[发明专利]基于音频的非接触IC卡及移动认证数据传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种音频通信技术领域的装置，具体是一种基于音频的具有非接触IC卡及移动认证功能的数据传输装置。

背景技术

目前网上银行、电子商务使用的数字证书通常都是USB Key，采用USB接口与PC机相连。随着移动技术的普及，越来越多的应用需要在手机上实现等同于USB Key的加密认证功能。但是由于手机普遍不具有USB HOST接口，USB Key不能直接与手机相连，因此很多基于手机的手机银行、电子商务应用都采用密码或者文件证书方式，在安全性方面远不如硬件密钥装置的安全性高。

在移动支付技术方面，目前市场上有两种主流的技术方案：基于13.56M SWP协议的NFC(Near Field Communication近距离非接触)和基于13.56M 14443协议的双界面卡，这两种方式都是将射频芯片集成在SIM卡或者手机上，通过无线射频信号实现信息传输，区别在于NFC方案将需要改造手机，增加射频天线方可投入使用；而双界面方案自带天线，无需改造手机。

目前13.56M已经明确作为国家移动支付标准频段，可广泛用于金融、交通、社保、政府、市民卡等非接触通信领域，其技术成熟度、安全性已经得到充分证明，但由于以上两种方案均存在一定的缺陷，前者涉及手机终端改造，使得产业链各方利益较难整合，业务部署周期漫长；后者的适配性受到手机材质的影响，用户体验较差，因此在国内暂未出现大范围的商用案例。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102098159A，公开日2011-06-15，记载了“一种用于手机的密钥装置和方法”，该技术包括音频输入接口、音频输出接口、音频编解码单元和密钥存储及安全微处理器单元。该装置可以完成密钥安全存储、数据加密和认证的功能，该装置能够以音频信号的方式与手机等移动设备通讯。当该装置与手机等移动设备连接时，该装置的音频信号输入接口和手机等移动设备的耳机接口连接，音频信号输出接口和手机等移动设备的麦克接口连接，在手机等移动设备内安装音频数据编解码程序。但是该技术不能满足非接触式应用功能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于音频的非接触IC卡及移动认证数据传输装置，该设备小巧方便携带，在手机音频接口上即插即用，通过手机配套的软件相结合，既可以实现基于手机银行、手机支付、电子商务等应用的加密身份认证，其预置的非接触IC卡模块也可作为一张异型非接触IC卡，在非接终端上刷卡消费。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：音频接口、音频通讯编解码模块、CPU控制模块、非接触IC卡模块、安全密钥处理模块和发射模块，其中：音频接口与手机相连并传输音频信号至音频通讯编解码模块，音频通讯编解码模块与CPU控制模块相连并传输模数转换后的数据，CPU控制模块将数据进行逻辑判断并分别输出用于非接触式IC应用和安全认证的数据至非接触IC卡模块以及安全密钥处理模块，发射模块与非接触IC卡模块相连并传输APDU指令，安全密钥处理模块输出解密结果至CPU控制模块。

所述的音频信号包括：由手机的耳机接口输入和输出的非接触式IC应用模拟信号以及安全认证模拟信号。

所述的数据包括：由音频通讯编解码模块将音频信号解码后向CPU控制模块传输的非接触式IC应用数字信号和安全认证数字信号以及由非接触IC卡模块或者安全密钥处理模块发出的包含上述两者的数字信号。

所述的音频接口包括：音频输入端和音频输出端，其中：音频输入端与手机的耳机接口相连并接收音频信号，音频输出端与手机的麦克风接口相连并输出音频信号。

所述的音频通讯编解码模块包括：音频指令单元和音频解码单元，其中：音频指令单元通过手机耳机接口连接，接受手机以音频信号方式发送的数据包并将其完整转发至音频解码单元，音频解码单元与CPU控制模块相连接，通过预先编程设定的转换规则将音频信号转换为包含字节码形式发送的PBOC2.0指令和安全认证报文的标准指令。

所述的CPU控制模块包括：数字控制指令单元和分发单元，其中：数字控制指令单元与音频通讯编解码模块连接，接收音频通讯编解码模块的以数字信号传递的标准指令，将其完整转发至分发单元。具有逻辑判断功能、指令缓存和防冲突功能的分发单元辨识不同的标准指令，根据预先编程设定的分发规则将对应的标准指令分发至非接触IC卡模块或安全密钥处理模块，同时对不同指令接口进入的指令进行缓存和防冲突控制，将指令按照预先编程设定的优先顺序进行分发。