基于嵌入式Linux的EMV终端软件系统设计与实现

摘要

EMV（Europay，Mastercard，Visa，EMV）规范是由世界三大银行组织（Europay，Mastercard，Visa）制定的一个全球统一标准，以此来规范银行卡片和EPOS终端，以及确立双方的接口，达到国际上卡片和终端互通互用，提高支付安全性的目的。EMV规范的目标是在全球范围内实现智能卡的电子支付，其定位是要逐步替代目前普遍存在的磁条借记/贷记卡。银行卡片只是一个信息的载体，要实现磁条卡向智能卡的迁移工作必须涉及到整个金融交易系统的统一规范化的过程。金融EPOS是用来读取银行信用卡的终端消费设备，研发一款符合EMV规范的EPOS终端将在整个“EMV迁移”过程中起到非常重要的意义。
　　 本文选用东南大学ASIC工程中心自主研发的嵌入式微处理器SEP4020作为EPOS终端主处理器设计EPOS终端硬件平台，在研究和分析最新的EMV4.2卡片规范，终端规范，安全规范和应用规范的基础上，对金融交易系统中卡片、终端、发卡行、收单行、认证中心的相互作用的总体构架进行了全面的分析，在对金融基本规范和总体架构有了全面深刻的了解之后，设计并实现了符合EMV规范的EPOS终端软件。在软件设计上充分的考虑到EPOS终端使用的方便、快捷、安全、高效等特点。第一，采用了MiniGUI编程，实现了良好美观的图形用户界面；第二，采用了高速以太网的通信方式，实现了EPOS与银联后台的数据通信；第三，采用了应用普遍的嵌入式Linux操作系统，实现了软件运行的高效和稳定。
　　 本课题研制的EMV终端在严格遵守EMV4.2规范的基础上，具有较强的通用性、可定制性、可装卸性和安全性，在实际应用中，可以很容易的过渡和转化到具体工程中去。在中国EMV大规模迁移的火热进行之际，本课题所做工作具有较强的借鉴和现实指导意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 国内外研究背景与现状分析

1.2 课题研究的日的和意义

1.3 本文的主要工作

1.4 论文的结构

第二章 EMV终端规范的概述

2.1 金融规范总体结构

2.2 EMV金融交易系统的总体架构

2.3 EMV应用规范的功能概述

2.4 EMV终端硬件需求

2.5 本章小结

第三章 符合EMV规范的金融终端安全体系

3.1 联机数据认证

3.1.1 PSAM卡简介

3.1.2 PSAM卡加、解密流程及采用的算法

3.1.3 POS终端消息鉴别码(MAC)算法

3.1.4 EMV终端个人标识号(PIN)算法

3.2 脱机数据认证

3.2.1 脱机数据认证概述

3.2.2 脱机数据认证方案

3.3 本章小结

第四章 EMV终端软件系统的分析

4.1 EMV终端硬件平台方案及优势

4.2 EMV终端软件方案及优势

4.2.1 应用界面的分析

4.2.2 交易功能模块的分析

4.2.3 管理功能模块的分析

4.2.4 密钥加密模块的分析

4.2.5 网络通信模块的分析

4.3 本章小结

第五章 EMV终端软件系统的设计与实现

5.1 应用界面模块的设计与实现

5.1.1 用户界面模块软件流程图

5.1.2 用户界面模块的代码实现

5.1.3 用户界面模块效果展示

5.2 交易模块的设计与实现

5.2.1 交易模块状态图

5.2.2 余额查询子模块

5.2.3 消费子模块

5.2.4 消费撤销模块

5.2.5 退货子模块

5.2.6 预授权子模块

5.2.7 预授权完成(联机)子模块

5.3 数据库模块的设计与实现

5.4 管理员模块的设计与实现

5.5 网络通信模块的设计与实现

5.6 本章小结

第六章 EMV终端软件系统的测试

6.1 硬件测试环境的搭建

6.2 软件测试环境的搭建

6.3 各个功能模块的测试

6.3.1 管理员模块的测试

6.3.2 数据库模块的测试

6.3.3 交易功能模块的测试

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

作者简介

发表论文

附件一 EMV终端交易测试结果