一种支持数字人民币交易和存储的安全装置

摘要

本发明公开了一种支持数字人民币交易和存储的安全装置，涉及数字人民币技术领域；包括有安全模块10，该安全模块10上连接有安全键盘101、指纹模块102以及密钥存储模块103；所述的安全模块10上还连接有一NFC功能模块104，安全模块10通过NFC模块实现卡片与设备、设备与设备之间的交互实用，完成数字人民币在线和离线支付；所述的安全模块10通过通讯接口与支付类型终端20相连接，用于实现数字人民币的在线和离线支付，所述的通信接口107包括但不限于USB接口、串口以及SPI接口；本发明的有益效果是：支持数字人民币的各种应用尝尽需求，满足现有各种支付终端的改造设计。

说明书

技术领域

本发明涉及数字人民币交易技术领域，更具体的说，本发明涉及一种支持数字人民币交易和存储的安全装置。

背景技术

电子技术高度发达的当今社会，应用电子技术实现无现金交易的第三方支付在我们国内占据了支付市场的主导地位，流通千年的货币受假币、损耗、丢失、找零、卫生、远程交易等问题的困扰逐渐失宠，无现金时代似已来临。

现有技术中，各个银行均开发了手机app。这种方案存在以下的不足：其一，手机端容易被黑客攻击，密钥和证书存储安全性比较弱，对系统的安全性要求较高；其二、应用场景有限，针对没有智能手机者则无法进行数字人民币的交易。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种支持数字人民币交易和存储的安全装置，支持数字人民币的各种应用尝尽需求，满足现有各种支付终端的改造设计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种支持数字人民币交易和存储的安全装置，其改进之处在于，包括有安全模块，该安全模块上连接有安全键盘、指纹模块以及密钥存储模块；

所述的安全模块上还连接有一NFC功能模块，安全模块通过NFC模块实现卡片与设备、设备与设备之间的交互实用，完成数字人民币在线和离线支付；

所述的安全模块通过通讯接口与支付类型终端相连接，用于实现数字人民币的在线和离线支付，所述的通信接口包括但不限于USB接口、串口以及SPI接口。

在上述的结构中，所述的支付类型终端包括但不限于POS机、人脸支付终端、ATM、手机以及收银机。

在上述的结构中，所述的安全模块内置有安全芯片U10，且安全芯片U10的型号为ACH512。

所述安全芯片U10上设置有电源接口、键盘接口、通信接口、指纹模块接口、NFC接口、显示接口以及数据中心管理接口；

所述的安全键盘通过键盘接口连接在安全芯片U10上，指纹模块通过指纹模块接口连接在安全芯片U10上，NFC功能模块通过NFC接口连接在安全芯片U10上，安全芯片U10的显示接口上连接有显示屏。

在上述的结构中，所述的NFC功能模块包括有芯片U23，且芯片U23的型号为PN5180，芯片U23通过SPI接口与安全芯片U10相连接。

在上述的结构中，所述的NFC功能模块还包括外部晶振X4，且外部晶振X4连接在芯片U23的CLK1引脚和CLK2引脚上，用于提供芯片U23工作的时钟频率。

在上述的结构中，所述的芯片U23上设置有TX1引脚、TX2引脚、RXP引脚以及RXN引脚，芯片U23通过TX1引脚和TX2引脚发送载波信号到天线，芯片U23通过RXP引脚和RXN引脚接收天线的信号。

在上述的结构中，所述的NFC功能模块具有NFC读卡器模式、模拟卡片模式和点对点通讯模式；

其中读卡器模式实现ISO14443协议，以读取将非接触银行卡或TAG作为数字人民币载体的卡片；

模拟卡片模式实现NDEF协议，以模拟呈符合ISO14443标准的Type4类型的TAG，实现被POS类设备直接读写完成数字人民币的交易；

点对点通讯模式实现ISO18092协议，实现设备之间的NFC点对点通讯；通过安全芯片的密钥存储模块，实现设备之间的安全认证和安全的数字人民币双离线交易。

在上述的结构中，所述的安全芯片上设置有EXT0引脚，且EXT0引脚上连接着防拆开关。

本发明的有益效果是：既可以通过NFC的模拟卡片模式或者读卡器模式来实现设备和银行卡片之间的支付交易，又可以通过NFC的点对点通讯模式来支持双离线支付交易。该装置使用同时支持NFC读卡器模式、卡片模式和点对点通讯模式的非接芯片设计，软件上通过应用来设置选择工作在哪种模式，从而支持设备与卡片、设备与设备之间的数字人民币交易。

附图说明

图1为本发明的一种支持数字人民币交易和存储的安全装置的框架示意图。

图2为本发明的一种支持数字人民币交易和存储的安全芯片的电路结构示意图。

图3、图4为本发明的一种支持数字人民币交易和存储的NFC功能模块的具体实施例图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1所示，本发明揭示了一种支持数字人民币交易和存储的安全装置，具体的，该安装装置包括有安全模块10，该安全模块10上连接有安全键盘101、指纹模块102以及密钥存储模块103；并且，所述的安全模块10上还连接有一NFC功能模块104，安全模块10通过NFC模块实现卡片与设备、设备与设备之间的交互实用，完成数字人民币在线和离线支付；所述的安全模块10通过通讯接口与支付类型终端20相连接，用于实现数字人民币的在线和离线支付，所述的通信接口包括但不限于USB接口、串口以及SPI接口。在本实施例中，所述的支付类型终端20包括但不限于POS机、人脸支付终端、ATM、手机以及收银机。

进一步的，结合图2所示，所述的安全模块10内置有安全芯片U10，且安全芯片U10的型号为ACH512；所述安全芯片U10上设置有电源接口105、键盘接口106、通信接口107、指纹模块接口108、NFC接口109、显示接口110以及数据中心管理接口111；另外，还设置有USB接口112；所述的安全键盘101通过键盘接口106连接在安全芯片U10上，指纹模块102通过指纹模块接口108连接在安全芯片U10上，NFC功能模块104通过NFC接口109连接在安全芯片U10上，安全芯片U10的显示接口110上连接有显示屏。另外，所述的安全芯片上设置有EXT0引脚，且EXT0引脚上连接着防拆开关30。

参照图3、图4所示，针对上述的NFC功能模块104，本发明提供了一具体实施例，可以理解的是，图3中的A、B、C、D、E点，分别同图4中的A、B、C、D、E分别电性连接；所述的NFC功能模块104包括有芯片U23，且芯片U23的型号为PN5180。其中，NFC功能模块还包括外部晶振X4，且外部晶振X4连接在芯片U23的CLK1引脚和CLK2引脚上，用于提供芯片U23工作的时钟频率。所述的芯片U23上设置有TX1引脚、TX2引脚、RXP引脚以及RXN引脚，芯片U23通过TX1引脚和TX2引脚发送载波信号到天线，芯片U23通过RXP引脚和RXN引脚接收天线的信号。通过设备端的天线和卡片内部的天线达到共振来将数据发送到卡片，同样卡片返回的数据则通过相反的路径传输至U10端。

在上述的实施例中，所述的NFC功能模块104具有NFC读卡器模式、模拟卡片模式和点对点通讯模式；其中读卡器模式实现ISO14443协议，以读取将非接触银行卡或TAG作为数字人民币载体的卡片，具体实施过程中，首先配置芯片U23工作与读卡器模式，芯片U10端软件按照ISO14443协议组包发送和接收数据，芯片U10通过SPI接口和芯片U23进行数字信号发送和接收，芯片U23再和天线之间进行载波信号交互，设备端天线和卡片内的天线达到共振来进行数据交互。模拟卡片模式实现NDEF协议，以模拟呈符合ISO14443标准的Type4类型的TAG，实现被POS类设备直接读写完成数字人民币的交易；点对点通讯模式实现ISO18092协议，实现设备之间的NFC点对点通讯；并且，模拟卡片模式和点对点通讯模式与上述的读卡器模式的实现基本相同，因此本实施例中不再详细的说明；通过安全芯片的密钥存储模块103，实现设备之间的安全认证和安全的数字人民币双离线交易。

随着数字人民币的试运行和将来的推广应用，急需对现有支付类型终端20进行升级改造，包括手机、POS机、人脸支付终端、收银机以及ATM等，都需要支持数字人民币的交易和兑换，以落地于商户和个人应用场景。

本申请提案设计实现一个安全模块10，用于支持数字人民币的存储和交易，既可以以独立模块的方式应用于用户个人使用场景，又可以很便捷的集成到现有支持银行卡的支付类型终端20中用于支持数字人民币，轻松完成升级改造。

集成到支付类型终端20时，该模块的小巧和接口设计丰富，可以通过USB、串口、以及SPI来和上位机终端进行通讯，可以很方便的集成到现有POS机、ATM、手机和人脸支付终端等，减少改造成本。

本装置支持NFC功能，既可以通过NFC的模拟卡片模式或者读卡器模式来实现设备和银行卡片之间的支付交易，又可以通过NFC的点对点通讯模式来支持双离线支付交易。该装置使用同时支持NFC读卡器模式、卡片模式和点对点通讯模式的非接芯片设计，软件上通过应用来设置选择工作在哪种模式，从而支持设备与卡片、设备与设备之间的数字人民币交易。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。