CPU智能卡脫機支付交易流程技術剖析

文章出處：http://www.katarog.com 作者： 人氣： 發表時間：2012年09月25日

    1 引言

    國內CPU智能卡越來越普及，使用范圍也越來越廣泛，種類也越來越多，有公共交通卡、社保卡、金融卡等等。依托CPU智能卡的高安全性，一般都能支持脫機支付交易，也即無需實時聯接后臺系統就能完成支付交易，那么脫機支付應該關注的技術要點有那些，本文將著重對此CPU智能卡脫機支付交易流程技術進行剖析，并對幾類國內幾個標準的卡產品脫機交易進行比較，以供大家參考。

    2 CPU智能卡產品特點

    CPU智能卡是一種具有微型處理器、硬件算法加密協處理器、硬件隨機數發生器、帶有存儲器、具有接觸式或非接觸式或雙界面通訊的安全設備，具有身份認證和電子支付等功能，可應用于金融、社會保障、公共交通、水電煤氣和政府事業等領域。

    智能卡產品為無源設備，本身不具有電源，電源完全來自于終端POS機設備。因此，智能卡在使用過程中，經常會發生異常中斷的過程。在發生異常情況時，智能卡產品要保證卡內數據的完整 和準確性，同時應該提供一些輔助手段或方法給終端POS機進行交易情況的查詢。特別是，進行脫機交易過程中，如果發生異常，此時，交易完成審查機制顯得優為重要即交易防拔機制。

    目前國內主要智能卡產品，從應用技術標準來分，主要有基于借記，貸記應用的金融IC卡(包括標準借記／貸記應用卡、基于借記／貸記應用的電子現金卡、快速借記／貸記卡即Qpboc卡)、社會保障Ic卡、基于建設部CPU卡COS標準的電子錢包卡等，本文將以這幾種卡產品作為分析對象。

    3 脫機交易關系分析

    CPU智能卡脫機交易主要涉及到幾方面有，發卡方后臺系統、收單方POS機、卡片和持卡人，其交易關系簡圖如圖1：

圖1 脫機支付交易關系圖

    4 脫機支付技術要點分析

    4．1 卡片對持卡人的認證

    一般采用持卡人密碼來實現這一驗證，此合法性認證主要用于防止卡片被盜刷或未授權的使用。

    基于借記／貸記應用的金融IC卡進行脫機交易時，對持卡入合法認證為可選，但是必須檢查持卡人驗證錯誤次數是否超限；社會保障IC卡如果持卡人設置了密碼則在脫機交易時必須進行持卡人認證；建設IC卡由于其交易金額和交易速度的要求脫機交易時不支持持卡人認證。

    4．2 POS機對卡片合法性認證

    主要用于防止復制卡片或仿造卡，從而保護持卡人和發卡行的利益。在脫機交易過程中，POS機采用對稱或非對稱算法方案來驗證卡片關鍵數據的完整性或者關鍵數據未被被篡改和復制，從而達到驗證卡片身份目的。

    4．3 卡片對POS機合法性認證

    主要是防止卡片被非法修改，從而保護持卡人的利益。特別是針對預付費不記名的卡片產品優為重要。社會保障IC卡和建設IC卡采用對稱算法方案，對脫機交易過程中POS機的關鍵數據進行完整性驗證，從而達到對POS機合法性的驗證。

    4．4 交易審查機制即防拔功能

    主要實現當脫機交易過程中發生異常時，提供一種辦法，來查詢上次交易是否成功完成，并且返回成功交易的關鍵驗證數據。社會保障IC卡和建設IC卡具有很好的防拔交易機制，能很好的配合POS機實現完善異常交易處理；而基于借記／貸記應用的金融IC卡則，不具備此功能。

    4．5 卡片交易流水防偽造TAC或TC計算

    主要實現對卡片產生的脫機交易驗證數據，用于防止持卡人交易抵賴和POS機發生偽造流水的風險。一般采用對稱算法對關鍵數據進行計算而得，每張卡片每筆交易產生的TAC或TC都是不一樣的。

    4．6 脫機支付需要PSAM

    在脫機支付過程中，根據產品的密鑰管理特點，有卡片需要PSAM卡的支撐，而有些卡片則不需要PSAM。基于借記，貸記應用的金融IC卡采用非對稱密鑰體系，脫機交易過程中不需要PSAM卡的支持；而社會保障IC卡和建設IC卡采用的是對稱密鑰體系，脫機交易必須有PSAM卡參與才能完成。

    4．7 記帳方式

    卡內可脫機支付額記帳方式一般存在預授權方式和預付費方式兩種。基于金融借記／貸記金融IC卡通常采用預授權方式，卡內可脫機支付的是銀行預先設定好的可脫機額度并非真實金額，脫機支付時只扣減了卡內的可用授權額度，實際貨幣支付發生在后臺清算時。

    社會保障IC卡和建設IC卡通常都采用預付費方式，卡內可脫機支付額必須通過“充值”操作預先存入的真實金額，實際貨幣支付發生在脫機支付之前。但是有些地方社會保障IC卡也采用預授權方式，實際貨幣支付發生在脫機支付之后的后臺清算時。

    另外，金融IC卡和社保IC卡采用記名方式，卡片丟失，可能會發生損失；而建設IC卡則采用不記名方式，卡片丟失，卡內的錢也隨之丟失。

    5 國內幾類CPU智能卡比較

    從智能卡產品特點和交易過程角度，可以歸納以下6個脫機支付技術要點來進行比較，如表1。

表1 技術要點比較

    注釋：
    MAC驗證：數據報文驗證方式，采用對稱算法驗證數據的合法性和完整性；
    SDA：靜態數據認證，采用非對稱算法驗證卡內數據被篡改；
    DDA：動態數據認證，采用非對稱算法驗證卡不為復制卡或偽卡；
    CDA：復合動態數據認證，采用非對稱算法驗證卡不為復制卡或偽卡；
    基于借記／貸記的金融Ic卡優勢，采用非對稱密鑰體系，交易過程中無需PSAM卡的參與，從而對卡片的互通無限制；
    基于借記／貸記的金融Ic卡脫機交易存在的缺點，無法對POS機合法身份進行認證，同時，不具有交易防拔機制。

    6 產品應用場景建議

    根據各類產品特點，在脫機支付時應用場景進行相關建議，如表2。（東信和平智能卡股份有限公司  雷迭生）

表2 應用場景建議

    注釋：建議金融IC卡采用聯機交易

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