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TWI421777B - 認證處理裝置及其相關行動裝置 - Google Patents

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TWI421777B
TWI421777B TW099121592A TW99121592A TWI421777B TW I421777 B TWI421777 B TW I421777B TW 099121592 A TW099121592 A TW 099121592A TW 99121592 A TW99121592 A TW 99121592A TW I421777 B TWI421777 B TW I421777B
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Chien Sheng Chen
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Description

認證處理裝置及其相關行動裝置
本發明關於一種認證處理裝置,特別是有關於一種根據智慧卡內之認證資料執行認證程序之認證處理裝置。
非接觸式晶片卡經過幾十年的發展,已經深入現代生活的各個角落,被廣泛應用於交通、門禁、電子支付等領域。近年來,在捷運、物流管理、物品防偽、身份識別等需求推動下,非接觸式晶片卡技術不斷進步,應用越來越多元化,迫切需要整合發展各類非接觸式晶片卡。同樣地,行動裝置亦經歷幾十年的迅速發展,已經成為人手俱備的隨身裝置,普及率非常高,並且有向行動裝置整合更多功能的趨勢。其中,將無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術與行動通訊技術相結合之支援電子支付功能的手機,即是目前的一個發展重點。
近場通訊(near field communication,NFC)技術是一種遵循ISO/IEC 18092及ISO/IEC 21481標準之短距離無線通訊技術,工作頻段為13.56MHz,通訊距離為厘米級。近場通訊技術使電子裝置可以進行雙向通訊,並可以透過單觸(single touch)的方式進行非接觸式交易、存取數位內容以及連接其他的近場通訊裝置。其中,近場通訊技術是一項結合非接觸識別(contactless identification)與互聯(interconnection)的技術,可以說是無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術的一種。近場通訊技術是從非接觸式智慧卡(contactless smart card,CSC)技術演變而來,並且可以符合ISO/IEC 14443 type A標準。因此,支援近場通訊功能的電子裝置可以成為商業交易的電子支付工具。
近場通訊技術的應用範疇,大致可以區分為三種類型:
1. 隨觸即通(touch and go):身份識別與電子票證的應用,例如門禁管制、登錄資訊系統、公文簽收、打卡系統、車票或門票等。使用者只需攜帶儲存著身份識別資料或電子票證資料的近場通訊裝置靠近讀取裝置(如讀卡機)即可,可以整合多張晶片卡於一近場通訊裝置中。此外,還可以作為資料擷取應用,例如從海報上的智慧型標籤(smart poster)直接讀取網址。
2. 隨觸即購(touch and confirm):行動商務付款機制的應用,消費者以近場通訊裝置付款交易。例如近場通訊裝置可以儲存信用卡資料、儲值卡資料或電子錢包資料等等,以作為電子支付交易。
3. 隨觸即連(touch and connect):兩個近場通訊裝置相連結,可以進行點對點(peer-to-peer)的資料傳送,如下載音樂、交換影像以及同步處理通訊錄等。
第一圖為習知支援近場通訊支付功能的手機之功能方塊圖。習知支援近場通訊支付功能的手機10包含一天線110、一近場通訊晶片130、一安全晶片150、一控制晶片170及一用戶識別模組(subscriber identity module,SIM)卡190。其中安全晶片150係用來儲存認證資料,控制晶片170及用戶識別模組卡190係在通話功能時運作。
當使用者欲進行電子支付認證程序時,將手機10靠近一近場通訊讀卡機(未繪示)。手機10經由天線110接收讀卡機所傳送之資料。接著,近場通訊晶片130係依據讀卡機所傳送之資料以及安全晶片150中之認證資料執行認證程序,在認證程序中,近場通訊晶片130可透過天線110與讀卡機進行溝通,並將安全晶片150中之認證資料傳送至讀卡機,以進行電子支付功能。
由於安全晶片150係固定於手機10上,使用者於更換手機時,儲存於安全晶片150上的資料無法轉換至新手機上,舉例而言,儲值之餘額、電子錢包資料、門禁資料、銀行帳戶資料及交通票券資料等均無法轉換至新手機繼續使用。此外,近場通訊晶片130只能由手機10之電池(未繪示)供電,當電池沒電時則無法運作。舉例而言,利用手機10作為交通票券使用時,當手機10電池沒電時,則在進行電子支付認證程序時會有問題。此外,當手機10遺失時,並沒有任何安全機制防止他人進行電子支付認證程序,因此有被盜刷的風險。
第二圖為另一種支援習知近場通訊支付功能的手機之功能方塊圖。支援近場通訊支付功能的手機20包含一天線210、一近場通訊晶片230、一控制晶片270及一用戶識別模組卡290。其中天線210、近場通訊晶片230及控制晶片270之功能分別類似天線110、近場通訊晶片130及控制晶片170,其差別僅在用戶識別模組卡290除了本身用戶識別模組卡的功能之外,亦具有安全晶片150的功能,也就是說,用戶識別模組卡290是一種智慧卡,其將安全晶片的功能也整合至用戶識別模組卡290當中。
同樣地,當使用者欲進行電子支付之認證程序時,近場通訊晶片230可依據用戶識別模組卡290中之認證資料與一近場通訊讀卡機(未繪示)進行溝通,以執行認證程序。
由於安全晶片150的功能已整合於用戶識別模組卡290中,因此,使用者於更換手機時,儲存於手機20之用戶識別模組卡290上之資料可以轉換至新手機上。此外,近場通訊晶片230可藉由單線協議(single wire protocol,SWP)介面與用戶識別模組卡290進行連接,故,近場通訊晶片230除了可藉由手機20之電池(未繪示)供電外,亦可藉由無線訊號產生電能,即使在手機沒電的狀況下,近場通訊晶片230仍然可以藉由無線訊號產生之電能透過單線協議介面與用戶識別模組卡290溝通,以進行電子支付。
然而,手機20並沒有任何安全機制防止他人進行電子支付認證程序,因而有被盜刷的風險。因此,十分殷切需要發展出一種無論在手機開機或關機,以及電池有電或沒電的狀態下,均可以提供一個安全的電子支付功能。如此,即使手機遺失,電子支付的功能亦不會被盜用。
本發明的目的之一在於解決行動裝置因為沒有任何安全機制防止他人進行電子支付認證程序,因而被盜刷的問題。
本發明提出一種認證處理裝置,用以根據一智慧卡,執行一認證程序,該認證處理裝置包含:一儲存單元,用以儲存一第一密碼;以及一驗證單元,用以根據一第二密碼及該第一密碼,判斷是否執行該認證程序。
本發明更提出一種行動裝置,包含:一智慧卡;一輸入裝置,用以輸入一第一密碼;以及一認證處理裝置,用以根據該智慧卡,執行一認證程序,該認證處理裝置包含:一儲存單元,用以儲存一第二密碼;以及一驗證單元,用以根據該第一密碼及該第二密碼,判斷是否執行該認證程序。
本發明提出一種無論在行動裝置開機或關機,以及電池有電或沒電的狀態下,均可以提供一個安全的電子支付功能。因此,即使行動裝置遺失,電子支付認證的功能亦不會被盜用。
為了使 鈞局能更進一步瞭解本發明特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
近場通訊技術的實現包含兩個部分:近場通訊裝置及安全晶片。根據應用需求的不同,安全晶片可以是一種智慧卡,例如為用戶識別模組卡、安全數碼(secure digital,SD)卡、安全認證模組(security authentication module,SAM)卡或其它種類之IC(integrated circuit)卡。
利用近場通訊技術支援電子支付功能的手機雖然帶來便利性,然而,當手機遺失時,卻有被盜刷的風險。若將本發明應用於手機上,無論在手機開機或關機,以及電池有電或沒電的狀態下,均可以提供一個安全的電子支付功能。因此,即使手機遺失,電子支付的功能亦不會被盜用。
第三圖為根據本發明之第一實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。行動裝置30包含一認證處理裝置330、一輸入裝置360及一智慧卡390。認證處理裝置330包含一儲存單元332及一驗證單元334。
舉例而言,行動裝置30可以是一支援電子支付功能之手機或個人數位助理(personal digital assistant,PDA),其電子支付之認證資料可儲存於智慧卡390當中,其中認證資料可以是信用卡資料、儲值卡資料或電子錢包資料等,認證程序可以是行動商務付款機制認證程序、身份識別認證程序、電子票證認證程序或點對點資料傳送認證程序等,而儲存單元332可為非揮發性記憶體(non-volatile memory,NVM),例如:快閃記憶體(flash memory)或電子抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read-only memory,EEPROM)。儲存於儲存單元332之密碼可以依使用者需求修改,並且無論在電池有電或沒電的狀況下,均能保留。
認證處理裝置330係負責與認證系統端之一讀卡機進行通訊,以執行認證程序,當行動裝置30應用於一近場通訊系統中時,認證處理裝置330可為一近場通訊裝置。在此實施例中,使用者可以先預設一驗證密碼,當使用者欲進行電子支付前,必須先通過認證處理裝置330的密碼驗證,才可以根據智慧卡390內之認證資料執行認證程序。若無法通過認證處理裝置330的驗證,則不會讀取智慧卡390中之認證資料,進而防止他人盜用智慧卡390中之認證資料進行電子支付功能。
具體而言,認證處理裝置330根據智慧卡390內之認證資料執行認證程序前,驗證單元334先比較儲存於儲存單元332中之驗證密碼,與使用者經由輸入裝置360輸入驗證單元334之密碼是否相同。若相同,認證處理裝置330才執行認證程序,若不相同,則不執行認證程序。
在一較佳實施例中,可以將儲存於儲存單元332之驗證密碼加密,當認證處理裝置330判斷是否執行認證程序時,驗證單元334係先將儲存於儲存單元332之驗證密碼解密,再進行密碼驗證。舉例而言,驗證單元334可以利用高階加密標準(advanced encryption standard,AES)或三元數據加密標準(triple data encryption standard,3DES)進行加密。
第四圖為根據本發明第二實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。行動裝置40包含一天線410、一電池420、一認證處理裝置430、一輸入裝置460、一控制裝置470、一電源防護單元480及一用戶識別模組(subscriber identity module,SIM)卡490。認證處理裝置430包含一儲存單元432、一驗證單元434及一電源提供單元436。
用戶識別模組卡490係用來儲存認證資料;輸入裝置460係用來輸入資料,其可透過通用型輸入/輸出介面(general purpose input/output,GPIO)耦接於認證處理裝置430與控制裝置470,輸入裝置460例如為手機實體鍵盤、觸控鍵盤或是觸控筆等;控制裝置470是用來處理行動裝置40之基頻數位資料、控制手機使用者介面(user interface,UI)以及執行應用程式(application,AP)。
在本實施例中,輸入裝置460之電能來源可以有多種,例如為電池420或是藉由無線訊號產生的電能。而電源防護單元480係用來避免電池420之電能傳送至認證處理裝置430,以及避免認證處理裝置430藉由無線訊號所產生的電能傳送至電池420。
使用者為避免行動裝置40之電子支付功能被盜用,可以設定一驗證密碼儲存於儲存單元432,用以驗證進行電子支付程序者是否為行動裝置40之持有者。更詳細地說,使用者可隨時透過行動裝置40上的應用程式或使用者介面,藉由輸入裝置460來設定或更改儲存於儲存單元432之驗證密碼。
此外,使用者亦可以設定一狀態資料,以設定行動裝置40之電子支付功能的狀態為開啟或關閉。舉例而言,當電子支付功能的狀態為關閉時,即使行動裝置40接收到近場通訊讀取裝置之訊號,認證處理裝置430亦不會與之進行電子支付程序。必須先將電子支付功能打開後,認證處理裝置430才可以進行電子支付程序。行動裝置40可設定為每當要開啟電子支付功能時,必須先輸入驗證密碼,而當電子支付功能的狀態為開啟時,使用者還可以設定認證處理裝置430直接進行電子支付程序,無須輸入密碼,或是,每次進行電子支付之前,使用者都必須輸入密碼通過密碼驗證,之後才可以進行電子支付程序。在此,電子支付程序係指認證處理裝置430利用用戶識別模組卡490中之認證資料與系統端之近場通訊讀取裝置進行認證程序,當認證通過後,近場通訊讀取裝置即針對用戶識別模組卡490中之儲值資料進行扣除或加值等動作,以達成電子支付之功能。
另外,行動裝置40中亦可以設定一交易次數上限值。當使用者使用電子支付功能之次數小於上限值時,無須輸入密碼驗證即可進行電子支付程序。而當使用電子支付功能之次數超過上限值時,則交易前必須輸入驗證密碼才可以進行電子支付程序。此外,使用者可以將電子支付程序之次數重設,以重新計算電子支付程序之次數。
需注意的是,此狀態資料與交易次數上限值並非必要,亦可以將行動裝置40預設為開啟電子支付的狀態,且每次進行電子支付功能之前,均必須輸入密碼通過密碼驗證之後才可以進行電子支付程序。
當行動裝置40藉由天線410偵測到近場通訊(near field communication,NFC)讀取裝置(未繪示)時,認證處理裝置430可以先讀取儲存單元432之狀態資料。若狀態資料顯示為關閉電子支付功能,認證處理裝置430則停止與近場通訊讀取裝置溝通。若狀態資料顯示為開啟電子支付功能,則可以依據使用者的設定,直接進行電子支付程序,或是使用者可以藉由輸入密碼通過密碼驗證,以進行電子支付程序。舉例而言,當使用者欲進行電子支付時,使用者需先經由輸入裝置460輸入密碼,驗證單元434係將使用者所輸入的密碼與儲存於儲存單元432之驗證密碼進行比對。若比對結果相同,認證處理裝置430才可以進行電子支付程序,若比對結果不同,認證處理裝置430則不進行電子支付程序。如此可以避免非行動裝置40之持有者盜用行動裝置40之電子支付的功能,使得行動裝置40之持有者遭受損失。
當行動裝置40之電池沒電時,使用者若欲進行電子支付程序,認證處理裝置430之電源提供單元436可以藉由接收近場通訊讀取裝置之無線訊號產生電能,以提供給認證處理裝置430及輸入裝置460以進行電子支付程序。
具體地說,當行動裝置40於關機狀態或電池420沒電的狀態下,且儲存於儲存單元432中之狀態資料為關閉電子支付的功能,行動裝置40則無法進行電子支付的程序,此時,若要開啟行動裝置40之電子支付功能,電源提供單元436可以藉由接收近場通訊讀取裝置之無線訊號產生電能,分別提供給認證處理裝置430及輸入裝置460。接著,使用者再藉由輸入裝置460輸入密碼,將儲存於儲存單元432之狀態資料更改為開啟電子支付功能,以進行電子支付程序。若儲存於儲存單元432中之狀態資料係顯示開啟電子支付的功能,認證處理裝置430可直接進行電子支付程序。
此外,若近場通訊讀取裝置有耦接輸入裝置,使用者亦可以藉由該輸入裝置輸入密碼,以進行電子支付程序或更改儲存於儲存單元432之狀態資料來改變開啟或關閉電子支付之功能的狀態,如第五圖所示。第五圖為根據本發明第三實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。行動裝置50包含一天線510、一認證處理裝置530、一近場通訊讀取裝置540、一輸入裝置560、一控制裝置570及一用戶識別模組卡590。認證處理裝置530包含一儲存單元532、一驗證單元534及一電源提供單元536。其中天線510、認證處理裝置530、控制裝置570及用戶識別模組卡590之運作分別類似前述之天線410、認證處理裝置430、控制裝置470、及用戶識別模組卡490,於此不再贅述。行動裝置40與行動裝置50之差別僅在其輸入密碼之方式可由外部的輸入裝置560輸入。
具體地說,若儲存於儲存單元532中之狀態資料係顯示關閉電子支付的功能,認證處理裝置530無法進行電子支付的程序。若要開啟認證處理裝置530電子支付的功能,使用者可以藉由耦接於近場通訊讀取裝置540之輸入裝置560輸入密碼,再經由天線510將輸入密碼傳送至認證處理裝置530之驗證單元534以驗證密碼,當驗證通過之後即可更改儲存於儲存單元532之狀態資料為開啟電子支付之功能,使認證處理裝置530可進行電子支付程序。
綜上所述,本發明解決支援電子支付功能的手機沒有任何安全機制防止他人進行電子支付認證程序,因此有被盜刷的風險的問題。本發明可以藉由輸入密碼開啟或關閉電子支付功能,以提高電子支付之安全性。而且,無論在行動裝置開機或關機與有電或沒電的狀況下,均能提供安全的電子支付功能。如此在行動裝置遺失時,可以避免非行動裝置之持有者盜用行動裝置之電子支付的功能,使得行動裝置之持有者遭受損失。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種更動與潤飾,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本案圖式中所包含之各元件列示如下:
10、20‧‧‧手機
110、210‧‧‧天線
130、230‧‧‧近場通訊晶片
150‧‧‧安全晶片
170、270‧‧‧控制晶片
190、290‧‧‧用戶識別模組卡
30、40、50‧‧‧行動裝置
330、430、530‧‧‧認證處理裝置
332、432、532‧‧‧儲存單元
334、434、534‧‧‧驗證單元
360、460、560‧‧‧輸入裝置
390‧‧‧智慧卡
410、510‧‧‧天線
420‧‧‧電池
436、536‧‧‧電源提供單元
470、570‧‧‧控制裝置
480‧‧‧電源防護單元
490、590‧‧‧用戶識別模組卡
540‧‧‧近場通訊讀取裝置
本案得藉由下列圖式及說明,俾得一更深入之了解: 第一圖為習知支援近場通訊支付功能的手機之功能方塊圖。
第二圖為另一種習知支援近場通訊支付功能的手機之功能方塊圖。
第三圖為根據本發明之第一實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。
第四圖為根據本發明第二實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。
第五圖為根據本發明第三實施例所繪示之行動裝置之功能方塊圖。
30...行動裝置
330...認證處理裝置
332...儲存單元
334...驗證單元
360...輸入裝置
390...智慧卡

Claims (11)

  1. 一種行動裝置用以根據一智慧卡,執行一認證程序,該行動裝置包含:一控制裝置;一輸入裝置,連接至該控制裝置;一電池,可供應電能;一電源防護單元,連接於該電池與該輸入裝置;一認證處理裝置,連接於該控制裝置、該輸入裝置與該電源防護單元,該認證處理裝置包含:一儲存單元,用以儲存一第一密碼;一驗證單元,用以根據一第二密碼及該第一密碼,判斷是否執行該認證程序;以及一電源提供單元,可產生電能;其中,該輸入裝置係接收該電池或者該電源提供單元供應之電能,並且該電源防護單元係避免該電池之電能傳送至該認證處理裝置,以及避免該認證處理裝置產生的電能傳送至該電池。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該第二密碼係接收自一無線讀取器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該第二密碼係產生自該行動裝置之該輸入裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該電源提供單元係藉由一無線訊號產生電能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該輸入裝置係藉由一通用型輸入/輸出介面連接該認證處理裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該驗證單元更用以加密該第一密碼,當該驗證單元判斷是否執 行該認證程序時,再用以解密該第一密碼。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之認證處理裝置,其中該驗證單元係利用高階加密標準和三元數據加密標準中之一者進行加密。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之認證處理裝置,其中該認證處理裝置為一近場通訊裝置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該驗證單元更用以加密該第二密碼,當該驗證單元判斷是否執行該認證程序時,再用以解密該第二密碼。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該控制裝置用以產生一控制訊號,以控制是否關閉該認證處理裝置。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該認證程序係一電子支付認證程序。
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