隨著城市信息化建設(shè)和應(yīng)用的不斷推進，城市一卡通在做好自身發(fā)展建設(shè)的同時，通過有效整合資源，不斷拓展完善市民服務(wù)功能，對于建設(shè)節(jié)約型社會具有十分重要的現(xiàn)實意義。我們在2009年底開展的住房和城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域IC卡應(yīng)用情況調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，近90%的城市一卡通公司的IC卡應(yīng)用已經(jīng)拓展到小額消費領(lǐng)域的商場、超市、便利店、餐飲、健身、影劇院應(yīng)用；自來水、燃氣、供熱等公用事業(yè)及通信方面的繳費；數(shù)字社區(qū)中門禁、停車場的管理以及園林景點門票應(yīng)用。這些基于城市一卡通的增值服務(wù)，不僅擴大了持卡用戶群和發(fā)卡量，還切實為百姓提供了便利周到的服務(wù)，當然最終也會為通卡公司自身帶來了更多收益。對于目前大家比較關(guān)注的城市一卡通在線支付，在此，我們從應(yīng)用層面、技術(shù)層面進行簡要介紹為行業(yè)應(yīng)用提供參考。

　　目前，越來越多的傳統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)意識到，在以計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)為代表的信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的時代，實現(xiàn)電子商務(wù)是行業(yè)在愈演愈烈的市場競爭中得以生存發(fā)展的必由之路。據(jù)國內(nèi)研究咨詢機構(gòu)發(fā)布的《中國第三方支付市場藍皮書》中介紹，2009年國內(nèi)第三方支付市場交易規(guī)模接近6000億元，第三方支付平臺為傳統(tǒng)行業(yè)提供了釋放價值的機會。近日，為規(guī)范非金融機構(gòu)的支付服務(wù)，中國人民銀行發(fā)布了《非金融機構(gòu)支付服務(wù)管理辦法》，管理辦法中明確規(guī)定，非金融機構(gòu)提供支付服務(wù)，應(yīng)當依據(jù)管理辦法規(guī)定取得《支付業(yè)務(wù)許可證》。

城市一卡通在線支付泛指持卡人通過使用城市一卡通公司發(fā)行的IC卡在網(wǎng)絡(luò)上完成充值業(yè)務(wù)或者消費業(yè)務(wù)。此種支付方式將幫助IC卡持卡人足不出戶即可完成一卡通卡的充值并提供各種網(wǎng)上小額支付服務(wù)，包括公用事業(yè)繳、通信繳費、網(wǎng)上購物等。為持卡人節(jié)約大量時間和精力成本的同時，即可隨時享受安全、快速、便捷的服務(wù)。

　　運營方式

　　通過調(diào)研，目前城市一卡通在線支付主要由第三方運營機構(gòu)進行運營和管理。第三方運營機構(gòu)負責電子支付系統(tǒng)平臺和自主終端的開發(fā)和建設(shè)，投資一般由第三方運營機構(gòu)承擔。特別開發(fā)的終端系統(tǒng)一般都能讀取多種類型的卡片，如城市通卡、銀行卡等。城市通卡通過電子支付系統(tǒng)平臺發(fā)生的充值、繳費、消費等交易，一卡通公司將按一定比例支付交易服務(wù)費用。一卡通公司利用電子支付平臺終端消費領(lǐng)域的多元化，完善了充值、消費的業(yè)務(wù)環(huán)境，提高了城市通卡的刷卡率，加大了資金的周轉(zhuǎn)率，增加了利潤收益。調(diào)研中第三方運營機構(gòu)還反映了一點很重要的問題，就是隨著各地方跨地區(qū)跨行業(yè)的應(yīng)用需求，互聯(lián)互通應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。在城市一卡通建設(shè)或升級改造時，如統(tǒng)一使用“建設(shè)事業(yè)IC卡密鑰管理系統(tǒng)”并遵循行業(yè)標準進行規(guī)劃建設(shè)，將會提高在線支付系統(tǒng)的建設(shè)效率并可節(jié)省大量建設(shè)資金，同時也將會更加高效、便捷地為一卡通公司提供應(yīng)用的拓展服務(wù)。

　　在線支付安全解決方案

　　1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

圖1 總體架構(gòu)圖

　　1.1.一卡通系統(tǒng)：提供一卡通業(yè)務(wù)支持，包括卡片應(yīng)用規(guī)劃，卡片物理介質(zhì)發(fā)行，密鑰管理，清分清算處理。在線支付系統(tǒng)需要一卡通系統(tǒng)的支撐。
1.2．銀行系統(tǒng)：泛指能提供銀行支付的系統(tǒng)，比如網(wǎng)銀和第三方支付系統(tǒng)。客戶能夠借助銀行系統(tǒng)使用銀行卡為卡片的電子錢包進行圈存。在線支付系統(tǒng)可以針對資金的流轉(zhuǎn)進行清分清算。
1.3.商戶系統(tǒng)：泛指在線支付系統(tǒng)發(fā)展的商戶，客戶可以使用電子錢包賬戶在商戶系統(tǒng)進行消費。事后在線支付系統(tǒng)可以同商戶怎對發(fā)生的消費交易進行資金清分清算。
1.4.客戶：客戶指在線支付系統(tǒng)的消費群體，持有一卡通發(fā)行卡片和從在線支付系統(tǒng)獲取POS機具。并借助銀行系統(tǒng)完成對卡片電子錢包的圈存和用電子錢包在商戶系統(tǒng)中進行消費。
1.5.卡片：卡片由一卡通發(fā)行的。卡片可由在線支付系統(tǒng)開設(shè)專用的電子錢包應(yīng)用區(qū)域。客戶持卡片在POS機具上可以完成對電子錢包賬戶上的充值和用電子錢包消費完成消費。卡片的電子錢包應(yīng)用需要在線支付系統(tǒng)開通。
1.6.POS機具：POS機具屬于某個客戶實體。客戶可以持不同的卡片在POS機具上對卡片電子錢包充值和用電子錢包消費完成消費。POS機具需要被在線支付系統(tǒng)管理起來。
1.7.網(wǎng)點柜面：可以受理客戶的業(yè)務(wù)辦理，完成卡片以及POS機具的發(fā)放和管理，以及其他相關(guān)業(yè)務(wù)。

　　2. 系統(tǒng)拓撲

圖2系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

　　在線支付系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組建業(yè)務(wù)環(huán)境，應(yīng)采用TCP/IP面向連接的通訊方式實現(xiàn)在線支付系統(tǒng)與家用電腦的連接，應(yīng)采用Internet或?qū)＞W(wǎng)（DDN）方式實現(xiàn)在線支付系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的連接家用電腦增加POS機具提供與IC卡交互的能力。POS機具應(yīng)能夠提供IC卡應(yīng)用的安全控制。家用電腦通過瀏覽器，借助POS機具與在線支付系統(tǒng)的Web服務(wù)器進行交互實現(xiàn)一卡通業(yè)務(wù)。

　　3．在線支付需解決的問題
3.1．讀卡器：解決在線支付問題的關(guān)鍵是在客戶端提供可安全讀寫非接觸式IC卡的讀寫終端，包括讀取非接觸邏輯加密卡和非接觸CPU卡。
3.1.1． 讀寫終端是客戶端電腦和非接觸式IC卡通信的專用設(shè)備；
3.1.2．讀寫終端應(yīng)能唯一標識自己，并只能在被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部IC卡應(yīng)用服務(wù)中心和城市雙重授權(quán)的情況下使用，以保證系統(tǒng)的安全性和實現(xiàn)跨城市互通應(yīng)用。
3.1.3．讀寫終端提供PKI認證功能，存儲數(shù)字證書，提供密鑰交換、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)簽名功能；證書下的下發(fā)應(yīng)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部IC卡應(yīng)用服務(wù)中心統(tǒng)一管理，并下發(fā)給城市進行二次初始化。
3.1.4． 讀寫終端須通過住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部IC卡應(yīng)用服務(wù)中心檢測。

　　3.2．業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)
在線支付涉及到以下四個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：

　　3.2.1．互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
客戶端計算機必須接入互聯(lián)網(wǎng)。
客戶端計算機通過互聯(lián)網(wǎng)，訪問充值專用網(wǎng)頁和支付網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁。

　　3.2.2．支付網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)
和支付網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)連接可有兩種模式：
a)利用支付網(wǎng)關(guān)提供的相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)賬功能；
b)開發(fā)支付網(wǎng)關(guān)接口，實現(xiàn)支付網(wǎng)關(guān)支付功能；

　　3.2.3．在線支付網(wǎng)絡(luò)
在線支付應(yīng)獨立架設(shè)WEB服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。并將WEB服務(wù)器架設(shè)于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中。

　　3.2.4．和各城市專線網(wǎng)絡(luò)
在線支付應(yīng)用服務(wù)器與各一卡通中心間采用加密通信或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)連接。

　　3.3．安全體系
3.3.1．傳輸安全
在線支付客戶端和在線支付WEB服務(wù)器間的通信采用HTTPS安全協(xié)議。在握手時，采用存儲在讀寫器內(nèi)部的客戶端證書進行身份認證和數(shù)據(jù)加密。
在線支付客戶端訪問支付網(wǎng)關(guān)頁面時的安全由支付網(wǎng)關(guān)負責驗證支付客戶端的身份合法性，只有通過認證的客戶端才允許進行其他操作。
在線支付服務(wù)端和各卡公司間的通信采用SSL安全協(xié)議。卡公司則安裝服務(wù)器證書，支付服務(wù)端安裝客戶端證書。

　　3.3.2． 交易安全
在線支付客戶端在對用戶卡進行充值時，需下發(fā)交易密鑰和交易數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)應(yīng)保證在自一卡通公司加密送出后，到讀寫器內(nèi)部解密前，不在任何環(huán)境中出現(xiàn)明文。
為適應(yīng)各城市不同的交易流程，讀寫器支持交易腳本的運行。在為不同的城市進行充值時，采用不同的充值腳本。充值腳本分為命令腳本和數(shù)據(jù)腳本。命令腳本中還有對用戶卡進行操作的流程控制。數(shù)據(jù)腳本中含有對卡進行操作的數(shù)據(jù)和密鑰。交易過程中，要對數(shù)據(jù)腳本和命令腳本進行下載。下載的數(shù)據(jù)在各卡公司用讀寫器加解密密鑰對的公鑰進行加密，數(shù)據(jù)在讀寫器內(nèi)部由讀寫器加解密密鑰的私鑰進行解密。
交易完成后，讀寫器用私鑰對交易數(shù)據(jù)進行簽名。并將數(shù)據(jù)返回給各城市卡公司。

　　4．數(shù)字認證認證（CA）系統(tǒng)

城鎮(zhèn)建設(shè)及公共服務(wù)領(lǐng)域CA系統(tǒng)是繼“建設(shè)事業(yè)IC卡密鑰管理系統(tǒng)”之后針對在線支付業(yè)務(wù)應(yīng)用進行設(shè)計開發(fā)，目的是為了確保在線支付的身份認證和密鑰傳輸過程中的安全性，結(jié)合“建設(shè)事業(yè)IC卡密鑰管理系統(tǒng)”構(gòu)成行業(yè)IC卡的安全體系。CA系統(tǒng)部署分布如下圖：

圖3系統(tǒng)總體分布圖

　　根CA離線部署在住建部IC中心，同時在建設(shè)部部署一套工作CA及RA；在各省市（通卡公司）均部署工作CA及相應(yīng)的RA。
住建部IC卡中心CA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲如下圖所示：

圖4 CA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖

　　密鑰管理中心的構(gòu)成如下圖所示：

圖5 密鑰管理中心拓撲示意圖

　　各省市（通卡公司）的工作CA構(gòu)成與住建部IC卡中心相同，只是沒有根CA。
部屬的工作CA負責頒發(fā)讀寫器和服務(wù)器證書；各省市（通卡公司）的工作CA負責頒發(fā)卡公司、充值終端和讀寫器（雙證書）的證書。
各工作CA的LDAP服務(wù)器需要進行同步，證書狀態(tài)一有變化，就能及時反映到所有的證書發(fā)布系統(tǒng)。

　　5．CA系統(tǒng)在交易過程中的應(yīng)用
本方案以M1卡在線充值為例介紹CA此系統(tǒng)在交易過程中的應(yīng)用。
CA系統(tǒng)證書下發(fā)流程如下圖所示：

圖6證書下發(fā)流程圖

　　證書下發(fā)流程說明：

　　行業(yè)主管部門統(tǒng)一簽發(fā)各個城市一卡通公司的證書、讀卡器證書（用于接入充值系統(tǒng)時進行身份認證）和用于在線支付平臺的WEB服務(wù)器證書、客戶端證書和服務(wù)器證書。
讀寫器安裝行業(yè)主管部門和城市通卡自己發(fā)行的雙證書。
城市一卡通公司的簽發(fā)證書由行業(yè)主管部門統(tǒng)一簽發(fā)。

　　應(yīng)用流程如圖7所示：

圖7 在線充值應(yīng)用流程圖

　　整個交易過程有如下幾個步驟：
讀寫器在接入充值系統(tǒng)時需要進行身份驗證，只有安裝有部頒證書的讀寫器才能通過認證；
充值客戶端接入城市一卡通系統(tǒng)時需要進行證書（省市頒）驗證；
交易發(fā)生時，讀寫器并用自己的私鑰對交易數(shù)據(jù)進行簽名，充值系統(tǒng)傳送交易數(shù)據(jù)并記錄交易日志；
城市一卡通系統(tǒng)通過使用自己頒發(fā)的讀卡器證書驗證簽名信息來驗證交易數(shù)據(jù)及卡信息是否被篡改，并檢查卡信息；
驗證通過后返回充值允許信息（充值密鑰和數(shù)據(jù)腳本），并用自己的私鑰進行簽名；
充值系統(tǒng)通過驗證簽名信息來驗證返回信息合法性；
讀寫器進行充值，并且簽名充值結(jié)果數(shù)據(jù)；
充值系統(tǒng)記錄并傳遞充值結(jié)果數(shù)據(jù)給城市一卡通系統(tǒng)；
城市一卡通系統(tǒng)驗證充值結(jié)果數(shù)據(jù)的合法性；
交易結(jié)束。

　　6. 城鎮(zhèn)建設(shè)及公共服務(wù)領(lǐng)域CA體系與第三方CA體系比較

圖8 CA體系對比圖

　　通過圖8的簡單比較，可以看出在支付環(huán)境中發(fā)揮重要作用的安全設(shè)備讀卡器只有在城鎮(zhèn)建設(shè)及公共服務(wù)領(lǐng)域CA體系下才可由城市自己掌控。

　　7. 建議
城市一卡通在進行在線支付業(yè)務(wù)擴展時，必須重視并加強IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的安全管理，特別是充值、清算、資金劃撥等環(huán)節(jié)高度的安全性，采用行業(yè)IC卡應(yīng)用安全管理機制，采用城鎮(zhèn)建設(shè)及公共服務(wù)領(lǐng)域數(shù)字證書認證系統(tǒng)，加強系統(tǒng)中所有涉密設(shè)備的檢測工作。

　　綜上所述，在線支付對于一卡通公司來說，又為市民和持卡人提供便民、惠民進行了一個重要補充，這種涵蓋線上、線下支付服務(wù)戰(zhàn)略，將為一卡通公司贏得更大的市場空間。