CN103116940A - 一种跟踪数据加密方法及其传输*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及银行交易安全技术领域。本发明公开了一种跟踪数据加密方法及其传输***。本发明的技术方案是通过使用辅助PAN的方法来保证加密主PAN，所述辅助PAN跟主PAN相关，所述辅助PAN包含作为银行认证号码的第一个结尾部分、第二个结尾部分和一个与主PAN的中间部分不同的中间部分。本发明对传输数据进行前期安全加密，且被加密数据是动态变化的，有利于抵御对于商人数据库的欺诈性攻击，保障交易安全。

Description

一种跟踪数据加密方法及其传输***

技术领域

本发明涉及银行交易领域，特别是涉及一种跟踪数据加密方法及其传输***。

背景技术

在一场典型的交易中，消费者通常使用便携设备从商人那里购买商品或者服务。在交易过程中，消费者的PAN（主账户号）被储存在消费者便携设备的内存中；商人可以在一个销售终端上读取PAN；PAN和其他信息被传送到消费者便携设备的发卡银行，包括其他交易信息，如交易的数额等；发卡银行接收数据并决定消费者是否被授权进行交易。

在常规的交易中，PAN从消费者便携设备被发送到销售终端以及到发卡银行的过程中，它是不被加密的。但是，人们希望对已经存在的支付***进行前期安全加密。比如，如果在PAN从销售设备传输到发卡银行的过程中，被一个未授权的人接收到，这个未授权的人可能用PAN进行未授权的购买活动。因此，人们希望有一种更安全的方法把PAN传送到发卡银行。

发明内容

本发明要解决的技术问题包括：

1.被用来加密PAN的加密处理对交易基础设施有影响。当对整个PAN的加密被考虑到用来增强安全性时，加密整个PAN在所有情况下可能会不切实际。比如，PAN包含一个BIN也就是一个银行鉴定号码。BIN用来发送交易数据给发卡银行，加密了的BIN可能不能被路由和交换基础设施的电脑所识别，这些设备原本用来发送交易数据给发卡银行。如果整个的PAN被加密，BIN会被改变，这个会导致路由问题。

2.现有技术限制加密PAN的能力。比如，在一张带有磁条的支付卡的内容里，磁条上的持卡人账户数据（包括持卡人的PAN）被编码在磁条的轨道1和/或者轨道2上。轨道1（国际航空运输协会）比轨道2存储着更多的信息，包括持卡人的名字，账户号码和其他的任意数据。当需要使用***安全预约航班时一般会用到轨道1。当前最普遍使用的是轨道2（美国银行协会）。这个轨道被ATM和***检查所识别。ABA（美国银行协会）设计这个轨道的规格，全世界银行必须遵守这个规格。它包括持卡人账户、加密的PIN和其他任意数据。

轨道1有79个字符长度，空间有限。轨道2是一个完全字段，37个字符长度，空间也有限。由于这些限制，轨道1和轨道2中的数据格式是十进制的。这些数据不可能是其他形式比如十六进制的（轨道1中的持卡人姓名除外）。这一点限制了加密轨道1和轨道2中的PAN的能力。

3.不同国家的PAN长度不同。比如，PAN可以是13位、16位或者19位长。加密PAN的任何方法和***最好可以适用于各种长度的PAN。

本发明的目的是提供一种跟踪数据加密方法及数据加密传输***，通过使用辅助PAN实现对交易***的前期安全加密，解决以上技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种跟踪数据加密方法，包括如下步骤，

1、从消费者便携设备中接受主PAN；

2、改变数据轨中主PAN的中间部分，产生辅助PAN；

3、加密主PAN；

4、将加密后的主PAN储存在其它数据轨处；

5、将主PAN和辅助PAN与授权请求消息一起发送给发卡银行；

6、发卡银行接收到加密后的主PAN和辅助PAN；

7、发卡银行分析辅助PAN；

8、发卡银行解密并分析主PAN；

9、发卡银行授权消费者便携设备；

10、发卡银行向商人发送授权响应消息。

本发明还公开了一种跟踪数据加密方法，所述方法步骤包括：

1、从消费者便携设备中接受主PAN；

2、改变数据轨中主PAN的中间部分，产生辅助PAN；

3、加密辅助PAN；

4、发送加密的辅助PAN；

5、发卡银行接收到加密后的辅助PAN；

6、发卡银行解密辅助PAN；

7、发卡银行确定并分析主PAN；

8、发卡银行授权消费者便携设备；

9、发卡银行向商人发送授权响应消息。

本发明也公开了一种用于实现上述方法的数据加密传输***，所述***包括：消费者便携设备、商人设备、收单银行、支付处理网络、发卡银行；

其中，消费者便携设备包括计算机可读介质和实体，所述计算机可读介质在所述实体上面，计算机可读介质以电子存储加密和非加密的主PAN和辅助PAN，是磁条形式或者内存芯片，实体是塑料基底或者外壳；

商人设备包括访问设备，访问设备包括识别器、处理器、计算机可读介质，识别器使用接触式或非接触式模式：

所述支付处理网络包括数据处理子***、网络、支持操作和传送授权设备；所述支付处理网络的商业交易包括***交易或者借记卡交易；

数据处理子***包括服务器计算机，所述服务器计算机是大主机、微计算机组或者一组服务器，每个服务器完成一个功能单元；所述支付处理网络使用有线或者无线网络；

所述发卡银行是银行或者业务实体等。

在一个典型的交易中，消费者用消费者便携设备在商人设备处买东西或者服务，收单银行可以通过支付处理网络与发卡银行交互。                                   

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果： 

在交易过程中，对PAN进行前期加密，增强了交易过程的安全性。

本发明保护了消费者的PAN，可以被用于已有的支付认证机制和***；同时，本发明可以适用于不同长度的PAN。

本发明只需要在收单银行端进行微***更新，使用当前已被完整定义和理解的领域。

本发明中传输数据被加密且是动态变化的，有利于抵御对于商人数据库的欺诈性攻击。

附图说明

图1本发明消费者便携设备的数据元素通用数据轨道原理示意图；

图2为本发明实施例1和2的数据加密传输***示意图； 

图3为本发明实施例1的跟踪数据加密方法流程图；

图4（a）为本发明图3中的主PAN结构示意图；

图4（b）为本发明图3中的辅助PAN结构示意图；

图5为本发明实施例2的跟踪数据加密方法流程图；

图6为本发明图5的辅助PAN结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

图4表示一种数据加密传输***。此***包括：消费者便携设备32、商人设备22、收单银行24、支付处理网络26、发卡银行28；其中，消费者便携设备32包括计算机可读介质34c、压印浮凸区域32c；商人设备22包括访问设备34，访问设备包括识别器34a、处理器34b、计算机可读介质34c。

在一个典型的交易中，消费者30用消费者便携设备32在商人设备22处买东西或者服务。收单银行24可以通过支付处理网络26与发卡银行28交互。

优选的，收单银行24是有商人账户的银行。发卡银行28是银行，或者是业务实体，例如零售商店。其中，实体也可以既是收单银行也是发卡银行。

消费者30是个体或者组织，例如是可以购买商品或者服务的公司。

消费者便携设备32可以是任何合适的形式。比如，合适的消费者便携设备包括智能卡、普通***或者借记卡（有磁条没有微处理器）、钥匙扣设备、蜂窝电话、个人数字助理（PDAs）、呼叫器、支付卡、安全卡、访问卡、智能媒介、转发器和之类的物品。消费者便携设备也可以是借方设备（比如一张借记卡）、信用设备（***）或者储值设备（储值卡）。

消费者便携设备32包括计算机可读介质34c和实体32b。计算机可读介质34c可以在实体32b上面，实体32b可以是塑料基底、外壳或者其他结构。如果消费者便携设备32是一张卡，它可以有压印浮凸区域32c刻着主PAN。

计算机可读介质34c是存贮数据的内存区或者任何合适的形式。计算机可读介质34c是磁条形式、内存芯片等。计算机可读介质34c可以电子存储加密和非加密的主PAN和辅助PAN。

支付处理网络26包括数据处理子***、网络、支持操作和传送授权设备。一个示范性的支付处理网络可能包括Visa网。这样的支付处理网络可以处理***交易、借记卡交易和其他种类的商业交易。特别地，Visa网包括VIP***（签证集成支付***）和基本的可以执行结算及交收服务***，其中VIP***可以处理授权请求。

支付处理网络26包括一台服务器计算机。服务器计算机通常是一个功能强大的计算机或计算机组。比如，服务器计算机可能是一个大主机、一个微计算机组或者一组服务器，每个服务器完成一个功能单元。在一个例子中，服务器计算机是一个与网络服务器耦合的数据库服务器。支付处理网络26可以用任何合适的有线或者无线网络，包括因特网。

商人设备22可收到来自与消费者便携设备32相连的访问设备34的交互。在图2中，访问设备34在商人设备22处。但是，在本发明中，它也可能在任何合适的位置。

在本发明中的访问设备可能是任意形式的。访问设备包括销售点设备（POS）、蜂窝电话、PDAs、个人计算机（PCs）、台式计算机、手持识别器、机顶盒、电子卡注册（ECRs）、自动出纳机器（ATMs）、虚拟现金注册（VCRs）终端、安全***、访问***之类的。

访问设备34包括一个识别器34a、一个处理器34b和一个计算机可读介质34c。识别器34a可以使用任何合适的接触式或非接触式模式。比如，示例性的读卡器可以包括RF（无线电频率）天线、与消费者便携设备32相连的磁条识别器等等。

在一个典型的购买交易中，消费者30用类似于一张***这类的消费者便携设备在商人设备22处买商品或者服务。消费者的消费者便携设备32与商人设备22处的一个访问设备譬如POS（销售点）终端相连接。比如，消费者30拿一张***并在POS终端上刷卡。POS终端可以是非接触式识别器，消费者便携设备32也可以是非接触式设备比如非接触式卡。

收单银行24收到一个认证请求消息。在收到消息之后，认证请求消息被发送到支付处理网络26，然后支付处理网络26再把消息转发给发卡银行28或者一个代表发卡银行的第三方实体。

在发卡银行28或者一个代表发卡银行的第三方实体收到认证请求消息后，发卡银行28或者一个代表发卡银行的第三方实体发送一个认证响应消息给支付处理网络26，来表示当前的交易是否被授权。交易处理网络26把消息转发给收单银行24，然后收单银行24把消息发送给商人设备22。

在商人设备22收到认证响应消息后，商人设备22处的访问设备34会把消息提供给消费者30。响应消息会显示在访问设备34上，或者打印在收据上。

一天结束时，交易处理网络26会进行正常的清理和结算流程。

实施例1：

本发明公开一种跟踪数据加密方法，具体实现过程在图2、3和4（a）-4（b）中有所描述。

作为实施例，消费者30用消费者便携设备32购买商人提供的商品或者服务。消费者30拿着消费者便携设备32，用它与上文中描述的访问设备34中的识别器34a相连接。主PAN存储在计算机可读介质34c中。

访问设备34收到来自于消费者便携设备32的主PAN（步骤502）。消费者便携设备32可以使用任何合适的接触式或者非接触式的操作方式发送主PAN。

一旦访问设备34里的处理器34b收到主PAN，它就可以改变PAN的中间部分，同时保持主PAN的至少一个结尾部分不变，然后生成辅助PAN（步骤504）。优选的，主PAN和辅助PAN的两个包含BIN的结尾部分和最后四位都一样。

比如，图4（a）显示了一个“4592341234563337”的主PAN例子。开头六位“459234”表示BIN，可能是第一个结尾部分，在交易过程中保持不变（主PAN和辅助PAN的开头六位保持不变）。最后四位“3337”表示第二个结尾部分，在交易过程中也保持不变。在这个例子中，辅助PAN的第一个结尾部分包含六位，而第二个结尾部分包含四位。在其他例子中，第一个和第二个结尾部分、中间部分可能包含更多或者更少位。

主PAN和辅助PAN的中间部分包括至少3、4或者5位。作为优选，主PAN中间部分全部位被转换，组成辅助PAN。比如，如图4（b）所示，在辅助PAN中中间六位被置零。通过这样，发卡银行可以确保辅助PAN与主PAN不同。在发卡银行收到辅助PAN之后，发卡银行会意识到账户号码中间不会有六个零，发卡银行就会在其他位置定位主PAN。

作为优选，辅助PAN中间部分除了一位以外其他位都相同。这个与其他位不同的位可以被调整，以便于当计算一个辅助PAN的校验和时，它可以与主PAN的校验位相匹配（例如PAN的最后一位）。比如，主PAN的校验和结果是“7”，然后数字“7”就是主PAN的最后一位。如果主PAN中间的所有位都在形成辅助PAN的时候被变成“0”，可能会导致一个不同的校验值。比如，把主PAN的中间部分全部替换为零以后，校验值可能就与“7”不同了。为了让访问设备22认为正确的PAN已经被接收了，PAN的中间部分的一位可以被改变成非零的数字，让校验计算的结果正确。比如，图4（b）中，辅助PAN的中间部分被变成“000900”。加上数字“9”到中间部分会让校验计算出的结果与主PAN中的校验位相同（比如，“7”）。

辅助PAN产生后，处理器34b在原来储存主PAN的地方存储辅助PAN。处理器34（b）会加密整个PAN或者主PAN中的一部分（步骤506）。加密过的主PAN会被存储在另外一个区域，而不是原来的数据轨道（步骤508）。比如，如果主PAN一开始被存储在轨道2，那么加密的主PAN可能被存储在轨道3或者其他地方。处理器34b可能执行这些或者其他功能，而引起处理器34b执行功能的代码被存储在计算机可读介质34c中。

访问设备34会通过收单银行24和支付处理网络26发送加密的主PAN和辅助PAN给发卡银行28（步骤510）。发卡银行28可能会同时接收到加密的主PAN和辅助PAN（步骤512）。

发卡银行28处的服务器计算机21分析辅助PAN（步骤514），然后核对消费者的账户号码。因为辅助PAN的中间部分大量重复，或者因为有效PAN结构不存在，发卡银行28处的服务器计算机21会发现辅助PAN与它已存在的帐号不匹配。因此，服务器计算机21可以查看加密了的主PAN存储的区域。然后服务器计算机28定位到加密的主PAN，用存储在数据库23中的密钥解密主PAN（步骤516）。一旦主PAN被解密，就会分析主PAN，然后消费者便携设备32就会被授权。在授权消费者便携设备32之后，发卡银行28会发送授权响应消息给商人设备22，表示消费者30是否被授权进行这次交易（步骤518）。

作为优选，本发明中，图2所示***中有一个或多个发卡银行。每个发卡银行可以决定在哪个区域存储主PAN，以及它是否要加密存储区域的主PAN，和加密主PAN所要使用的密钥。如果不同的发卡银行对于存储和处理主PAN使用不同协议，广泛欺诈行为就会减少。比如说，如果商人设备22要发送给发卡银行28的数据被一个未授权的人拦截到，如果未授权者能够决定在哪存储加密的主PAN以及如何解密传输的数据，未授权者不能用这些信息截获解密传送到其他发卡银行的PAN数据信息，因为其他发卡银行与发卡银行28使用不同的数据保护协议。

在以上步骤中，访问设备34产生辅助PAN。其他任何合适的地方也可产生辅助PAN。比如，为了更加安全，消费者便携设备32可提供主和辅助PAN给访问设备34以便于访问设备34不用做数据转换或者对主PAN的加密。辅助PAN可存储于消费者便携设备32中的计算机可读介质34a里，如果消费者便携设备30是一张智能卡之类的东西时，辅助PAN也可能由消费者便携设备32动态生成。在这些例子中，主PAN可以从消费者便携设备32安全地传输到发卡银行28，来授权消费者便携设备32。

实施例2：

本发明公开一种跟踪数据加密方法，具体实现过程在图2、5和6中所示。

图5表示一种跟踪数据加密方法流程图。作为实施例，消费者30用消费者便携设备32从商人设备22处购买商品或者服务。消费者30拿着消费者便携设备32，用它与访问设备32中的识别器34a相连接。其中，主PAN被存储在实体32b中。

访问设备34收到来自消费者便携设备32的主PAN（步骤602）。来自消费者便携设备32的主PAN可以以任何合适的接触式或者非接触式的方式获得。

一旦访问设备34中的处理器34a收到主PAN，它就可以转换PAN的中间部分生成辅助PAN（步骤604），至少一个结尾部分保持不变。比如，图6展示了一个16位PAN380的示意图，它存储在消费者便携设备32的计算机可读介质34a中（例如一个磁条）。在这个例子中，PAN380的开头6位“123456”380a与一个BIN号码相关。第二个六位380b被转换或者与主PAN的六位不同，在这个例子中用“XXXXXX”表示。在一些例子中，这中间六位可能会用一个计数器之类的动态改变。在这个例子中最后四位380c是“9999”，它们保持不变。

在这个例子中，中间部分不包含重复的数字，所以发卡银行28可以确定辅助PAN与其他消费者的主PAN不匹配或者不重叠。比如，发卡银行为辅助PAN搁置一组数字而不是主PAN。

访问设备34加密辅助PAN（步骤608），通过收单银行24和支付处理网络26发送加密的辅助PAN给发卡银行28（步骤610）。发卡银行28收到加密的辅助PAN（步骤614），对其解密（步骤616），确定主PAN，然后分析它（步骤618）。一个在发卡银行28处的合适算法或者查看表（例如存储在数据库23处）可以被用来联系主PAN和辅助PAN。在发卡银行28确定主PAN之后，发卡银行28就可以授权给消费者便携设备32（步骤620）。随后发卡银行28通过支付处理网络26和收单银行24发送一个授权响应消息给商人设备22，表示交易是否被授权或者被准许（步骤622）。

在以上全部实施例中，辅助PAN和主PAN被访问设备34、消费者便携设备32或者之类的设备加密。发卡银行28收到加密的辅助PAN和主PAN，随后发卡银行28对辅助PAN进行解密来授权消费者便携设备32并且处理支付交易。在本发明的其他例子中，PAN以上文描述的方式到达发卡银行28之前，解密过程已经在支付处理网络26中进行了。比如，在主PAN和辅助PAN在支付处理网络26内解密之后，交易过程会继续进行。也就是说，支付处理网络26会收到主PAN和加密的辅助PAN、解密辅助PAN、确认消费者便携设备32是否被授权，然后对授权请求消息重改格式，以便于解密的主PAN在它应该正常的位置被定位。在授权请求消息被重改格式以后，它被发送到发卡银行28处。发卡银行28再把授权响应消息发送给支付处理网络26，支付处理网络26再通过收单银行24和商人设备22把授权响应消息发送给访问设备34。

在以上全部实施例中，辅助PAN在交易过程中生成，或者是事先被生成好然后存储在消费者便携设备32中的。有些情况下，如果消费者便携设备32是支付卡，主PAN可能刻在消费者便携设备32上，而辅助PAN可能存储在消费者便携设备32中的计算机可读介质34c中。

在以上全部实施例中，主PAN和辅助PAN都被传送给发卡银行，来决定正在使用的消费者便携设备是否被授权。

在以上全部实施例中，PAN的中间部分动态变化。比如，每次消费者便携设备被使用时，合适的算法或者计数被用来动态改变PAN的中间部分。

在以上全部实施例中，本发明可以用计算机软件以控制逻辑的方式、使用模块化相互协调的方式实现。在这个应用里的任何软件成分或者功能，可以用任何合适的计算机语言比如Java、C++或者Perl编程的计算机代码用传统的或者基于对象的技术，用处理器执行实现。软件代码可以作为一系列的指令存储在计算机可读介质中，比如，随机可读内存（RAM）、只读内存（ROM）、磁性介质例如硬磁碟或者软磁碟、光学介质比如CD-ROM。任何这样的计算机可读介质存在于简单的计算设备中也可能存在于一个***或者网络的不同的计算设备中。

不能把本发明的整体分割开来看，它的一个特点与其他特点紧密相关。

Claims (9)

1.一种跟踪数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）从消费者便携设备中接受主PAN；

2）改变数据轨中主PAN的中间部分，产生辅助PAN；

3）加密主PAN；

4）将加密后的主PAN储存在其它数据轨处；

5）将主PAN和辅助PAN与授权请求消息一起发送给发卡银行；

6）发卡银行接收到加密后的主PAN和辅助PAN；

7）发卡银行分析辅助PAN；

8）发卡银行解密并分析主PAN；

9）发卡银行授权消费者便携设备；

10）发卡银行向商人发送授权响应消息。

2.根据权利要求1所述的跟踪数据加密方法，其特征在于，

所述主PAN中包括作为银行认证号码的第一个结尾部分、第二个结尾部分和一个中间部分；

所述辅助PAN包含作为银行认证号码的第一个结尾部分、第二个结尾部分和一个与所述主PAN的中间部分不同的中间部分；

所述主PAN第一个结尾部分、第二个结尾部分与所述辅助PAN的第一个结尾部分、第二个结尾部分相同；

所述主PAN和所述辅助PAN包含13、16或19个数字。

3.根据权利要求1所述的跟踪数据加密方法，其特征在于，

所述改变数据轨中PAN的中间部分的加密处理方式包括：动态加密标准体制、椭圆曲线密码体制、或者先进加密密码体制。

4.如权利要求1-3任意一项所述的跟踪数据加密方法，其特征在于，步骤3）至8）还可通过下述步骤替换： 

3）加密辅助PAN；

4）发送加密的辅助PAN；

5）发卡银行接收到加密后的辅助PAN；

6）发卡银行解密辅助PAN；

7）发卡银行确定并分析主PAN。

5.用于实现权利要求4的数据加密传输***，其特征在于，所述***包括：消费者便携设备、商人设备、收单银行、支付处理网络、发卡银行；其中，消费者便携设备包括计算机可读介质和实体，所述计算机可读介质设在所述实体上面；商人设备包括访问设备，访问设备包括识别器、处理器、计算机可读介质，识别器使用接触式或非接触式模式。

6.根据权利要求5所述的数据加密传输***，其特征在于，

所述消费者便携设备是借方设备、信用设备、储值设备、智能卡、蜂窝电话、个人数字助理、呼叫器、支付卡、安全卡、访问卡、智能媒介或者转发器；计算机可读介质以电子存储加密和非加密的主PAN和辅助PAN，是磁条形式或者内存芯片；实体是塑料基底或者外壳。

7.根据权利要求5所述的数据加密传输***，其特征在于，所述支付处理网络包括数据处理子***、网络、支持操作和传送授权设备；所述支付处理网络的商业交易包括***交易或者借记卡交易；

所述数据处理子***包括服务器计算机，所述服务器计算机是大主机、微计算机组或者一组服务器，每个服务器完成一个功能单元；所述支付处理网络使用有线或者无线网络。

8.根据权利要求5所述的数据加密传输***，其特征在于，所述访问设备包括销售点设备、蜂窝电话、PDAs、个人计算机、台式计算机、手持识别器、机顶盒、电子卡注册、自动出纳机器、虚拟现金注册、终端、安全***或者访问***。

9.根据权利要求5所述的数据加密传输***，其特征在于，所述发卡银行是银行或者业务实体。

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