CN216216859U - 一种数字货币硬件钱包 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种数字货币硬件钱包。该数字货币硬件钱包使用集成数字货币功能的SIM卡工作，包括微处理器、NFC模块和SIM卡卡槽，SIM卡卡槽用于放置SIM卡；NFC模块、微处理器和SIM卡卡槽依次电连接，以使SIM卡卡槽中放置的SIM卡与外部NFC设备进行交易通信。本实用新型实施例解决了现有SIM卡数字硬件钱包过度依赖手机等智能终端的问题，实现了独立的基于SIM卡的数字货币硬件钱包，有效脱离了手机等智能终端，避免了数字货币硬件钱包需要配合其他媒介使用的限制。

Description

一种数字货币硬件钱包

技术领域

本实用新型实施例涉及数字货币技术领域，尤其涉及一种数字货币硬件钱包。

背景技术

近年来，随着人民银行数字人民币的试点和推广规模不断扩大，市面上出现了多种数字人民币硬件钱包，总体可以分为三类：基于卡片或可穿戴等形式的硬件钱包、基于SE安全芯片的特殊手机以及基于NFC-SIM卡形式的手机硬件钱包。

NFC-SIM卡形式的手机硬件钱包需要将SIM卡放置在手机中与手机配合使用。整个支付过程需要手机内的支付程序通过手机操作***的应用程序接口调用手机的NFC接口以及SIM卡的接口。

由于部分手机操作***的封闭性，并未放开手机NFC接口和SIM卡访问结构，因此，在这类手机上无法使用SIM卡形式的数字货币硬件钱包功能。同时，由于老年群体的数字货币应用鸿沟，或者在某些禁止使用手机的环境下，对于SIM卡和智能手机的组合使用有一定障碍。

实用新型内容

本实用新型提供一种数字货币硬件钱包，无需配合智能手机使用，实现了独立的硬件支付设备。

本实用新型实施例提供了一种数字货币硬件钱包，使用集成数字货币功能的SIM卡工作，所述数字货币硬件钱包包括微处理器、NFC模块和SIM卡卡槽，所述SIM卡卡槽用于放置SIM卡；

所述NFC模块、所述微处理器和所述SIM卡卡槽依次电连接，以使所述SIM卡卡槽中放置的SIM卡与外部NFC设备进行交易通信。

可选地，所述NFC模块包括NFC控制芯片和NFC线圈，所述NFC控制芯片分别与所述微处理器和所述NFC线圈电连接，所述NFC控制芯片根据NFC协议进行报文解析和转发。

可选地，所述微处理器包括NFC控制模块，所述NFC模块包括NFC线圈；所述NFC控制模块与所述NFC线圈电连接，所述NFC控制模块根据NFC协议进行报文解析和转发。

可选地，还包括显示屏驱动模块和显示屏；所述显示屏驱动模块分别与所述微处理器和所述显示屏电连接，所述显示屏驱动模块根据所述微处理器提供的显示数据驱动所述显示屏显示。

可选地，还包括电源模块；所述电源模块分别与所述微处理器、NFC模块、SIM卡卡槽、所述显示屏驱动模块以及所述显示屏电连接，所述电源模块分别向所述微处理器、NFC模块、SIM卡卡槽、所述显示屏驱动模块以及所述显示屏供电。

可选地，所述电源模块包括电源仓，所述电源仓用于放置可更换电池。

可选地，所述显示屏包括电子墨水显示屏。

本实用新型实施例中的数字货币硬件钱包，包括微处理器、NFC模块和SIM卡卡槽，SIM卡卡槽用于放置SIM卡；NFC模块、微处理器和SIM卡卡槽依次电连接，以使SIM卡卡槽中放置的SIM卡与外部NFC设备进行交易通信。其中，由SIM卡实现数字硬件钱包的支付功能，由NFC模块和微处理器实现外部NFC设备和SIM卡的通信及控制，相较于现有NFC-SIM卡形式的手机硬件钱包而言，采用了更少的硬件结构和极低的生产成本，实现了独立的基于SIM卡的数字货币硬件钱包，有效脱离了手机等智能终端，避免了数字货币硬件钱包需要配合其他媒介使用的限制。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种数字货币硬件钱包的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种数字货币硬件钱包的结构示意图；

图3是图2所示数字货币硬件钱包的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种数字货币硬件钱包的结构示意图，参考图1，该数字货币硬件钱包包括微处理器10、NFC模块20和SIM卡卡槽30，SIM卡卡槽30用于放置SIM卡(图中未示出)；NFC模块20、微处理器10和SIM卡卡槽30依次电连接，以使SIM卡卡槽30中放置的SIM卡与外部NFC设备(图中未示出)进行交易通信。

首先，本实用新型实施例中所述的SIM卡均为集成数字货币功能的SIM卡，换言之，本实用新型中的硬件钱包的数字货币安全模块SE由SIM卡实现。SIM卡主要负责基于数字货币协议生成私钥和公钥的密钥对和钱包地址，创建数字货币钱包、管理已创建的数字货币钱包以及进行数字货币交易等。

外部NFC设备则可以理解为集成有射频通信功能的收款终端或设备，NFC模块20采集外部NFC设备的射频信号，通过射频信号实现与外部NFC设备的通信。微处理器10作为核心主控制器，负责NFC设备和SIM卡之间的通信以及整体运行逻辑的控制，具体可包括将解析后的射频信号传递给SIM卡，由SIM卡进行交易处理，并将交易结果再通过该微处理器10反馈给外部NFC设备。

可以理解，本实用新型实施例中由SIM卡实现数字硬件钱包的支付功能，由NFC模块20和微处理器10实现外部NFC设备和SIM卡的通信及控制，相较于现有NFC-SIM卡形式的手机硬件钱包而言，采用了更少的硬件结构和极低的生产成本，实现了独立的基于SIM卡的数字货币硬件钱包，有效脱离了手机等智能终端，避免了数字货币硬件钱包需要配合其他媒介使用的限制。

继续参考图1，在一具体实施例中，可选NFC模块20包括NFC控制芯片21和NFC线圈22，NFC控制芯片21分别与微处理器10和NFC线圈22电连接，NFC控制芯片21根据NFC协议进行报文解析和转发。

此实施例中，NFC线圈22和微处理器10之间单独设置了NFC控制芯片21实现通信。NFC线圈22通过电场与外部NFC设备交换射频信号，NFC线圈22采集到的外部NFC设备的射频信号，由该NFC控制芯片21进行解析并转发给微处理器10，微处理器10则负责将解析后的报文通过特定的协议提供给SIM卡进行交易处理。反而言之，SIM卡再将交易的反馈信息，通过微处理器10、NFC控制芯片21以及NFC线圈22提供给外部NFC设备。

图2是本实用新型实施例提供的另一种数字货币硬件钱包的结构示意图，参考图2，与上述实施例不同之处在于，该实施例中的微处理器10包括NFC控制模块(图中未示出)，NFC模块20包括NFC线圈22；NFC控制模块与NFC线圈22电连接，NFC控制模块根据NFC协议进行报文解析和转发。

此实施例中，微处理器10实质是集成NFC控制功能的微处理器，即微处理器10内部的NFC控制模块可以实现NFC线圈22采集的射频信号的解析和转发，其余模块及功能均与上述实施例相同，此处不再赘述。可以理解，该实施例中由于将NFC控制集成于微处理器10中，进一步简化了数字货币硬件钱包的结构，降低了该硬件钱包的成本。

继续参考图2和图3，上述实施例中的数字货币硬件钱包，还可设置包括显示屏驱动模块40和显示屏50；显示屏驱动模块40分别与微处理器10和显示屏50电连接，显示屏驱动模块40根据微处理器10提供的显示数据驱动显示屏50显示。

此时，微处理器10不仅负责实现外部NFC设备和SIM卡之间的通信，还负责控制显示屏50输出交易内容和账户信息等，例如在交易结束后，微处理器10可向SIM卡发送查询余额指令，并将SIM卡提供的账户余额显示在显示屏50上。通过在该硬件钱包中集成显示屏50，可以通过微处理器10的控制，将交易的数据以及硬件钱包账户余额等信息进行显示，从而方便用户实时获取交易信号和账户信息等。

进一步地，上述数字货币硬件钱包中还需设置电源模块60；电源模块60分别与微处理器10、NFC模块20、SIM卡卡槽30、显示屏驱动模块40以及显示屏50电连接，电源模块60分别向微处理器10、NFC模块20、SIM卡卡槽30、显示屏驱动模块40以及显示屏50供电。此处电源模块60可以是各种形式的供电电源，通过电源模块60保证该硬件钱包中各模块的正常工作。

在本实用新型的一个具体实施例中，该显示屏可以采用电子墨水显示屏，电源模块可设置包括电源仓，电源仓用于放置可更换电池。通过采用电子墨水屏，能够利用电子墨水屏的节电性延长电池的使用寿命，而通过搭配可更换电池，能够增加产品的易用性，极大提高硬件钱包的使用体验。

基于上述实施例的数字货币硬件钱包结构，本实用新型实施例还提供了钱包详细的工作流程，下面以图2所示的数字货币硬件钱包为例，对该钱包在支付场景下的具体工作流程进行详细介绍。图3是图2所示数字货币硬件钱包的工作流程图，参考图2和图3，在支付场景下，外部NFC设备具体为收款终端，NFC控制器实质为微处理器10中的NFC控制模块。首先，对该NFC控制器、微处理器以及电子墨水屏的具体工作内容进行介绍：

1)NFC控制器：NFC控制器与NFC线圈相连，通过电场与外部设备通信，将射频信号转换为数据流通过标准接口例如IIC/SPI总线传送给微处理器MCU。NFC控制器应选择支持数字货币非接通信标准ISO-14443的芯片，例如NXP公司的PN5180。

2)微处理器MCU：微处理器MCU收到NFC控制器发送的报文，进行相关安全检查后，通过标准的ISO-7816或SWP协议发送至预先安装至设备中的数字货币SIM卡，并接受SIM卡返回的数据流，而后通过纵向传送给NFC控制器，最终通过射频信号发送外部NFC通信设备。微处理器MCU可选择STM32等ARM架构的MCU，是整个硬件设备的核心控制模块。

3)电子墨水屏：电子墨水屏的驱动模块一般通过SPI纵向与微处理器MCU相连。在微处理器MCU监控到交易结束后，向SIM卡获取数字货币硬件钱包余额，并向显示驱动模块发送数据流，驱动电子墨水屏显示数字货币交易金额和剩余金额。

具体地，该数字货币硬件钱包的支付流程可包括以下步骤：

S1、收款终端NFC寻找被读设备，微处理器中的NFC控制器则通过NFC协议实现握手；

S2、收款终端发送收款信息，NFC控制器解析并转发报文给微处理器，微处理器检查通信报文，记录交易金额并转发报文，SIM卡则响应收款报文并应答，再通过微处理器、NFC控制器将报文提供给收款终端；

S3、收款终端收到报文并应答，继续通过NFC控制器和微处理器提供给SIM卡，SIM卡响应收款报文并应答；

S4、微处理器确定交易结束，发送查询余额指令，SIM卡响应查询余额指令并应答；

S5、获取余额，发送显示数据；

S6、电子墨水屏驱动模块收到数据，刷新墨水屏显示画面。

需要说明的是，由于外部NFC设备和SIM卡之间需要进行多次通信，交易通信过程较为复杂，上述步骤S3和S4实质上需要多次地循环处理，直至微处理器监控到交易结束。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种数字货币硬件钱包，其特征在于，使用集成数字货币功能的SIM卡工作，所述数字货币硬件钱包包括微处理器、NFC模块和SIM卡卡槽，所述SIM卡卡槽用于放置SIM卡；

所述NFC模块、所述微处理器和所述SIM卡卡槽依次电连接，以使所述SIM卡卡槽中放置的SIM卡与外部NFC设备进行交易通信。

2.根据权利要求1所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，

所述NFC模块包括NFC控制芯片和NFC线圈，所述NFC控制芯片分别与所述微处理器和所述NFC线圈电连接，所述NFC控制芯片根据NFC协议进行报文解析和转发。

3.根据权利要求1所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，

所述微处理器包括NFC控制模块，所述NFC模块包括NFC线圈；所述NFC控制模块与所述NFC线圈电连接，所述NFC控制模块根据NFC协议进行报文解析和转发。

4.根据权利要求1所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，还包括显示屏驱动模块和显示屏；

所述显示屏驱动模块分别与所述微处理器和所述显示屏电连接，所述显示屏驱动模块根据所述微处理器提供的显示数据驱动所述显示屏显示。

5.根据权利要求4所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述微处理器、NFC模块、SIM卡卡槽、所述显示屏驱动模块以及所述显示屏电连接，所述电源模块分别向所述微处理器、NFC模块、SIM卡卡槽、所述显示屏驱动模块以及所述显示屏供电。

6.根据权利要求5所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，

所述电源模块包括电源仓，所述电源仓用于放置可更换电池。

7.根据权利要求4所述的数字货币硬件钱包，其特征在于，

所述显示屏包括电子墨水显示屏。

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