專利名稱：一種多功能芯片卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片卡，屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，移動電子商務(wù)蓬勃發(fā)展，移動支付已經(jīng)成為新一代支付方式，手機(jī)銀行、手 機(jī)電子錢包在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展，銀行、移動通信公司以及很多第三方企業(yè)都在移動互連網(wǎng) 上投入巨大的資源研究和試點移動電子商務(wù)、移動支付和移動多應(yīng)用系統(tǒng)，由于移動通信 網(wǎng)絡(luò)和金融網(wǎng)絡(luò)相對獨立，政府機(jī)關(guān)也是分別對移動通信服務(wù)業(yè)和金融服務(wù)業(yè)進(jìn)行監(jiān)管。 因此，對于手機(jī)支付、手機(jī)銀行等同時跨金融、通信體系的應(yīng)用，目前的各種手機(jī)非接觸技 術(shù)很難解決之間的安全、應(yīng)用管理方面的沖突和協(xié)作問題。比如說，金融體系的安全和通信 系統(tǒng)的安全需求不同、金融信息在手機(jī)里的安全性保障、電子錢包的管理主體等。對于這些 問題，目前不管是NFC技術(shù)、RFSIM技術(shù)、SIMPASS雙界面卡技術(shù)、還是貼片卡技術(shù)，它們都不 能從根本上解決以上問題，因此，嚴(yán)重限制和阻礙了我國的移動電子商務(wù)、移動電子支付的 發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多功能芯片卡，不僅解 決了支付卡在終端上可以近距離、中距離、遠(yuǎn)距離支付并存的問題，而且解決了支付卡的安 全管理問題，實現(xiàn)金融卡和移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，達(dá)到一卡多用的目的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供的一種多功能芯片卡，包括非接觸式射頻 接口、USB接口、SD卡接口、身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊、控制模塊、安全管理模 塊和存儲模塊，所述芯片卡內(nèi)存有用戶SIM卡的序列號；其中，所述身份信息管理模塊內(nèi)置有用戶身份信息，在控制模塊的控制下，其對用戶身 份信息進(jìn)行驗證；所述電子錢包管理模塊在控制模塊的控制下，對電子錢包的交易、余額、充值和 消費等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并將處理結(jié)果反饋給控制模塊；所述控制模塊將外部輸入的信息送入安全管理模塊，根據(jù)安全管理模塊的反饋 結(jié)果控制身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊和存儲模塊進(jìn)行相應(yīng)操作，或不進(jìn)行任何 操作；所述安全管理模塊對外部輸入的信息進(jìn)行安全監(jiān)控，若信息合法則允許控制模 塊執(zhí)行相應(yīng)操作，若信息不合法則禁止控制模塊執(zhí)行相應(yīng)操作；還對安全信息進(jìn)行初試化 和修改設(shè)置，所述安全信息主要是指密鑰信息和操作的權(quán)限信息；所述存儲模塊在控制模塊的控制下，對信息進(jìn)行存儲。進(jìn)一步地，所述芯片卡還包括卡基接口 ；所謂卡基，是指主要由射頻天線和基礎(chǔ)電 路組成的一個類似于卡片的設(shè)備，此設(shè)備不能單獨工作，必須與芯片卡結(jié)合才能工作。所述芯片卡與所述卡基結(jié)合后的卡片頻率為13. 56MHz。
再進(jìn)一步地，所述芯片卡還包括數(shù)字證書模塊，其由控制模塊控制，用于網(wǎng)絡(luò)銀行 支付的數(shù)字簽名，所述網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。又進(jìn)一步地，所述芯片卡還包括支付限制模塊，其由控制模塊控制，在無源模式 下，若支付金額或支付次數(shù)超出參數(shù)限制的范圍，則所述支付限制模塊將臨時鎖定支付功 能。所述支付限制模塊包含單筆消費限制、累計消費限制、累計消費次數(shù)限制、單日消 費限制和單日消費次數(shù)限制參數(shù)。所述用戶SIM卡的序列號可以存儲在所述存儲模塊內(nèi)，也可以存儲在所述身份信 息管理模塊內(nèi)。本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思是由銀行發(fā)行內(nèi)置有金融信息的專用芯片卡，銀行對芯片卡 進(jìn)行初始化，然后用戶將芯片卡插入特定手機(jī)中(特定手機(jī)是指能夠支持此芯片卡的手 機(jī))，這樣用戶可以很方便地實現(xiàn)手機(jī)的現(xiàn)場支付、遠(yuǎn)程支付和電子錢包功能。用戶也可以 將此芯片卡與其它具備標(biāo)準(zhǔn)接口的計費設(shè)備或卡基相聯(lián)，或者通過手機(jī)射頻天線與帶天線 的計費設(shè)備相聯(lián)，完成支付、電子商務(wù)、電子票券等功能。芯片卡內(nèi)部還可以集成用戶的身 份信息，用于醫(yī)療、保險、身份認(rèn)證、門禁識別等功能。芯片卡還可以利用手機(jī)的無線通信功 能(短信、GPRS等)，實現(xiàn)OTA充值、無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支付、下載電子票券等。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)現(xiàn)有技術(shù)主要有兩大類，一類是基于手機(jī)內(nèi)置RFID芯片技術(shù)，另外一類是基 于SIM卡的RFID芯片技術(shù)，這兩種技術(shù)都存在芯片上的金融信息的設(shè)置、安全、出現(xiàn)差錯 之后的糾紛無法解決的困難；因為維修的企業(yè)可能是手機(jī)廠商或者SIM卡商，芯片中的金 融信息屬于銀行，但銀行是沒有能力完成手機(jī)和SIM卡的維修的。采用本方案以后，芯片卡 上的信息安全出了問題，能夠很好界定是SIM的問題、還是手機(jī)的問題，或是用戶自己從其 它渠道泄露的。本方案從根本上解決了上述問題，金融機(jī)構(gòu)為芯片卡發(fā)卡機(jī)構(gòu)，對芯片卡負(fù) 責(zé)，手機(jī)廠商對手機(jī)負(fù)責(zé)、SIM卡商對SIM卡負(fù)責(zé)。這樣，若出了問題，則有明確的責(zé)任方負(fù) 責(zé)，同時，金融機(jī)構(gòu)可以獨立對芯片卡進(jìn)行安全管理、安全控制、初始化、信息改寫等各種操 作，從而確保芯片卡的信息安全。(2)現(xiàn)有技術(shù)不能解決手機(jī)與電腦支付合一的問題?，F(xiàn)有的手機(jī)射頻近距離支付 技術(shù)均不能同時支持電腦支付。本發(fā)明的芯片卡支持USB標(biāo)準(zhǔn)接口，可以直接插在電腦上 作為USBKey (U盤電子證書)使用，也可以通過USB接口直接扣電子錢包內(nèi)的費用，或者進(jìn) 行充值、電子票券的交易(下載和使用)。(3)現(xiàn)有技術(shù)不支持物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)支付技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是新興的技術(shù)，目前沒有統(tǒng)一的支 付技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明為物聯(lián)網(wǎng)提供了多種標(biāo)準(zhǔn)的支付接口，如USB接口、SD卡接口、卡基接 口，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供符合金融標(biāo)準(zhǔn)的支付接口，未來的付費電視、水表、電表、煤氣表、暖 氣表、加油表、停車表等等，均可以通過這樣的接口完成收費。(4)現(xiàn)有技術(shù)不支持芯片與天線分離技術(shù)。現(xiàn)有的支付卡片基本上都是支付模塊 與射頻天線集成在一張卡片上，不支持芯片與天線的分離。本發(fā)明的芯片卡可以插入帶有 射頻天線的新型大卡的卡基中，共同組合成一張有支付能力、認(rèn)證安全能力的非接觸式射 頻卡。(5)本發(fā)明的芯片卡具備身份認(rèn)證、電子錢包、電子票券、安全控件合一的功能，而現(xiàn)有的手機(jī)支付技術(shù)無法解決卡的發(fā)行、多應(yīng)用管理、密鑰分散式管理、電子錢包的維修、 芯片與天線的分離等問題。(6)本發(fā)明的芯片卡還可以應(yīng)用于各類具有標(biāo)準(zhǔn)接口的計費設(shè)備，如水表、氣表、 電表、加油機(jī)等，其作為解決互聯(lián)網(wǎng)支付的安全工具。


圖1為本發(fā)明具體實施方式
的多功能芯片卡框圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
具體實施方式
中多功能芯片卡包括非接觸式射頻接口、USB接口、SD卡接口、身份 信息管理模塊、電子錢包管理模塊、控制模塊、安全管理模塊和存儲模塊，所述芯片卡內(nèi)存 有用戶SIM卡的序列號，SIM卡的序列號可以存儲在所述存儲模塊內(nèi)，也可以存儲在所述身 份信息管理模塊內(nèi)。其中，SD卡接口是所述芯片卡與手機(jī)的接口模塊。非接觸式射頻接口采用國際標(biāo) 準(zhǔn)IS014443協(xié)議。非接觸式射頻接口實際上是芯片卡與手機(jī)終端內(nèi)置射頻天線的連接部 分，此連接部分為基帶芯片，芯片卡、基帶、射頻天線共同構(gòu)成具有RFID能力的射頻卡片。所述身份信息管理模塊內(nèi)置有用戶身份信息，在控制模塊的控制下，其對用戶身 份信息進(jìn)行驗證；所述電子錢包管理模塊在控制模塊的控制下，對電子錢包的交易、余額、充值和 消費等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并將處理結(jié)果反饋給控制模塊；所述控制模塊為芯片卡的核心處理模塊；其將外部輸入的信息送入安全管理模 塊，根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果控制身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊和存儲模塊 進(jìn)行相應(yīng)操作，或不進(jìn)行任何操作；所述安全管理模塊對外部輸入的信息進(jìn)行安全監(jiān)控，若信息合法則允許控制模 塊執(zhí)行相應(yīng)操作，若信息不合法則禁止控制模塊執(zhí)行相應(yīng)操作；還對安全信息進(jìn)行初試化 和修改設(shè)置，這里的安全信息，主要是指密鑰信息和操作權(quán)限信息；所述存儲模塊在控制模塊的控制下，對信息進(jìn)行存儲。在實踐中，芯片卡可以劃分為多個應(yīng)用區(qū)域，每個區(qū)域可以存儲多個應(yīng)用文件，如 身份信息、電子錢包以及存儲區(qū)域；每個應(yīng)用區(qū)域是相互獨立的，互相之間不能訪問，存在 安全訪問控制。芯片卡的核心部分實際上是一個微型的操作系統(tǒng)，芯片中的應(yīng)用分區(qū)管理、密鑰 控制以及信息的存儲等都是用操作系統(tǒng)中的控制模塊執(zhí)行的，安全管理模塊主要是對交易 安全、通信安全、身份認(rèn)證信息等進(jìn)行安全管理。為了擴(kuò)展芯片卡的功能，所述芯片卡還包括卡基接口。所謂卡基，是指主要由射頻 天線和基礎(chǔ)電路組成的一個類似于卡片的設(shè)備，此設(shè)備不能單獨工作，必須與芯片卡結(jié)合 才能工作，結(jié)合后的卡片頻率為13. 56MHz，在無源狀態(tài)下工作，可以當(dāng)做公交卡、銀行卡、社 ?？?、校園卡、企業(yè)內(nèi)部員工卡等使用。為了擴(kuò)展芯片卡的功能，所述芯片卡還包括數(shù)字證書模塊，數(shù)字證書模塊固化在存儲硬件中，其由控制模塊控制，用于網(wǎng)絡(luò)銀行支付的數(shù)字簽名，增加數(shù)字證書模塊是為了 確保安全性，所述網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。芯片卡存在銀行數(shù)字證書，當(dāng)用戶進(jìn)行網(wǎng) 銀支付時，數(shù)字證書模塊保證用戶密碼及數(shù)據(jù)報文的加密，從而保證數(shù)據(jù)安全和交易安全。為了擴(kuò)展芯片卡的功能，所述芯片卡還包括支付限制模塊，支付限制模塊固化在 存儲硬件中。其由控制模塊控制，在無源模式下，若支付金額或支付次數(shù)超出參數(shù)限制的范 圍，則所述支付限制模塊將臨時鎖定支付功能。所述支付限制模塊可以包含單筆消費限制、 累計消費限制、累計消費次數(shù)限制、單日消費限制和單日消費次數(shù)限制參數(shù)。芯片卡與手機(jī)終端結(jié)合后，在手機(jī)終端沒電的情況下，芯片卡將在無源模式下進(jìn) 行交易，具體交易的安全性由芯片卡的支付限制模塊決定，支付限制模塊中存在單筆消費 限制、累計消費限制、累計消費次數(shù)限制、單日消費限制、單日消費次數(shù)限制等參數(shù)，一旦支 付金額或支付次數(shù)達(dá)到任何一個參數(shù)限制，則芯片卡將臨時鎖定支付功能，直至手機(jī)終端 重新開機(jī)并成功經(jīng)過安全認(rèn)證，通過安全認(rèn)證后，手機(jī)終端會將芯片卡中的金額或次數(shù)計 數(shù)器重新清零。實施例一本發(fā)明的芯片卡作為支付卡使用如圖1所示，用芯片卡進(jìn)行支付的過程為(1)外圍設(shè)備通過接口模塊向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心處理模塊)發(fā)送 支付請求APDU (Application Protocol Data Unit，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)指令。指令內(nèi)容 為805401000F0000000120100412160000AD8FE92B。具體地，若外圍設(shè)備為手機(jī)終端，則手機(jī)終端通過非接觸式接口和SD卡接口向芯 片卡的控制模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為卡基，則卡基通過非接觸式接口向芯片卡的控制 模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為USB設(shè)備，則USB設(shè)備通過SD卡接口或USB接口向芯片卡的 控制模塊發(fā)送指令。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是參照中國人民銀行制定的PB0C2. 0規(guī)范中所規(guī)定的APDU指 令，控制模塊分析指令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集。芯片卡在進(jìn)行支付交易過程中，具體的支付指令內(nèi)容是由控制模塊進(jìn)行預(yù)檢和解 析的，主要包括對支付初始化、具體支付兩個過程進(jìn)行處理。下面分別就這兩個過程進(jìn)行詳 細(xì)的敘述。a、支付初始化控制模塊接收到支付初始化指令以后，首先對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合 CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合的指令將直接提示指令格式錯誤。指令格式 預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查，主要檢查的是控制模塊中是否支持命令中 提供的密鑰索引號。如果不支持，則回送狀態(tài)字‘9403’(不支持的密鑰索引)，但不回送其 他數(shù)據(jù)。具體的支付初始化指令為805001020B01000001000000000000000F。b、支付控制模塊在接收到具體的支付指令以后，對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合 CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，如果格式正確，則控制模塊將對具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析， 主要是對DATA數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，檢查數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)是否是由4字節(jié)的終端交易序號+4 字節(jié)交易日期+3字節(jié)交易時間+4字節(jié)的MACl組成，對不符合的指令，安全控制模塊將直接通知芯片核心處理模塊，指令錯誤。具體的支付指令為805401000F00000001201005061 61010E193F23A08。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否擁有操作電子 錢包管理模塊的權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有操作電子錢包管理模塊 的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“是”，若指令不擁有操作電子錢包管理模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為 “否”。安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)來的指令是否擁有操作電子錢包的權(quán)限信息。是 否符合對電子錢包模塊進(jìn)行只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取的信 息四個方面的限制；同時，對于大額支付，安全管理模塊將限制支付請求，需要用戶提供 PIN (Personal Identification Number，個人識別碼縮寫)認(rèn)證，PIN碼是4到8位的數(shù)字， 只有輸入的數(shù)字通過認(rèn)證，才允許對卡進(jìn)行操作，如果輸入的數(shù)字認(rèn)證錯誤3次，則卡片將 被鎖定；安全管理模塊驗證支付指令滿足必須的權(quán)限限制后，控制模塊才可以對電子錢包 進(jìn)行支付操作。否則，安全管理模塊將提示權(quán)限不足的錯誤信息。(4)控制模塊根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果，決定是否向電子錢包管理模塊發(fā)送 支付請求。(5)若反饋結(jié)果為“是”，則控制模塊向電子錢包管理模塊發(fā)送支付請求，電子錢包 管理模塊根據(jù)控制模塊送來的指令進(jìn)行支付處理，并將處理結(jié)果以指令流的方式返回給控 制模塊。(6)若反饋結(jié)果為“否”，則控制模塊不向電子錢包管理模塊發(fā)送支付請求。(7)控制模塊將支付結(jié)果通過非接觸式射頻接口返回給外圍設(shè)備，支付流程結(jié)束。此處的非接觸式射頻接口實際上是芯片和外圍設(shè)備之間通過電磁波感應(yīng)以電磁 波方式傳輸?shù)摹嵤├?對本發(fā)明的芯片卡進(jìn)行充值如圖1所示，用芯片卡進(jìn)行充值的過程為(1)外圍設(shè)備通過接口模塊向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心處理模塊)發(fā)送 充值請求APDU (Application Protocol Data Unit，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)指令。指令內(nèi)容 為805200000B20100412160000AD8FE92B04。具體地，若外圍設(shè)備為手機(jī)終端，則手機(jī)終端通過非接觸式接口和SD卡接口向芯 片卡的控制模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為卡基，則卡基通過非接觸式接口向芯片卡的控制 模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為USB設(shè)備，則USB設(shè)備通過SD卡接口或USB接口向芯片卡的 控制模塊發(fā)送指令。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是參照中國人民銀行制定的PB0C2. 0規(guī)范中所規(guī)定的APDU指 令，控制模塊分析指令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集。芯片卡在進(jìn)行充值交易過程中，具體的充值指令內(nèi)容是由控制模塊進(jìn)行預(yù)檢和解 析的，主要包括對充值初始化、具體充值兩個過程進(jìn)行處理。下面分別就這兩個過程進(jìn)行詳 細(xì)的敘述。a、充值初始化控制模塊接收到充值初始化指令以后，首先對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合
7CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合的指令將直接提示指令格式錯誤。指令格式 預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查，主要檢查的是控制模塊中是否支持命令中 提供的密鑰索引號。如果不支持，則回送狀態(tài)字‘9403’(不支持的密鑰索引)，但不回送其 他數(shù)據(jù)。具體的支付初始化指令為805000020B010000001000000000000010。b、充值控制模塊在接收到具體的充值指令以后，對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合 CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，如果格式正確，則控制模塊將對具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析， 主要是對DATA數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，檢查數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)是否是由4字節(jié)的終端交易序號+4 字節(jié)交易日期+3字節(jié)交易時間+4字節(jié)的MAC2組成，對不符合的指令，安全控制模塊將直 接通知芯片核心處理模塊，指令錯誤。具體的支付指令為805200000B20100506161010F90 1E2AC04。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否擁有操作電子 錢包管理模塊的權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有操作電子錢包管理模塊 的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“是”，若指令不擁有操作電子錢包管理模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為 “否”。安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)來的指令是否擁有操作電子錢包的權(quán)限信息。是否 符合對電子錢包模塊進(jìn)行只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取的信息四 個方面的限制；安全管理模塊驗證支付指令滿足必須的權(quán)限限制后，控制模塊才可以對電 子錢包進(jìn)行充值操作。否則，安全管理模塊將提示權(quán)限不足的錯誤信息。(4)控制模塊根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果，決定是否向電子錢包管理模塊發(fā)送 充值請求；(5)若反饋結(jié)果為“是”，則控制模塊向電子錢包管理模塊發(fā)送充值請求，電子錢包 管理模塊根據(jù)控制模塊送來的指令進(jìn)行充值處理，并將處理結(jié)果以指令流的方式返回給控 制模塊；(6)若反饋結(jié)果為“否”，則控制模塊不向電子錢包管理模塊發(fā)送充值請求；(7)控制模塊將充值結(jié)果通過非接觸式射頻接口返回給外圍設(shè)備，充值流程結(jié)束。實施例三本發(fā)明的芯片卡作為身份卡使用如圖1所示，身份信息的獲取過程為(1)外圍設(shè)備通過接口模塊向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心處理模塊)發(fā)送 充值請求APDU (Application Protocol Data Unit，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)指令。指令內(nèi)容 為:00B0C001000000o具體地，若外圍設(shè)備為手機(jī)終端，則手機(jī)終端通過非接觸式接口和SD卡接口向芯 片卡的控制模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為卡基，則卡基通過非接觸式接口向芯片卡的控制 模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為USB設(shè)備，則USB設(shè)備通過SD卡接口或USB接口向芯片卡的 控制模塊發(fā)送指令。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是參照中國人民銀行制定的PB0C2. 0規(guī)范中所規(guī)定的APDU指 令，控制模塊分析指令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集；芯片卡在進(jìn)行信息獲取過程當(dāng)中，具體的信息獲取指令內(nèi)容是由控制模塊進(jìn)行預(yù)檢和解析的，控制模塊接收到信息獲取指令以后，首先對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符 合CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合的指令將直接提示指令格式錯誤。指令格 式預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查，主要檢查的是控制模塊中是否支持命令 中提供的文件數(shù)據(jù)塊控制參數(shù)。如果支持，則允許訪問指定的文件數(shù)據(jù)塊，否則返回錯誤提 示信息。具體的信息獲取指令為00B0C001000000。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否擁有操作身份 信息管理模塊的權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有操作身份信息管理模塊 的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“是”，若指令不擁有操作身份信息管理模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為 “否”。安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)送的指令是否擁有操作身份信息模塊的權(quán)限信息， 從限制芯片卡用戶的范圍方面，主要包括卡體本身的保護(hù)，如公共信息的獲取等；從限制讀 取智能卡信息的方式上，可以分為只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取 的信息等四個方面。安全管理模塊判斷指令是否滿足上述的權(quán)限限制，如果滿足，則對身份 信息模塊進(jìn)行所在范圍的信息獲取操作，否則，安全管理模塊將返回權(quán)限不足的錯誤提示 fn息ο(4)控制模塊根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果，決定是否向身份信息管理模塊發(fā)送 信息獲取請求；(5)若反饋結(jié)果為“是”，則控制模塊向身份信息管理模塊發(fā)送信息獲取請求，身份 信息管理模塊根據(jù)控制模塊送來的指令進(jìn)行信息獲取處理，并將處理結(jié)果以指令流的方式 返回給控制模塊；(6)若反饋結(jié)果為“否”，則控制模塊不向身份信息管理模塊發(fā)送信息獲取請求；(7)控制模塊將信息獲取結(jié)果通過非接觸式射頻接口返回給外圍設(shè)備，充值流程結(jié)束。身份信息的更改流程為(1)外圍設(shè)備通過接口模塊向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心處理模塊)發(fā)送 充值請求APDU (Application Protocol Data Unit，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)指令。指令內(nèi)容 為04D6C0010A 身份證 AD8FE92B00具體地，若外圍設(shè)備為手機(jī)終端，則手機(jī)終端通過非接觸式接口和SD卡接口向芯 片卡的控制模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為卡基，則卡基通過非接觸式接口向芯片卡的控制 模塊發(fā)送指令；若外圍設(shè)備為USB設(shè)備，則USB設(shè)備通過SD卡接口或USB接口向芯片卡的 控制模塊發(fā)送指令。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是參照中國人民銀行制定的PB0C2. 0規(guī)范中所規(guī)定的APDU指 令，控制模塊分析指令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集；芯片卡在進(jìn)行信息更改過程當(dāng)中，具體的信息更改指令內(nèi)容是由控制模塊進(jìn)行預(yù) 檢和解析的，控制模塊接收到信息更改指令以后，首先對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符 合CLA、INS、PI、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合的指令將直接提示指令格式錯誤。指令格 式預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查，主要檢查的是控制模塊中是否支持命令中提供的文件數(shù)據(jù)塊控制參數(shù)。如果支持，則允許訪問指定的文件數(shù)據(jù)塊，否則返回錯誤提 示信息。具體的信息更改指令為04D6C0010A123456789012A0B1C2D300。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否擁有操作身份 信息管理模塊的權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有操作身份信息管理模塊 的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“是”，若指令不擁有操作身份信息管理模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為 “否”。安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)送的指令是否擁有更新身份信息模塊的權(quán)限信息， 首先驗證是否已經(jīng)通過PIN驗證，PIN驗證主要是指用戶輸入4到8位的數(shù)字，只有輸入的 數(shù)字通過認(rèn)證，才允許對卡進(jìn)行操作，如果輸入的數(shù)字認(rèn)證錯誤3次，則卡片將被鎖定；其 次是驗證是否通過發(fā)卡行認(rèn)證，主要是指卡片必須通過16-32位的密碼認(rèn)證，即外部認(rèn)證 之后，才可以對身份信息模塊進(jìn)行更改；最后從限制讀取智能卡信息的方式上，驗證是否符 合滿足只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取的信息等四個方面限制。安 全管理模塊判斷指令是否滿足上述的權(quán)限限制，如果滿足，則對身份信息模塊進(jìn)行所在范 圍的更改操作，否則，安全管理模塊將返回權(quán)限不足的錯誤提示信息。(4)控制模塊根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果，決定是否向身份信息管理模塊發(fā)送 信息更改請求；(5)若反饋結(jié)果為“是”，則控制模塊向身份信息管理模塊發(fā)送信息更改請求，身份 信息管理模塊根據(jù)控制模塊送來的指令進(jìn)行信息更改處理，并將處理結(jié)果以指令流的方式 返回給控制模塊；(6)若反饋結(jié)果為“否”，則控制模塊不向身份信息管理模塊發(fā)送信息更改請求；(7)控制模塊將信息更新結(jié)果通過非接觸式射頻接口返回給外圍設(shè)備，充值流程結(jié)束。實施例四本發(fā)明的芯片卡作為U盤使用如圖1所示，芯片卡作為U盤存儲使用的過程為(1)外圍設(shè)備(如USB設(shè)備)通過USB接口向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心 處理模塊)發(fā)送信息存儲應(yīng)用請求APDU指令，指令內(nèi)容為00B00000010000。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是驗證USB操作指令是否符合APDU指令格式，控制模塊分析指 令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集；集成了芯片卡的USB設(shè)備在插入計算機(jī)等外圍設(shè)備以后，芯片卡內(nèi)部的控 制模塊在受到外圍USB接口的請求，將主動向控制模塊發(fā)送一條指令，指令內(nèi)容為 00B00000010000，此指令是請求外部設(shè)備是否可以訪問存儲模塊；控制模塊接收到指令以 后，首先對APDU指令進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合CLA、INS、P1、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合 的指令將直接提示指令格式錯誤。指令格式預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查， 主要檢查的是控制模塊中是否支持此命令，同時檢查存儲管理模塊是否允許訪問。如果支 持，則允許訪問指定的存儲文件，否則返回錯誤提示信息。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否擁有操作存儲 模塊的權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有存儲模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為 “是”，若指令不擁有操作存儲模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“否”。
安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)來的指令是否擁有操作存儲模塊的權(quán)限信息。是否 符合對存儲模塊進(jìn)行只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取的信息四個方 面的限制；安全管理模塊判斷指令是否滿足上述的權(quán)限限制，如果滿足，則對存儲模塊進(jìn)行 所在范圍的操作，否則，安全管理模塊將返回權(quán)限不足的錯誤提示信息。(4)控制模塊再將反饋結(jié)果通過USB接口返回給外圍設(shè)備，外圍設(shè)備根據(jù)反饋結(jié) 果判定是否可以訪問芯片卡的存儲區(qū)域；(5)若反饋結(jié)果為“是”，則控制模塊向存儲模塊發(fā)送讀寫請求，存儲模塊根據(jù)控制 模塊送來的指令進(jìn)行讀寫處理；(6)若反饋結(jié)果為“否”，則控制模塊不向存儲模塊發(fā)送讀寫請求；(7)控制模塊將讀寫結(jié)果通過USB接口返回給外圍設(shè)備，訪問流程結(jié)束。實施例五本發(fā)明的芯片卡作為網(wǎng)銀認(rèn)證使用如圖1所示，芯片卡作為網(wǎng)銀認(rèn)證使用的過程為(1)外圍設(shè)備(如USB設(shè)備)通過USB接口向芯片卡的控制模塊(芯片卡的核心 處理模塊)發(fā)送信息數(shù)據(jù)簽名的應(yīng)用請求APDU指令，指令內(nèi)容為00D00000010000。(2)控制模塊對指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷指令是否規(guī)范，并將解析后的指令送給安 全管理模塊。解析方式主要是驗證USB操作指令是否符合APDU指令格式，控制模塊分析指 令是否合法，同時是否屬于芯片中COS已存在的指令集；集成了芯片卡的USB設(shè)備在插入計算機(jī)等外圍設(shè)備以后，計算機(jī)中的外圍軟件通 過接口模塊向芯片卡的控制模塊發(fā)送信息數(shù)據(jù)簽名的請求APDU指令，指令通過核心處理 模塊先到控制模塊進(jìn)行預(yù)處理和解析，具體的指令內(nèi)容為00D00000010000，此指令是對外 圍數(shù)據(jù)內(nèi)容通過指定銀行證書進(jìn)行數(shù)據(jù)簽名，控制模塊接收到指令以后，首先對APDU指令 進(jìn)行預(yù)檢，查看是否符合CLA、INS、P1、P2、LC、DATA、LE格式，對不符合的指令將直接提示指 令格式錯誤。指令格式預(yù)檢正確之后，將對指令內(nèi)容進(jìn)行解析并檢查，主要檢查的是控制模 塊中是否支持此命令，同時檢查指定的銀行證書索引是否存在。如果存在，則允許訪問指定 的銀行證書，否則返回錯誤提示信息。(3)安全管理模塊對控制模塊送來的指令進(jìn)行驗證，判斷指令是否可以使用指定 的銀行證書，并是否擁有操作權(quán)限，并將判斷結(jié)果反饋至控制模塊；若指令擁有存儲模塊的 權(quán)限，則反饋結(jié)果為“是”，若指令不擁有操作存儲模塊的權(quán)限，則反饋結(jié)果為“否”。安全管理模塊檢查控制模塊發(fā)來的指令是否擁有操作指定銀行證書的權(quán)限信息。 是否符合對存儲模塊進(jìn)行只讀信息、只可添加的信息、只可更新的信息、無法讀取的信息四 個方面的限制；安全管理模塊判斷指令是否滿足上述的權(quán)限限制，如果滿足，則對銀行證書 進(jìn)行所在范圍的操作，否則，安全管理模塊將返回權(quán)限不足的錯誤提示信息。(4)控制模塊根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果，將數(shù)據(jù)用指定的金融證書進(jìn)行簽名 并將簽名數(shù)據(jù)通過USB接口返回給外圍設(shè)備；(5)獲取數(shù)據(jù)簽名流程結(jié)束。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知技術(shù)。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種多功能芯片卡，其特征在于包括非接觸式射頻接口、USB接口、SD卡接口、身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊、控制模塊、安全管理模塊和存儲模塊，所述芯片卡內(nèi)存有用戶SIM卡的序列號；其中，所述身份信息管理模塊內(nèi)置有用戶身份信息，在控制模塊的控制下，其對用戶身份信息進(jìn)行驗證；所述電子錢包管理模塊在控制模塊的控制下，對電子錢包的交易、余額、充值和消費等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并將處理結(jié)果反饋給控制模塊；所述控制模塊將外部輸入的信息送入安全管理模塊，根據(jù)安全管理模塊的反饋結(jié)果控制身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊和存儲模塊進(jìn)行相應(yīng)操作，或不進(jìn)行任何操作；所述安全管理模塊對外部輸入的信息進(jìn)行安全監(jiān)控，若信息合法則允許控制模塊執(zhí)行相應(yīng)操作，若信息不合法則禁止控制模塊執(zhí)行相應(yīng)操作；還對安全信息進(jìn)行初試化和修改設(shè)置；所述存儲模塊在控制模塊的控制下，對信息進(jìn)行存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能芯片卡，其特征在于所述芯片卡還包括卡基接口；所 謂卡基，是指主要由射頻天線和基礎(chǔ)電路組成的一個類似于卡片的設(shè)備，此設(shè)備不能單獨 工作，必須與芯片卡結(jié)合才能工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能芯片卡，其特征在于所述芯片卡與所述卡基結(jié)合后 的卡片頻率為13. 56MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能芯片卡，其特征在于所述芯片卡還包括數(shù)字證 書模塊，其由控制模塊控制，用于網(wǎng)絡(luò)銀行支付的數(shù)字簽名，所述網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線 網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能芯片卡，其特征在于所述芯片卡還包括支付限 制模塊，其由控制模塊控制，在無源模式下，若支付金額或支付次數(shù)超出參數(shù)限制的范圍， 則所述支付限制模塊將臨時鎖定支付功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能芯片卡，其特征在于所述支付限制模塊包含單筆消 費限制、累計消費限制、累計消費次數(shù)限制、單日消費限制和單日消費次數(shù)限制參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能芯片卡，其特征在于所述用戶SIM卡的序列號 存儲在所述存儲模塊或所述身份信息管理模塊內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能芯片卡，其特征在于所述安全信息主要是指密 鑰信息和操作的權(quán)限信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能芯片卡，包括非接觸式射頻接口、USB接口、SD卡接口、身份信息管理模塊、電子錢包管理模塊、控制模塊、安全管理模塊和存儲模塊，所述芯片卡內(nèi)存有用戶SIM卡的序列號。其中，所述身份信息管理模塊內(nèi)置有用戶身份信息；所述電子錢包管理模塊對電子錢包的交易、余額、充值和消費等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；所述安全管理模塊對外部輸入的信息進(jìn)行安全監(jiān)控。所述芯片卡進(jìn)一步包括卡基接口。本發(fā)明不僅解決了支付卡在終端上可以近距離、中距離、遠(yuǎn)距離支付并存的問題，而且解決了支付卡的安全管理問題，實現(xiàn)金融卡和移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，達(dá)到一卡多用的目的。
文檔編號G07F7/08GK101882233SQ201010190929
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者盧新華, 方亞南, 潘松 申請人:方亞南;盧新華;潘松