CN102609878A - 基于云服务的电子货币兑换服务***以及方法 - Google Patents

Abstract

基于云服务的电子货币兑换服务***以及方法。寻求与全球电子货币运营商的竞争方法，提供不同电子货币之间的兑换，并通过该方法帮助区域电子货币运营商实现其电子货币的国际化。通过POS端末，与电子货币转换云服务***相连接，通过货币转换服务***，与电子货币运营商兑换等价的货币，并完成最终支付决算。货币转换服务***，提供等价计算、即时支付的功能，消费者、商家、电子货币运营商无需追加投资，即可完成不同电子货币之间的兑换，实现电子货币的国际化，协助本地电子货币运营商与全球电子货币运营商抗衡。

Description

基于云服务的电子货币兑换服务***以及方法

技术领域

本发明涉及利用网络、计算机领域，尤其涉及利用云计算方式，电子货币领域。

背景技术

在海外购物，传统的支付方法是使用***服务，然而由于***具有高额的支付额度，并可以在相当长的有效期限中重复使用，因此在海外使用***，面临深刻的安全方面的隐患。

而电子货币在世界各国开始普及，电子货币利用信息***成功地为人们带来了更加便利安全的支付方式，并有代替传统货币，***的趋势，特别是某些有实力全球公司(如G公司)，开始向全球推行其支付方式，更加促进了电子货币的流通。

在海外短期旅游工作，如果使用电子货币会带来相当大的便利性，可以避免人工兑换发生的高额手续费，减少遇到诈骗、盗窃的风险，同时电子货币运营方式所采用的一定量的预付额，又保证了万一遇到不测事件，也能够将损失控制在所能够接受的范围。

然而电子货币在海外的实际运用中产生了和普通货币同样的问题——货币之间的兑换。由于没有实际有效的手段，所以目前没有哪个电子货币运营商能够将自己的电子货币运用到本地以外的地方。

全球公司可以在***内部实现自己运营货币的国际化，并以廉价的兑换成本赢得竞争优势，G公司正在利用自己的资源在全球布局，开始推行其G Wallet的计划，然而本地的货币运营商为实现所运营的电子货币跨国使用，在目前尚无有效方法和对策。

专利CN1324492C的发明专利描述了通过移动电话机和服务通信来实现电子货币交换的服务，并通过该方法提出了电子货币的国际化。在该发明中，最主要的元素是，具有数据通信功能的移动电话，利用移动电话和货币交换服务通信，从而实现电子货币的交换。

然而，上述方法忽略了2个致命问题，使得其无法进入实际使用阶段：

1.收取电子货币的POS，需要加密认证等处理才能够接受电子货币的读取以及决算，因此电子货币的载体必须和POS协议登录，而某一专注于电子货币的运营商，很难有能力实力和海外诸国数以万计的POS***协商协议；

2.具有数据通信功能的移动电话，必须在海外与所在国的服务器进行通信，而根据目前的市场条件，这种通信将产生昂贵的通信费用，而这种昂贵的成本将使得电子货币支付方式失去支付成本上的优势。

上述2个缺陷导致了专利CN1324492C目前无法进入实用阶段。

专利US2011276476A1的发明专利描述了基于两种电子货币卡、两种电子货币运营商之间的电子货币的转换方法，通过该方法实现电子货币的国际化。

然而上述方法，前提是拥有两种电子货币卡。同样，该方法由于以下两个原因，使得其进入实际使用变得困难：

1.必须申请另一种具有当地国的货币支付能力的电子货币卡

2.兑换不是需要多少兑换多少(On demand)，所以会产生多余的兑换，而给使用者带来损失，而根据该专利的说明，解决方法是再次换回来。

使用上述方法，虽然能够实现海外支付，但是繁琐的手续将使电子货币支付方式失去其便利性上的优势。而且多次的兑换，有可能会变成被作为国际金融犯罪的手法。

因此市场需要一种更好的电子货币兑换方法，这种方法需要提供在他国，短期旅行工作时，能够提供便利的小面额的电子货币支付方式。这种方式的前提是：

1.成本低廉，不需要支付昂贵的通信费，

2.手续简便，不需要申请新的电子货币卡，申请加入新的货币服务提供商的服务，

3.应该事先考虑杜绝国际金融犯罪的手段，

发明内容

本发明的主要目的是，实现电子货币的国际化。

本发明的又一目的是，在海外使用非当地国货币时，避免产生高额的兑换成本。

本发明的又一目的是，通过云服务降低消费者的交易成本，同时不增加商家的设备投资的成本。

本发明的又一目的是，保证携带、支付的安全性，并杜绝通过本发明进行电子国际金融犯罪。

本发明的新颖性在于，利用云服务***实现电子货币的交换服务，首创了一种低成本高效的便利支付方式，实现国际间的电子货币小额支付的方法。

本发明比较于现有的方法，具有以下先进性：

1.相对于CN1324492，避免了使用移动电话在海外进行数据通信，增加了安全程度，降低了支付成本；

2.首次提出了云服务，使得消费者、商家无需额外投资，既可以直接享受电子货币的便利；

3.相对于US2011276476A1，由于采用了按需要兑换方式，并由云服务集中管理，所以可自动监视所有可疑记录，事前预防、杜绝国际金融犯罪；

5.在云服务中，加入失效电子货币卡，防止电子货币卡被盗窃后的跨国使用，防止黑社会的跨国犯罪活动；

6.相对于***，在保留电子货币特征的同时，扩展了电子货币的使用范围，由于电子货币本身的使用限额，使交易更加安全可靠；

7.电子货币运营商无需参与和境外商家之间的协议，使得服务分工更明确，更加利于提高服务品质；

8.相对于国际垄断企业的一体化支付***，独立的兑换服务提供商，更加适合国家国际级的管理，更有能力对所在国的国情政策之变化进行迅速的对应；

本发明的基本实现方法是，

1.提供为消费者和商家之间电子货币兑换的云服务，

2.通过上述云服务来连接在海外的电子货币运营商，

3.当货币准备不够的时候，通过上述云服务向金融机构的***买入卖出货币以支付商家，

4.和各国电子货币运营商协议，完成电子货币载体的认证

附图说明

图1***构造概要图

图2交易支付现金流图

图3POS端装置硬件构成图

图4POS端内嵌程序构成图

图5POS和电子货币载体电子货币I/O模块内部构成图

图6云服务器端构造图

图7服务器端程序构成图

图8支付处理流程图

具体实施方式

图1是***构造概要图；本发明的***由以下主要装置构成：

1.电子货币载体(1)：用于记录货币金额；

2.POS端末(2)：用于和电子货币载体交互，并进行收费(E-money charging)；

3.电子货币兑换云服务器(3)；用于1.记录交易，2.连接并从电子货币运营商收费，3.支付实际金额给商家，4.向金融机构买入/卖出多余或不足货币；

4.连接POS端末(2)和电子货币兑换云服务器(3)的网络(4)；用于安全连接，该网络根据安全要求选择1.专用数据线；2.VPN；3.SSL等方式实现；

5.电子货币运营商的服务器(5)：电子货币运营商资产，用于处理电子货币本来业务；

6.连接电子货币兑换云服务器(3)和电子货币运营商的服务器(5)的网络(6)同4；

7.银行金融机构的服务器(7)：银行金融机构资产，用于处理一般外汇买入卖出业务；

8.连接银行金融机构的服务器(7)和电子货币运营商的服务器(5)的网络(8)同4；

通过以上实施方法，实现了权利要求项1所述的特征。

通过以上实施方法，实现了权利要求项4所述(1)、(2)的物理特征。

图2是交易支付现金流图，在本现金流中不注明

S1：消费者(100)通过各种方式，在电子货币运营商(500)设定的帐号中，预存若干金额的货币；

S2：电子货币运营商(500)，在消费者所持电子货币载体(1)中写入所存金额；

S3：消费者(100)，通过所持电子货币载体(1)，向商家(200)购买商品或服务；

S4：商家(200)通过POS端末(2)读取电子货币载体(1)，并检测到消费者所持电子货币载体(1)为不可直接操作货币载体时，向兑换服务(300)提出兑换请求；

S5：兑换服务(300)检查请求的合法性。为了保证支付的实时性，兑换服务(300)即时给予商家(200)支付承诺，并提示所需要的货币金额；

S6：商家(200)通过POS端末(2)的电子货币载体的读写模块对消费者(100)所持的电子货币载体(1)进行收费(减去S5所述金额)，在POS端末的显示器(25)上，显示当地国货币的金额，并通过备注的方式标明兑换对象货币的金额；因POS端末的构成属于本***的一部分，所以对商家来说，交易是以当地国货币完成的，使用这样处理避免违背各国的法律。

S7：兑换服务(300)向电子货币运营商(500)要求支付；

S8：电子货币运营商(500)支付S5所述金额；

S9：兑换服务(300)支付商家(200)实际发生的商品或服务的费用；

S10：若在S9的支付中，兑换服务提供商发生所需货币不足，则向银行等金融机构(700)买入卖出货币；

通过以上实施方法，实现了权利要求项5(4)～(6)所述的特征。

图3POS端装置硬件构成图；POS端末包含以下设备

1.CPU(21)：用于各种计算处理

2.内存(22)：用于保存处理，

3.电子货币载体读写器(23)：用于读写电子货币载体。

由于RFID卡的普及，以及NFC的标准化，使得指13.56MHz带域的所有RFID，其中包括Felica、基于ISO 14443 TypeA的(Mifare)、ISO 14443 TypeB、ISO 15693等标准规格的IC都可以通用，所以一台读写器能够处理所有电子货币载体。

4.网卡(NIC)(24)：用于连接网络；

5.显示器(25)：用于显示处理结果，人机交互处理；

6.小型存储：用于保存程序和处理数据

通过以上实施方法，实现了权利要求项3所述的特征。

图4POS端内嵌程序构成图POS端程序由以下模块所构成

1.支付流程处理模块用于处理控制支付流程。支付流程说明参看支付处理流程图TODO

2.电子货币I/O模块用于读写各种电子货币。电子货币I/O构成说明，参看图5POS和电子货币载体电子货币I/O模块内部构成图

3.服务器端通信模块用于和兑换服务器(3)交互数据。交互数据使用标准SOAP电文的方式，也可以使用同等的FIX，SWIFT等业界专门协议，在下面的例子中，我们采用标准SOAP电文的方式实现和服务器端通信方式，具体为，使用XML schema定义传输数据格式，使用WSDL定义传输方式，最后用SOAP电文完成数据通信。

当网络(4)在100Mbps的速度的前提下，在可以保证通信和以后的处理在100ms中完成

服务器端通信模块XML Schema和WSDL定义由服务器端完成，POS端末利用服务器端WSDL，并通过服务器通信模块自动生成SOAP电文。

SOAP电文中至少包含以下项目

(1)电子货币卡区分号

(2)电子货币***

(3)消费日期时间，可以以电文传输时刻代替

(4)商家请求本地货币之金额

具体例，如下所示：

通过以上实施方法，实现了权利要求项7所述的特征。

图5POS和电子货币载体电子货币I/O模块内部构成图，电子货币I/O模块由以下元素构成：

1.NFC读写装置(281)：物理设备用于建立与电子货币卡的数据通信，

2.NFC Framework命令集(282)：建立数据会话的命令集

3.电子货币支付程序Framework(283)：集合电子货币支付的业务需求构成符合自己业务的模板集

4.基于各种货币的独立要求的程序(284)：实装基于各种电子货币独立要求的程序

5.载有NFC芯片的电子货币载体(50)：电子货币载体为载有符合NFC标准芯片的电子货币卡，或者是携带电话，以及其他衍生形状的载体。

上述NFC芯片是指13.56MHz带域的所有RFID，其中包括Felica、基于ISO 14443 TypeA的(Mifare)、ISO 14443 TypeB、ISO 15693等标准规格的IC标签(tag)。

上述载有NFC芯片的电子货币载体(50)由以下元素构成：

1.射频接口(51)：用于接收读卡器发出的电波

2.电源模块(52)：将接受到的电波转换成电源

3.数字逻辑控制(53)：进行数字计算以及数字逻辑的处理

4.认证访问控制(54)：对卡器的读写访问认证进行控制

5.密码(55)：保存电子货币运营商设定的密码

6.不可写存储(57)：普通为EPROM作为载体，在生产出厂前，设定为不可写，在此记录

7.可读写存储(56)：为普通哦EPROM载体，在出厂前设定为可读写，该存储实际存储电子货币的金额

上述基于各种货币的独立要求的程序(284)，通过和全球各家电子货币运营商协议后，设计实装。具体为加密解密方法，认证方式。

通过以上实施方法实现了权利要求项2中所述特征。

图6云服务器端构造图，在本发明中，云服务器为多台物理服务器的组合成的服务器集群。而其中每台服务器的由下列装置构成：

1.CPU用于计算

2.Mem用于保存计算数据

3.NIC用于连接网络

4.Storage用于记录大量数据

这种构成方法可以保证***的可扩展性，不受服务量的限制。

实际使用中，为了达到商业盈利目的，需要在高峰时间具有处理50,000/秒交易(transaction)的能力。

这种情况下需要使用多线程并列计算，并且要保证处理能力能够柔软的扩展，即市场推广前期采用较少的资源处理较少的交易，随着服务的展开采用合理的资源处理更多的交易。

为保证服务质量(SLA)，在本云服务中，所有处理包括等待处理的时间在内，需要在1秒以内完成。那么服务器的数量必须有效的管理。

在一般的服务通常都采用远高于实际需要的固定台数的服务器，以达到保证服务质量，但是这种方式造成了计算资源的浪费。

为了使得更好的利用有效的计算资源，降低运营成本，我们采用动态增加服务器的方式，服务器数量的计算方法如下：

我们设所需要服务器为m个，

交易数(Transaction)也可称为到达率(单位时间内要求量的平均值)：λ

平均服务处理率(单位时间内，被有效处理的交易数的平均值)：μ

所以，平均服务时间

服务时间是按照指数分布

当处理服务器为1个的时候

处理等待时间为t_w＝L×t_s

处理的应答时间为t_resp＝t_w+t_s

因此，当m个服务器都被高负荷使用的概率为：

这样交易(traffic)的密度和泊松分布(Poisson distribution)函数为：

服务利用率 $\mathrm{\ρ}=\frac{\mathrm{\λ}}{{\mathrm{\μ}}_m}=\frac{\mathrm{\λ}{T}_s}{m}$

通过上述连立方程式，可以试算出最合理的服务器的数量，并且通过增减服务器数量的方法保证每次服务的处理时间。经过测试采用3台4coreCPU的服务器，和100Mbit的传输带域，可以保证50,000条交易在1秒以内处理完成。

通过以上实施方法，可以实现权利要求项4所述(3)、(4)之特征。

图7服务器端程序构成图，服务器端的程序由以下模块构成：

1.POS端交互模块(35)，用于和POS端交互数据

2.用户检索/账单生成模块(36)，一组WEB程序，提供用户检索、账单生成下载等附加功能

3.电子货币运营商交互模块(37)，用于和电子货币运营商交互数据

4.货币兑换买入/卖出模块(38)，用于和银行金融机构买入卖出货币，用以支付商家(200)

5.数据记录模块(39)利用DAO手法，将数据记录到数据库中

上述POS端交互模块(35)，提供与POS端末数据交互的功能。在这个模块里，部署SOAP的服务器端，发布WSDL(Web Service Definition Language)提供POS端的服务申请要求，WSDL例如下：

POS端利用上述WSDL生成SOAP要求电文，云服务处理以后，返回SOAP应答电文：

上述用户检索/账单生成模块(36)，使用一般WEB程序技术，例如Java、PHP、.net等语言构筑。Java的例子中，使用JSP构筑用户交接画面，Servlet构筑控制模块，EJB来构筑和DB之间的Transaction；开发基于WEB的应用程序，为一般技术人员所公开掌握，无需赘言。

上述用户检索/账单生成模块(36)，需要使用多国语言，所以设计中使用I18N Framework并将所有信息文字独立于程序之外，保证多国语言化。

上述电子货币运营商交互模块，和POS端交互模块(35)同样使用SOAP电文方式构筑，也可以使用Restful技术进行同等置换。

货币兑换买入/卖出模块(38)的电文，采用国际金融界普遍采用的SWIFT电文协议方式，也可以使用FIX等金融界采用的协议进行同等置换。

各国各金融机构都具有货币买卖服务，所以无需开发***，而利用其提供的API可以立即实现货币买卖功能，SWIFT具体可以参照http://www.swift.com/

上述数据记录模块(39)使用DAO的方式，来保存记录SQL的结果，并使用EJB或者其他同等技术保存于DB和处理Transaction。

通过图6图7的结构和所说明实施方法，实现权利要求项4所述(1)、(2)、(3)之特征。

图8支付处理流程图：支付处理按照以下步骤实行

P1.在POS端末的显示器上显示本国货币金额；

P2.顾客提示电子货币载体，商家通过POS端末上的读卡器读取电子货币载体；

P3.POS端对该电子货币进行认证，并检查其时效；

P4.判断结果真伪，若伪则结束本交易；

P5.若真，POS端对电子货币兑换云服务发出兑换请求，并取得兑换值；

P6.POS端显示决算货币之金额，并要求顾客确认；

P7.如果顾客不愿意按下确认键，则交易中止；

P8.顾客按下确认键，POS端写通过前述电子货币I/O模块(28)和电子货币载体通信，电子货币载体激活前述数字逻辑控制(53)对减去相当金额；

P9.在POS端上显示支付后的金额以及消费明细；

P10.POS端与服务器通信，提交交易记录；

通过以上实施方法，实现了权利要求项5所述(1)～(3)的特征。

上述电子货币防伪以及有效性确认，所述交易记录保存于云服务器.并使用监视模块，监视所有交易记录，若有异常交易记录则发出警报。

监视模块采用Rule Base来记录需要监视的交易，监视处理避免***繁忙事情运行。

上述Rule Base使用SQL组实现。当然[IF条件THEN结果]的记录格式，也可以作为同等代替方案，基于XML的iBasic等方式也可以作为同等代替方法。

例如决算月中找出兑换金额大于5000000的商店，可以使用下面的SQL。

SELECT store_id FROM tbl_store WHERE sum(exchange)＞5000000 AND

sale_date between TO_DATE(‘20120202’，‘YYYYMMDD’) AND

sale_date between TO_DATE(‘20120302’，‘YYYYMMDD’)；

将上述SQL集合成PACKAGE，存储在数据库中。定时执行，若有数据则输出到日志，通过日志监视有无异常交易。

启动方法，采用CORN的方式，在***空闲时间带实行。

通过以上实施方法，实现了权利要求项5所述(7)的特征。

以上使用了具体个例对本发明的具体实施例进行了描述，该实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有变改之处，比如

1.将本发明应用于同种传统货币中的电子货币；

2.减少服务范围，如仅对一种电子货币进行兑换。

3.使用负荷均衡代替云服务器结构

因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换、删减附加设备的改进，均包含在本发明的包含范围内。

Claims (6)

1.一种基于云服务的电子货币兑换服务***，该***至少包括：

(1)电子货币载体，

(2)POS端末，

(3)连接POS端末的电子货币兑换服务器。

2.如权利要求1所述***其特征在于，所述(1)电子货币载体，其特征在于

(1)含有符合NFC标准或同等功能芯片，

(2)无需电池，通过接受(2)POS端末发射的电波作为能量，完成金额计算等操作。

3.如权利要求1所述***其特征在于，所述(2)POS端末，其特征在于

(1)电子货币媒体读写器，

(2)和电子货币兑换云服务连接。

4.如权利要求1所述***其特征在于，所述(3)电子货币兑换云服务，其特征在于

(1)连接电子货币运营商，

(2)连接金融机构，

(3)即时(Real Time)完成兑换服务，

(4)根据具体要求保证大量处理能力。

5.一种基于云服务的电子货币兑换服务方法，其步骤至少包括：

(1)POS端末上的读卡器读取电子货币载体

(2)POS端末对电子货币兑换云服务发出兑换请求，并取得兑换值

(3)兑换服务给予支付承诺，POS端末对消费者所持电子货币载体减去相应消费金额，并提供商品或者服务，

(4)兑换服务向电子货币运营商请求金额，并得到支付，

(5)兑换服务在内部准备金不够的情况下，向银行等金融机构购买货币，

(6)兑换服务对商家实际支付货币，

(7)监视操作，对可疑交易进行预警，防止国际金融犯罪。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(2)的兑换请求中至少包含以下项目

(1)电子货币卡区分号，

(2)电子货币***，

(3)消费日期时间，

(4)商家请求本地货币之金额。 

Images