非接触式IC卡手机钱包应用介绍

应　探键　

ｊ乍接角虫式Ｉ　

黄凤　北京交通大学　

应用介绍　

【摘要】手机钱包结合了电子化货币、身份验证、移动通信与移动终端的崭新业务，使用户可以　

随时随地享受多种服务。文章详细介绍了非接触式ＩＣ卡手机钱包的系统组成，及其技术实现原理　

和通信过程。　

【关键词】ＳＩＭ／ＵＩＭ卡　手机钱包　应用　

非接触式ＩＣ卡手机钱包业务是～项以手机为载体。将非　

接触式ＩＣ卡应用结合于ＳｌＭ／ＵＩＭ卡中，以卡、阅读器、点对　

点三种应用模式，实现手机支付、行业应用、积分兑换、电　

子票务等多种应用的服务产品。　

包括提供用户信息、更新用户信息、提供卡片信息、备份卡　

片内容、安全域管理、操作权限控制、计费等管理功能；　

◆卡片密钥管理系统：用于存储、生成卡片密钥。供中　

国联通的卡片管理系统使用。　

而应用发行系统是用户通过手机终端发起，开通非接触　

式ＩＣ卡手机钱包业务，下载所选择的应用系统。其中，应用　

发行方下载服务器用以实现非接触式ＩＣ卡手机钱包行业应用　

的ＡｐｐｌｅｔＴ载，又可分为：　

手机钱包项目作为一种结合了电子化货币、身份验证、　

移动通信与移动终端的崭新业务，可以使用户随时随地享受　

多种服务，丰富了各方产品和服务的内涵，使各方以便利、　

高效又较安全的方式为客户提供已有和创新的产品及服务。　

◆应用管理系统：应用管理系统由应用提供方或者可信　

１茸＃接触式ｌＣ卡手机钱包的组成与功能　

；　｛书≯　？。　聚统与痰耀发　青系统　

任的第三方管理，负责管理应用提供商安全域中的内容；　

◆应用密钥管理系统：用于存储、生成应用密钥，供应　

用管理系统使用。　

这两个系统均符合ＧＰ标准。卡片发行方下载服务器用　

以实现手机鉴权、卡片管理、客户端软件的下载，又分为：　

２冬　盛翅场　

非接触式ｌＣ卡手机钱包应用范围和分类如图１所示。　

◆卡片管理系统：用于管理用户数据及卡片基本数据；　

非接触式ＩＣ卡手机钱包支持多种应用，手机终端可以实　

收稿日期：２００８年７月６日　

现卡模拟、阅读器、点对点通讯的功能：　

臣　鲁　

：：‘・：：’－：：‘责任编辑：林菊ｊａｓｍｉｎｅ　ｌｉｎ＠１　２６．ｃｏｍ　

非接触式Ｉｃ卡于手机钱包应用介绍　

应用探讨　

◆不同应用　

电子钱包　

应用下载　

的业务流程、清　

｛　

上　’

：　

ｌ　

票务应　

用下载　

公交应　

用下载　

算方式不同，造　

成系统构架、功　

能差别较大：　

◆各应用间　

也存在互通性，　

手机钱包业务、　

卡模式：　

标签广告　

应用下载　

其它应　

用下载　

手　

内　

鼬　埘曩＿　明　

阅读　

器模　

内容运营平台稽　

核各行业应用的　

业务数据。可以　

为单一应用增加　

多种增值服务，　

可以使手机钱包　

下载服务器　

业务更具吸引　

＿曩｜　

受理清算　应用场景　

应用发行　

力，服务功能更　

强大（如：电子　

图１　非接触式ＩＣ卡手机钱包应用范围和分类　

钱包消费的积分　

服务，电子钱包　

◆非接触式ｌＣ卡应用放在单芯片的ＳＩＭ卡中，真正实现　

了非接触式应用的机卡分离；　

◆实现卡模拟、读写器、点对点三种工作模式；　

购票

、

会员卡之间的积分互换等）。　

２非接触式ｌＣ卡手机钱包的业务实现流程　

２，１簪机钱包的充｛蠹过程鞠支付的通信过程　

通过具有近场通信功能的手机终端，可以实现ＪＡＶＡ—　

ＳＩＭ卡中的电子钱包应用。电子钱包最基本、最广泛的应用　

是消费支付应用，支付应用载体包括现金卡（电子钱包）、　

◆卡模拟：电子钱包应用、磁条卡应用、加油卡应用、　

停车卡应用、公交卡应用、会员卡应用、积分卡应用、票务　

应用等；　．　

◆阅读器模式：标签广告、信息查询等；　

◆点对点模式：信息交换、游戏等；　

◆提供了终端Ｊａｖａ／Ｊ２ＭＥ程序（Ｕ）ＳＩＭ卡问的互操作标准　

借记卡和信用卡。其中，现金卡属于小额不记名账户，具有　

申请简便、使用安全、易于管理的特点，基本功能包括：用　

户注册、业务开通、支付、充值、查询等服务。电子钱包的　

花钱通信过程如图２所示。　

业务实现流程如下：　

（１】业务开通：用户的电子钱包服务开通根据发卡机　

接口符合ＪＳＲ一１７７规范；　

◆支持ＢＩＰ功能；　

◆保证ＳＩＭ卡除了通过基于短信的ＯＴＡ方式下载非接触　

应用，还可以通过基于移动通信网络数据通道（￣Ｉ：ＩＧＰＲＳ、　

ＣＤＭＡ　１　Ｘ等）的ＯＴＡ方式下载应用。　

１。３受理清算孬　统　

受理清算系统是行业应用方受理环境系统，特点如下：　

构的要求，可在银行网点进行，也可采用ＯＴＡ方式进行。分　

为预置业务开通和未预置业务开通两种情况。　

（２）业务使用：用户通过卡片端菜单或者手机客户端　

责任编辑：林菊ｊａｓｍｉｎｅ　ｌｉｎ＠１２６．ｃｏｍ＝＝：．＝＝：・：　

２　００８－￣　９

月（下）溷■—一　　

：　

缒麟繇　

非接触式Ｉｃ卡于手机钱包应用介绍　

◆私有文件：用户口令文件（有初始值）；　

◆私有文件：业务开通、绑定、同步标志文件ｆ内容　

一　

为空）。　

雯　Ｏ　

初始化步骤如下：　

Ｏ　藿　

片　

步骤１：用户通过ＳＴＫ菜单选择业务开通功能；　

霸、　

充值服务器　Ｊ

电子钱包’　

ｙ　Ｏ碧　

Ｉ　充值　ｏ磊　

支付　Ｉ　

余额　

递减　

交通企业　

。传输支付信息（日末）矗萄己三；；ｉ叁　

公交／地铁终端　

图２　电子钱包花钱的通信过程　

软件对服务内容进行管理，并使用内置于手机内的智能卡　

Ａｐｐｌｅｔ应用。电子钱包主要包括支付、充值两大业务功能。　

（３）业务注销：在用户发卡机构（银行）指定地点完　

成ＯＴＡ方案实现后，服务取消可以通过ＯＴＡ空中方式来完　

成。然而，根据发卡机构（银行）的要求，用户也许仍然需　

要到指定网点办理。　

ｌ　一　翌ｊ　量　葛《　薯霄拳　

（１）ＳＩＭ卡对ＲＦＩＤ卡的初始化　

ＳＩＭ卡个人化结束后，ＳＩＭ卡中存在钱包应用及相应的　

数据，包括：　

◆ＤＦ（钱包应用目录，包括目录名）；　

◆Ｋｅｙ文件（密钥已经写入）；　

◆公共信息基本文件（内容已经写入）；　

◆持卡人基本文件（内容已经写入）；　

◆钱包文件（内容为空）；　

◆交易明细文件（内容为空）；　

◆私有文件：ＲＦＩＤ卡号文件（内容为空）；　

◆私有文件：圈存金额文件（内容为空）；　

囫　喜　

步骤２：用户输入正确口令，ＳＩＭ检查业务开通标志是　

否有效，如果有效，则提示用户业务已经开通；如果无效，　

再检查绑定标志是否有效，如果绑定有效，则直接跳转到第　

１Ｏ步；其他情况，则ＳＩＭ卡端开始对ＲＦＩＤ卡进行初始化（从　

下一步开始）；　

步骤３：ＳＩＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

打开ＲＦ模块设备；　

步骤４：ＳｌＭ卡与ＲＦ模块之间进行通讯握手准备（有个　

延时）；　

步骤５：ＳＩＭ卡通过专有ＳＴＫ：ｊ＝￣令获取ＲＦｔＤ卡的卡号，　

并写入ＳＩＭ卡指定的文件中；　

步骤６：Ｓｌ　Ｍ卡通过专有ＳＴＫ指令传输创建ＤＦ命令、创　

建Ｋｅｙ文件命令、创建公共信息基本文件命令、创建持卡人　

基本文件命令、创建钱包文件命令，所创建的文件ｌＤ及其结　

构、大小和权限均与ＳＩＭ卡中完全相同；　

步骤７：文件创建完成后，ＳＩ　Ｍ卡还是通过专有ｓＴＫ指令　

对文件进行初始化（初始化的文件包括Ｋｅｙ文件、公共信息　

基本文件、持卡人基本文件）；　

步骤８：ＳＩＭ卡将绑定标志置起来，绑定有效；　

步骤９：ＳＩＭ卡将ＩＭＳＩ和ＲＦＩＤ卡号一起发送给本应用指　

定的服务器，请求业务开通；　

步骤１　０：ＳＩＭ卡收到开通成功的响应后，将开通标志置　

起来。业务开通有效；　

步骤１　１：ＳＩＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

关闭ＲＦ模块设备；　

步骤１２：初始化结束。　

（２）ＳＩＭ卡充值　

步骤１：用户通过ＳＴＫ菜单选择充值功能；　

步骤２：用户输入正确口令；　

：＝．＝＝＝责任编辑：林菊ｊａｓｍｉｎｅ　ｌｉｎ＠１２６．ｃｏｍ　

非接触式ＩＣ卡于手机钱包应用介绍　

步骤３：ＳＩＭ卡检查业务是否开通，如果没有，则退出；　

步骤４：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

打开ＲＦ模块设备；　

步骤５：ＳｌＭ卡与ＲＦ模块之间进行通讯握手准备；　

步骤６：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令获取ＲＦＩＤ卡的卡号，　

将获取的卡号与ＳｌＭ卡中保存的数据进行比较，如果不同，　

则退出：　

步骤７：ＳＩＭ卡检查同步标记是否有效，如果有效，则　

退出，不允许充值；　

步骤８：要求用户输入充值的金额；　．　

步骤９：ＳｌＭ卡将充值的金额上发给本应用指定的服务　

器，请求充值；　

步骤１０：ＳｌＭ卡收到充值成功的响应后，将金额累加到　

钱包文件中，充值的金额写入指定的圈存金额文件中，同时　

置同步标志；　

步骤１　１：ｓｌＭ卡通过专有ｓＴＫ指令将充值的金额圈存到　

ＲＦＩＤ卡上；　

步骤１２：ＳｌＭ卡得到ＲＦＩＤ圈存成功的返回后，通过专　

有ＳＴＫ指令读出ＲＦＩＤ卡上的余额，并写入ＳｌＭ卡的钱包文件　

中，同时将ＳｌＭ卡中的同步标志清０；　

步骤１　３：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

关闭ＲＦ模块设备；　

步骤１４：充值成功，过程结束。　

（３）ＲＦＩＤ卡消费后同步数据到ＳＩＭ卡上　

步骤１：ＳｌＭ卡收到ＲＦ模块发来的事件下载（请求同　

步）：　

步骤２：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

打开ＲＦ模块设备；　

步骤３：ＳｌＭ卡与ＲＦ模块之间进行通讯握手准备；　

步骤４：ＳＩＭ卡通过专有ＳＴＫ指令获取ＲＦＩＤ卡上的余　

额，并写入ＳｌＭ卡的钱包文件中：　

步骤５：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

关闭ＲＦ模块设备：　

责任编辑：林菊ｊａｓｍｉｎｅ．１ｉｎ＠１２６．ｃｏｍ＝＝：－＝＝：．：。’　

应用探讨　

步骤６：同步过程结束。　

（４）ＳＩＭ卡（开机）上电同步流程　

步骤１：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

打开ＲＦ模块设备；　

步骤２：ＳｌＭ卡与ＲＦ模块之间进行通讯握手准备；　

步骤３：ＳｌＭ检查ＳｌＭ卡上的同步标志，如果同步标志无　

效，则跳转到第５步；　

步骤４：ＳＩＭ卡应将圈存金额文件中的数据通过ＳＴＫ专有　

指令圈存给ＲＦＩＤ卡；　

步骤５：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令获取ＲＦＩＤ卡上的余　

额，并写入ＳＩＭ卡的钱包文件中；　

步骤６：ＳｌＭ卡通过专有ＳＴＫ指令向ＲＦ模块发起命令，　

关闭ＲＦ模块设备；　

步骤７：同步流程结束。　

３　结束语　

非接触式ＩＣ卡手机钱包应用是一个牵涉面极其宽广的项　

目。包括系统、终端和ＳｌＭ卡／ＲＦＩＤ模块等多方面的技术开　

发。本文借此应用为典型案例对ＳｌＭ卡上整合ＲＦＩＤ模块做了　

有益的尝试和研究。　★　

黄　凤：北京交通大学电子与通信　

工程专业硕士研究生，研究方向为　

移动通信智能卡安全策略，曾参与　

支持自治和丰富选择策略的因特网　

基础路由研究工作。　

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