我国交通智能卡行业CPU卡技术应用探讨

1、Word文档我国交通智能卡行业CPU卡技术应用探讨引言 规律加密卡技术成熟、价格低廉，在传统的城市交通智能卡应用中占据了绝大部分市场份额。按交通智能卡“一卡多用、多卡互通”的进展趋势，电子钱包资金存量必将越来越高，规律加密卡的平安隐患已在业内引起高度关注。CPU卡的平安性大幅优于规律加密卡，但昂扬的价格严峻制约了其推广应用。近来随着非接触CPU卡的推出，其价格接近规律加密卡，技术也日趋成熟，这使全面推广应用CPU卡取代规律加密卡成为可能。为此，国家建设部明确要求跨行业及互联互通的IC卡应用应采纳平安性高的CPU卡，并组织编制CPU卡芯片技术要求和COS技术要求等行业标准，致力推广CPU卡技术在

2、交通智能卡领域的应用。 主流方案分析 目前我国绝大部分城市交通智能卡应用均基于规律加密卡技术，全国已发行规律加密卡上亿张，安装刷卡终端几十万台。推广CPU卡时，如何才能既爱护已有投资，也便利老百姓使用，实现平稳过渡？业内目前对此主要有三种看法。 看法一：一步到位推广CPU卡 技术方案：CPU卡无需兼容规律加密卡。 系统改造：全面升级原有规律加密卡系统，将原来只能读写规律加密卡的交易终端（下称M1终端）全部改造或更换成可读写CPU卡的交易终端（下称CPU终端），CPU终端应同时支持规律加密卡的读写，实现向下兼容。 运营模式：新布设的交易终端全采纳CPU终端，新发行的卡片全采纳CPU卡。CPU卡支

3、持跨行业及互联互通应用，已发行的规律加密卡限制在原应用领域使用，由市场逐步淘汰。 利弊浅析：由于推广CPU卡应用不产生直接的经济效益，而此方案要求运营商对原有系统进行全面升级改造，一次性投入很大，运营商难以承受，缺乏乐观性，推广难度很大，可操作性值得商榷。 看法二：双钱包同步 技术方案：CPU卡划出部份空间由硬件模拟规律加密卡功能，CPU卡本身带有符合PBOC标准的电子钱包（下称CPU钱包），所模拟的规律加密卡功能也带有电子钱包（下称M1钱包）。每次交易时，由卡片COS对两个钱包进行校验和数据同步，确保两个钱包余额全都。 系统改造：无需对已经布设的M1消费终端进行升级，仅须将充值终端改造或更换

4、成CPU终端，以提高CPU卡充值平安性，对规律加密卡仍采纳原充值流程，充值上限额较低。 运营模式：新布设的交易终端全部采纳CPU终端，新发行的卡片全部采纳CPU卡。在过渡期，M1消费终端对全部卡片均使用规律加密卡消费流程，CPU消费终端应能自动识别卡片类型，采纳对应的消费流程，CPU卡消费时由COS自动实现CPU钱包与M1钱包的同步。随着M1终端逐步折旧完毕、更换成CPU终端，以及大部分规律加密卡超过有效年限，过渡期结束，应用的各个环节均采纳CPU卡技术，不再兼容规律加密卡。 利弊浅析：此方案系统改造量少，使运营商在过渡期资金投入大幅度削减，可有效提高运营商的乐观性，有利于CPU卡推广。但CP

5、U卡在过渡期内，由于每次交易都需要由COS对两个电子钱包进行同步，增加了交易的简单度，影响交易效率和稳定性。很多卡商表示，以目前的技术条件，增加电子钱包同步操作后，难以保证交易在300ms内完成。交通智能卡应用以快速消费为主，如交易时间超过300ms，将严峻影响持卡人使用的便利性。此外，增加电子钱包同步操作也使交易特别的几率大大增加，存在肯定的技术障碍。 看法三：双钱包异步 技术方案：CPU卡支持CPU和M1双钱包，但交易时COS不对两个钱包进行同步。 系统改造：本方案对系统的改造要求与看法二全都。 运营模式：新布设的交易终端全采纳CPU终端，新发行的卡片全部采纳CPU卡，运营商供应将CPU钱

6、包部份或全部资金“圈存”到M1钱包的服务。在过渡期，M1终端对全部卡片均使用规律加密卡消费流程，CPU终端自动识别卡片类型，采纳对应的消费流程。由于CPU钱包和M1钱包不同步，需对两个钱包单独管理，这就要求持卡人熟知各种消费对应扣除哪个钱包的资金，准时“圈存”以保证两个钱包都有足够的余额，否则很简单消失卡内有钱，但由于对应的钱包资金不足而无法消费的状况。过渡期结束后，本方案营运模式与看法二全都。 利弊浅析：此方案规避了电子钱包同步的技术障碍，但要求持卡人熟知各种消费对应哪个钱包并不现实，持卡人使用非常不便，运营商也难以解释缘由。失去了用户将失去应用的根基，这样的应用方式难以在市场立足，存在过渡

7、期夭折的风险，运营商自会权衡。 解决方案 上述三个方案各有利弊，如何克服推广、技术和应用三方面的障碍、取得平衡点，成为近来业内专家争辩最为激烈的课题。经分析讨论，提出以下方案供业界参考。 技术选择：仍采纳双钱包的方案。CPU卡划出部份空间由硬件模拟规律加密卡功能，实现CPU和M1双电子钱包。卡片COS应保证只有CPU钱包可通过外部指令充值，M1钱包不能通过外部指令充值，只能由COS自动从CPU钱包转入资金，确保规律加密卡充值密钥不在交易中与终端传递，保证M1钱包的充值平安。 本方案的关键技术在于要求卡片COS支持2种充值指令，指令A（下同）向CPU钱包充值，指令B（下同）通过CPU钱包向M1钱

8、包充值。指令采纳符合PBOC标准的CPU卡充值流程；指令B的基本流程为：接收指令后COS先采纳CPU卡充值流程对CPU钱包充值，充值胜利后，由COS自动对CPU钱包进行全额消费操作，将全部资金“圈存”到M1钱包。充值完成后，CPU钱包余额应为零，M1钱包余额应为原余额加充值额。 系统改造：本方案对系统的改造要求与看法二基本全都，特殊要求充值终端支持指令A和指令B流程，并可通过参数掌握使用；CPU消费终端无需自动识别卡片类型，由参数掌握统一采纳规律加密卡消费流程或CPU卡消费流程。 运营模式：新布设的交易终端全采纳CPU终端，新发行的卡片全部采纳CPU卡。在过渡期，CPU卡充值全部采纳指令B，即

9、充值后全部资金转入M1钱包，CPU消费终端无论对CPU卡或规律加密卡，全部统一按规律加密卡消费流程操作，持卡人就犹如使用单一的M1钱包一样。 交通智能卡交易终端和规律加密卡的“服役”年限一般为5年，随着已经布设的M1终端逐步折旧完毕、更换成CPU终端，以及大部分规律加密片超过有效年限，过渡期结束。运营商通过参数下载，充值终端统一采纳指令A进行充值，而消费终端统一应用CPU卡流程，应用的各个环节均采纳CPU卡技术，不再兼容规律加密卡。运营商应供应“移资”服务，将M1钱包余额充入CPU钱包中，流程为：对M1钱包进行全额消费，再通过指令A进行对CPU钱包全额充值。 方案分析： 本方案同时克服了上述三

10、种看法的弊端： 1. 系统改造量少，过渡期资金投入少，有利于提高运营商推广CPU卡的的乐观性。 2. 无需每次交易都进行电子钱包同步，只在过渡期CPU卡充值时由COS进行资金转移。由于充值对交易速度要求不高，使用频率也远低于消费，故对交易效率和稳定性的影响微小。 3. 对持卡人而言只有1个钱包，过渡期全部用规律加密卡钱包消费，正式启用后全部使用CPU卡钱包消费，不会造成使用不便。 有争议认为，CPU终端对CPU卡也采纳规律加密卡的消费流程，这是技术的倒退，系统平安性没有得到提高，铺张了投资。 笔者认为，交通智能卡的平安性主要在充值方面，由于伪造充值使卡片资金增加会造成运营商的损失，而伪造消费只

11、能使卡内资金削减，损失的是伪造者自己，运营商反而增加了收益。本方案要求CPU卡充值实行符合PBOC标准的CPU卡平安认证机制，由硬件禁止CPU卡虚拟的M1钱包充值；对于已发行的规律加密卡，可由运营商通过降低充值上限额来掌握风险，从最主要的方面提高了系统平安性。在过渡期，全部消费统一实行规律加密卡流程，是便利使用者，保证平稳过渡的手段，还可削减过渡期对中央结算系统的改造量和升级投入，可在肯定程度上提高运营商的乐观性，所谓一举两得。诚然，由于规律加密卡自身无法产生验证交易唯一性和有效性的TAC码，会对互联互通应用的清算有肯定影响。然而，只要规律加密卡仍在使用，该影响就无法避开，当前的主流方案也只是尽量削减规律加密卡交易，不能根本解决这个问题。过渡