移动支付空中圈存技术研究

　　1 引言

　　随着手机智能卡RFID 技术的发展，SIMPass、eNFC、RF-SIM 等使用手机智能卡实现非接触式应用的技术陆续为广大用户所接受，基于RFID 的移动支付业务已经在全世界范围内蓬勃发展。相比起传统IC卡方式的非接触式应用，手机智能卡除具备随身携带的便利外，一个非常重要的特性是可以通过手机屏幕实现与用户之间的交互，同时还可以利用手机所提供的数据通道实现与后台系统的交互。利用上述技术，可以实现让用户随时随地完成钱包充值、消费记录查询等手机钱包的管理功能，给消费者提供远远超出传统IC卡的用户体验。这就是本文所要讨论的空中圈存技术。

　　空中圈存是指用户通过操作手机STK 菜单或者手机客户端， 使用OTA 或者BIP 等无线方式与后台支付系统进行通信，完成对手机智能卡内钱包的充值、查询、消费等功能。空中圈存是移动支付业务区别于传统公交、银行、校企等IC卡应用的一个非常重要的差异， 它所提供的这种随时随地进行钱包管理的能力， 对于应用方提高服务水平、降低服务成本、提升用户体验等都有着非常重要的意义，可以大大丰富移动支付业务的功能。

　　2 空中圈存技术发展现状

　　空中圈存是一项非常新的技术，技术的成熟度还有待提高，目前在国内外的正式应用还不多。下面分别从网络架构、交易流程、存在问题等方面对现有空中圈存技术的发展情况进行介绍。

　　2.1 网络总体结构

　　现有方案空中圈存业务网络结构如图1 所示。 

　　由于BIP（bearer independent protocol，承载无关协议）技术尚未成熟，因此目前空中圈存业务主要通过OTA（即数据短信）的方式实现，从网络架构上看主要包括以下几部分。

　　（1） 手机终端/SIM 卡手机终端需支持数据短信。SIM 卡中预置了移动支付应用方的手机钱包，并且支持空中圈存功能。
　　（2）短信网关：短信网关是空中圈存业务的短信通道，负责转发上下行短信。
　　（3）移动支付应用方平台：移动支付应用方是指公交、银行及其他使用空中圈存业务的第三方系统。为实现短信的收发，移动应用方平台需作为短信SP 连接到短信网关，负责完成以下功能：
　　· 负责数据短信的接收、发送以及加解密处理；
　　· 负责验证业务请求的有效性，根据业务类型进行相应的业务处理，并将处理结果返回到卡端；
　　· 负责与支付平台进行交互完成圈存扣款等相关工作；
　　· 负责完成空中圈存业务的事务保证。
　　（4）支付平台：支付平台负责管理用户的支付账户， 完成账户绑定、账户支付、平账及清/结算等功能。支付平台可能由银行或其他第三方支付平台提供，不同的应用方可能使用不同的支付平台。

　　2.2 交易流程

　　由于空中圈存包含的交易流程很多，这里仅以手机钱包圈存流程进行说明。用户通过空中圈存进行钱包充值前，需要事先将手机钱包与支付账户进行绑定。现有方案手机钱包圈存交易流程如图2 所示。 

　　①用户通过点选手机UTK 菜单的“充值菜单”，将充值请求信息通过数据短信形式发送到应用方平台；
　　②应用方平台将圈存短信内容进行解析，首先对验证圈存请求是否由合法的手机钱包发起；
　　③确认请求的合法性后，应用方平台向支付平台发起扣款；
　　④支付平台验证扣款请求合法性后，从用户手机钱包绑定的支付账户中进行扣费，返回扣款结果；
　　⑤应用方平台记录交易信息，并生成圈存结果数据短信返回SIM 卡；
　　⑥圈存结果通过数据短信形式发送到手机终端，手机终端将数据短信透传到SIM 卡进行处理；
　　⑦SIM 卡上的空中圈存应用验证圈存结果的有效性，并根据圈存结果，对手机钱包的余额进行更新；
　　⑧SIM 卡将钱包更新情况以充值确认数据短信形式发送到应用方平台；
　　⑨应用方平台收到充值确认短信后进行记录，如钱包更新失败则需要与支付平台进行平账处理。