基于藍牙通信技術(shù)和密鑰芯片的手機電子錢包支付系統(tǒng)解析
藍牙(BlueTooth)是一種支持設備短距離通信的無線電技術(shù)。能在移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用藍牙技術(shù)藍牙技術(shù)能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信,使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。
電子錢包是電子商務購物活動中常用的一種支付工具,主要適用于小額購物。在電子錢包中存放的電子貨幣,如電子現(xiàn)金,電子零錢等等。常見的電子錢包有如電話IC卡、交通乘車卡等等。
由于藍牙設備在手機中有極高的普及度,使用藍牙通信實現(xiàn)電子錢包對硬件的更新需求小,開發(fā)復雜度相對沒那么高,能夠很快的直接投入應用。在通信過程中的安全主要依賴于加密算法。
實現(xiàn)了該系統(tǒng)之后,手機不僅僅能夠用做支付手段,而且能夠用作門禁功能。另一方便,如果在家電之后嵌入藍牙設備,那么就能夠容易的實現(xiàn)一臺手機與所有家電及外設通信,控制所有的家電。這樣,一臺手機實現(xiàn)購物、公交、門禁……幾乎擁有無限的可能性。
1.2設計摘要本項目的目標旨在實現(xiàn)一個使用手機作為支付終端的電子錢包支付系統(tǒng)。將FPGA構(gòu)建為一個密鑰芯片,利用手機中的藍牙設備作為通信手段,實現(xiàn)整一套的電子錢包系統(tǒng)。密鑰芯片通過藍牙接收手機傳送過來的錢包數(shù)據(jù),解密認證,之后實施消費支付,然后改變錢包參數(shù),通過藍牙重寫入手機之中。整個系統(tǒng)的關(guān)鍵在于三個地方:藍牙通信的具體實現(xiàn)、交易協(xié)議的設計以及密鑰算法的安全性。
1.3 申請捐贈實驗板Nexys3 FPGA開發(fā)板
二方案設計 2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)原理與需求分析密鑰芯片系統(tǒng)需要提供兩大功能,一個是認證,另外一個則是加密、解密數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)設計的需要,在FPGA外圍需要接入一個藍牙的通信設備,以便與手機藍牙設備通信、交換數(shù)據(jù)。
由于支付系統(tǒng)的商業(yè)性質(zhì),該系統(tǒng)最重要的特性就是安全性。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的安全特性,在設計交易協(xié)議和加密算法的時候就需要有更多的考慮。以抵御非法用戶的各種攻擊,保護系統(tǒng)。
此外,系統(tǒng)需要考慮一個效率的問題。用戶愿意花費在支付或者認證的時間是非常短的,這種非接觸式的支付必須在1秒之內(nèi)完成。考慮到藍牙的傳輸速率很高,通訊協(xié)議以及密鑰算法的耗時則是主要的瓶頸因素。
2.2 硬件資源配置與架構(gòu)需要的硬件資源有:
具備藍牙功能的手機、Nexys3 FPGA開發(fā)板、相應的藍牙外設