支付方案中，處理器、天線線圈、CLF模塊(CLF芯片)一般都集成在手機(jī)內(nèi)部，而根據(jù)SE模塊(安全芯片)的實(shí)現(xiàn)方式的差異，可分為SWP-SD方案、SWP-SIM方案和全手機(jī)方案。其中SWP-SD方案，即安全芯片集成在SD卡上(特制的SD卡)，SE和CLF模塊之間通過單線協(xié)議通訊；SWP-SIM方案，即安全芯片集成在SIM卡上(特制的SIM卡)，SE和CLF模塊之間也是通過單線協(xié)議通訊；全手機(jī)方案，即安全芯片集成在手機(jī)內(nèi)部，出廠時預(yù)置相關(guān)應(yīng)用，或者通過OTA下載相關(guān)應(yīng)用。

可以看到，采用傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模式，除了全手機(jī)方案外，SWP-SIM和SWP-SD都需要手機(jī)支持SWP單線協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)CLF模塊和SE模塊之間的連接，這需要手機(jī)在硬件、軟件層面給予支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中手機(jī)近場支付時手機(jī)需要支持單線協(xié)議或需要在硬件、軟件層面進(jìn)行改動的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)，應(yīng)用于配置有SIM卡的移動終端中，所述基于HCE的NFC支付系統(tǒng)包括：NFC天線，用于與近場的NFC讀卡設(shè)備進(jìn)行交易數(shù)據(jù)的傳輸；CLF芯片，與所述NFC天線和移動終端內(nèi)的中央處理器相連，用于對所述NFC天線傳輸?shù)慕灰讛?shù)據(jù)進(jìn)行處理；HCE應(yīng)用程序模塊，與所述CLF芯片相連，用于根據(jù)CLF芯片處理后的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的交易操作；貼膜卡，與所述移動終端內(nèi)的SIM卡貼合并與所述HCE應(yīng)用程序模塊相連，所述貼膜卡內(nèi)集成有安全芯片，用于對所述交易數(shù)據(jù)和所述交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證。

進(jìn)一步地，所述CLF芯片和所述HCE應(yīng)用程序模塊還與所述移動終端內(nèi)的操作系統(tǒng)相連，所述CLF芯片將處理后的交易數(shù)據(jù)發(fā)送至所述移動終端內(nèi)的操作系統(tǒng)，所述移動終端內(nèi)的操作系統(tǒng)再將接收到的交易數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述HCE應(yīng)用程序模塊。

進(jìn)一步地，所述HCE應(yīng)用程序模塊在收到CLF芯片處理后的交易數(shù)據(jù)時，向所述貼膜卡發(fā)送指令，以使所述貼膜卡內(nèi)的安全芯片對所述交易數(shù)據(jù)和所述交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證。

進(jìn)一步地，所述HCE應(yīng)用程序模塊預(yù)先在所述移動終端內(nèi)的操作系統(tǒng)中注冊登記。

進(jìn)一步地，所述安全芯片內(nèi)配置有用于金融交易的若干應(yīng)用，同時所述安全芯片存儲有金融支付賬戶信息和對應(yīng)的相關(guān)證書。

進(jìn)一步地，所述NFC天線與近場的NFC讀卡設(shè)備傳輸?shù)慕灰讛?shù)據(jù)以射頻信號形式傳輸。

進(jìn)一步地，所述射頻信號的頻率為13.56MHz。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于HCE的NFC支付移動終端，所述移動終端內(nèi)配置有如上所述的基于HCE的NFC支付系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述移動終端為具備NFC功能和HCE功能的移動終端。

進(jìn)一步地，所述移動終端為智能手機(jī)、PAD或掌上電腦。

如上所述，本發(fā)明的一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端，具有以下有益效果：

本發(fā)明通過將安全芯片集成在貼膜卡內(nèi)對交易數(shù)據(jù)和交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證，并通過HCE應(yīng)用程序模塊進(jìn)行相應(yīng)的交易操作，可以避開SWP的限制，無需移動終端支持SWP單線協(xié)議，也無需對移動終端進(jìn)行硬件或軟件層面的改動，即可以實(shí)現(xiàn)CLF芯片 和安全芯片(SE模塊)的連接通信。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)實(shí)用，對一般的移動終端具有普遍適應(yīng)性。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

1 基于HCE的NFC支付系統(tǒng)

11 NFC天線

12 CLF芯片

13 HCE應(yīng)用程序模塊

14 貼膜卡

2 移動終端

21 中央處理器

22 SIM卡

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

本發(fā)明的目的在于提供一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中手機(jī)近場支付時手機(jī)需要支持單線協(xié)議或需要在硬件、軟件層面進(jìn)行改動的問題。以下將詳細(xì)闡述本發(fā)明的一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端的原理及實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性勞動即可理解本發(fā)明的一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)及移動終端。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1和一種基于HCE的NFC支付移動終端2。支付方式采用HCE-貼膜卡模式，則可以避開SWP的限制，只要移動終端2 支持NFC和HCE技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)移動終端2近場支付功能。本實(shí)施例提供的基于HCE的NFC支付移動終端2內(nèi)配置有所述基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1。在此，所述移動終端2包括一種能夠按照事先設(shè)定或存儲的指令，自動進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和信息處理，而且具有多媒體影音功能的電子設(shè)備，其包括但不限于智能手機(jī)、PAD或掌上電腦等。

以下對所述基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1，應(yīng)用于配置有SIM卡22的移動終端2中，所述基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1包括：NFC天線11、CLF芯片12、HCE應(yīng)用程序模塊13以及貼膜卡14。

HCE(host-based card emulation)，即基于主機(jī)的卡模擬，在一部配備NFC功能的手機(jī)實(shí)現(xiàn)卡模擬。新的NFC特性HCE(Host Card Emulation)，它為基于普通UIM卡和通用設(shè)備的“刷手機(jī)”應(yīng)用，提供了一種可能的解決方案。由于HCE應(yīng)用技術(shù)通過智能手機(jī)上的應(yīng)用(APP)來實(shí)現(xiàn)卡模擬的功能，因此天然就存在一個手機(jī)應(yīng)用(APP)的平臺，可以為持卡人提供更多的配套服務(wù)功能，也為發(fā)行方帶來更多業(yè)務(wù)拓展的可能性。都只需要通過簡單的APP更新，即可完成應(yīng)用發(fā)布和應(yīng)用推送，十分方便。HCE技術(shù)只是實(shí)現(xiàn)了將NFC讀卡器的數(shù)據(jù)送至操作系統(tǒng)的HCE服務(wù)或者將回復(fù)數(shù)據(jù)返回給NFC讀卡器，而對于數(shù)據(jù)的處理和敏感信息的存儲則沒有具體實(shí)現(xiàn)細(xì)，所以說到底HCE技術(shù)是模擬NFC和SE通信的協(xié)議和實(shí)現(xiàn)。但是HCE并沒有實(shí)現(xiàn)SE，只是用NFC與SE通信的方式告訴NFC讀卡器后面有SE的支持，從而以虛擬SE的方式完成NFC業(yè)務(wù)的安全保證。對于本地軟件模擬SE的方案，用戶敏感信息及交易數(shù)據(jù)存放在本地。交易過程和數(shù)據(jù)存儲由操作系統(tǒng)管理，這提供了一種基本的安全保障機(jī)制(如操作系統(tǒng)可以將每個程序運(yùn)行在一個沙箱里，這樣可以防止一個應(yīng)用程序訪問其他應(yīng)用的數(shù)據(jù)。

配置本實(shí)施例中的基于HCE的NFC支付系統(tǒng)1的移動終端2應(yīng)該配置有SIM卡22，而且所述移動終端2為具備NFC功能和HCE功能的移動終端。

NFC天線11用于與近場的NFC讀卡設(shè)備進(jìn)行交易數(shù)據(jù)的傳輸。具體地，在本實(shí)施例中，所述NFC天線11與近場的NFC讀卡設(shè)備傳輸?shù)慕灰讛?shù)據(jù)以射頻信號形式傳輸，其中，所述射頻信號的頻率為13.56MHz。

CLF芯片12即非接觸性前端也稱為NFC控制器，其功能包括射頻信號的調(diào)制解調(diào)，非接觸通信的協(xié)議處理。非接觸前端一方面連接射頻天線，實(shí)現(xiàn)13.56MHz信號的發(fā)送與接收，另一方面與安全芯片通信。

CLF芯片12與所述NFC天線11和移動終端2內(nèi)的中央處理器21相連，用于對所述NFC 天線11傳輸?shù)慕灰讛?shù)據(jù)進(jìn)行處理。所述中央處理器21實(shí)現(xiàn)移動終端2的基本功能，如數(shù)字通信、電源、數(shù)據(jù)輸入、輸出等，中央處理器21分別連接CLF芯片12和貼膜卡14(SE模塊)，并分別與之通信。CLF芯片12與貼膜卡14(即SE模塊)連接，將射頻信號傳輸轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳遞給貼膜卡14內(nèi)的安全芯片(SE)處理，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)功能。

HCE技術(shù)是通過系統(tǒng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)的(HCE服務(wù))。使用服務(wù)的一大優(yōu)勢是它可以一直在后臺運(yùn)行而不需要有用戶界面。這個特點(diǎn)就使得HCE技術(shù)非常適合像會員卡、交通卡、門禁卡這類的交易，當(dāng)用戶使用時無需打開程序，只需要將手機(jī)放到NFC讀卡器的識別范圍內(nèi)，交易就會在后臺進(jìn)行。當(dāng)然如果有必要的話，用戶也可以打開UI界面。這時的手機(jī)和普通的智能卡片已經(jīng)沒有區(qū)別了。

HCE應(yīng)用程序模塊13與所述CLF芯片12相連，用于根據(jù)CLF芯片12處理后的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的交易操作。HCE應(yīng)用程序模塊13即為可定制的APP應(yīng)用。在本實(shí)施例中，所述CLF芯片12和所述HCE應(yīng)用程序模塊13還與所述移動終端2內(nèi)的操作系統(tǒng)相連，所述CLF芯片12將處理后的交易數(shù)據(jù)發(fā)送至所述移動終端2內(nèi)的操作系統(tǒng)，所述移動終端2內(nèi)的操作系統(tǒng)再將接收到的交易數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述HCE應(yīng)用程序模塊13。

更進(jìn)一步地，所述HCE應(yīng)用程序模塊13在收到CLF芯片12處理后的交易數(shù)據(jù)時，向所述貼膜卡14發(fā)送指令，以使所述貼膜卡14內(nèi)的安全芯片對所述交易數(shù)據(jù)和所述交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證。

其中，所述HCE應(yīng)用程序模塊13預(yù)先在所述移動終端2內(nèi)的操作系統(tǒng)中注冊登記。

貼膜卡14與所述移動終端2內(nèi)的SIM卡22貼合并與所述HCE應(yīng)用程序模塊13相連，所述貼膜卡14內(nèi)集成有安全芯片，用于對所述交易數(shù)據(jù)和所述交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證。也就是說，所述安全芯片主要負(fù)責(zé)交易關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全存儲和運(yùn)算功能，例如存儲金融支付賬戶信息，對交易過程的報文進(jìn)行加解密處理。

在本實(shí)施例中，所述安全芯片內(nèi)配置有用于金融交易的若干應(yīng)用，同時所述安全芯片存儲有金融支付賬戶信息和對應(yīng)的相關(guān)證書。

在HCE-貼膜卡14模式下，NFC芯片接收到的數(shù)據(jù)由CLF模塊轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)發(fā)至操作系統(tǒng)，并由操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至方付通開發(fā)的特定應(yīng)用App(預(yù)先在操作系統(tǒng)中注冊登記)。

具體地，安全芯片即SE模塊集成在貼膜卡14中，安全芯片內(nèi)寫入了相關(guān)應(yīng)用(比如銀聯(lián)借貸記應(yīng)用、銀聯(lián)電子錢包應(yīng)用等)，并存儲了金融支付賬戶信息和相關(guān)證書，可實(shí)現(xiàn)和NFC讀卡設(shè)備(NFC Reader)，例如銀聯(lián)POS機(jī)，進(jìn)行交互認(rèn)證，并對交易過程的報文進(jìn)行加解密處理。SE(Secure Elemen)模塊提供對敏感信息的安全存儲和對交易事務(wù)提供一個安 全的執(zhí)行環(huán)境。NFC芯片作為非接觸通訊前端，將從外部讀寫器接收到的命令轉(zhuǎn)發(fā)到SE，然后由SE處理，并通過CLF芯片12回復(fù)。

所述HCE應(yīng)用程序模塊13接收到數(shù)據(jù)后，向貼膜卡14內(nèi)的安全芯片(SE模塊)發(fā)送相關(guān)指令，調(diào)用貼膜卡14的安全芯片(SE模塊)完成近場支付相關(guān)的業(yè)務(wù)處理。

綜上所述，本發(fā)明通過將安全芯片集成在貼膜卡內(nèi)對交易數(shù)據(jù)和交易操作進(jìn)行加密、安全存儲和認(rèn)證，并通過HCE應(yīng)用程序模塊進(jìn)行相應(yīng)的交易操作，可以避開SWP的限制，無需移動終端支持SWP單線協(xié)議，也無需對移動終端進(jìn)行硬件或軟件層面的改動，即可以實(shí)現(xiàn)CLF芯片和安全芯片(SE模塊)的連接通信。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)實(shí)用，對一般的移動終端具有普遍適應(yīng)性。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。