一种金融终端、安全处理器及安全处理器的工作方法技术
Financial terminal, safety processor and working method of safety processor
The working method of the invention discloses a financial terminal, security processor and a security processor, including the financial terminal security processor and card slot, the security processor connected with the clamping groove, the security processor including hardware level conversion circuit and short-circuit protection circuit, the voltage conversion circuit and short-circuit protection circuit for electrical the characteristics of the financial terminal; the security processor for data communication between the terminal and the realization of financial cards. The technical proposal of the invention adopts 7816 processor built-in safety protection interface, electrical related functions within the software code security processor to realize, reduces financial terminal cost and size and improve the maintainability of the product structure, the terminal design is more simple, highly integrated, but also improve the stability of the product and simplify the production process.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全领域，尤其涉及一种金融终端、安全处理器及安全处理器的工作方法。
技术介绍
在现有技术中，金融终端中的安全处理器通过专用7816芯片与卡槽连接，7816芯片上有电平转换电路和短路保护电路；如图1所示，当接触卡插入卡槽后，金融终端上电之后主控模块对接触卡进行控制操作。由于7816芯片对应的协议流程较为复杂，要实现金融终端与接触卡的通信，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种金融终端、安全处理器及安全处理器的工作方法。本专利技术提供了一种金融终端，包括安全处理器和卡槽，所述安全处理器与所述卡槽连接，所述安全处理器硬件包括电平转换电路和短路保护电路，所述电平转换电路和短路保护电路用于实现所述金融终端的电气特性；所述安全处理器用于实现金融终端与卡片之间的数据通讯。其中，上述金融终端还包括液晶屏，所述液晶屏与所述安全处理器连接。其中，上述金融终端还包括键盘，所述键盘与所述安全处理器连接。本专利技术还提供了一种金融终端上的安全处理器的工作方法，包括：步骤S1：当所述安全处理器检测到卡槽中有IC卡插入时，所述安全处理器向所述IC卡发送上电复位指令，并等待接收所述IC卡返回的复位应答数据；步骤S2：当所述安全处理器接收到复位应答数据后，判断上电复位是否成功，是则执行步骤S3，否则执行步骤S6；步骤S3：所述安全处理器向所述IC卡发送选择应用环境指令，并判断是否接收到所述IC卡返回的正确选择应答，是则执行步骤S4，否则报错；步骤S4：所述安全处理器向所述IC卡发送数据交互指令，并判断是否接收到所述IC卡返回的正确交互应...
【技术保护点】
一种金融终端，其特征在于，包括安全处理器和卡槽，所述安全处理器与所述卡槽连接，所述安全处理器硬件包括电平转换电路和短路保护电路，所述电平转换电路和短路保护电路用于实现所述金融终端的电气特性；所述安全处理器用于实现金融终端与卡片之间的数据通讯。
【技术特征摘要】
1.一种金融终端，其特征在于，包括安全处理器和卡槽，所述安全处理器与所述卡槽连接，所述安全处理器硬件包括电平转换电路和短路保护电路，所述电平转换电路和短路保护电路用于实现所述金融终端的电气特性；所述安全处理器用于实现金融终端与卡片之间的数据通讯。2.如权利要求1所述的金融终端，其特征在于，还包括液晶屏，所述液晶屏与所述安全处理器连接。3.如权利要求1所述的金融终端，其特征在于，还包括键盘，所述键盘与所述安全处理器连接。4.如权利要求1所述的安全处理器的工作方法，其特征在于，包括：步骤S1：当所述安全处理器检测到卡槽中有IC卡插入时，所述安全处理器向所述IC卡发送上电复位指令，并等待接收所述IC卡返回的复位应答数据；步骤S2：当所述安全处理器接收到复位应答数据后，判断上电复位是否成功，是则执行步骤S3，否则执行步骤S6；步骤S3：所述安全处理器向所述IC卡发送选择应用环境指令，并判断是否接收到所述IC卡返回的正确选择应答，是则执行步骤S4，否则报错；步骤S4：所述安全处理器向所述IC卡发送数据交互指令，并判断是否接收到所述IC卡返回的正确交互应答，是则执行步骤S5，否则报错；步骤S5：所述安全处理器判断本次操作是否完成，是则执行步骤S6，否则返回步骤S4；步骤S6：所述安全处理器对所述IC卡执行下电操作，当检测到所述IC卡被拔出时返回步骤S1。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：步骤b1：所述安全处理器将卡槽中与IC卡相关的引脚进行初始化配置；步骤b2：所述安全处理器设置通讯参数的缺省值；步骤b3：所述安全处理器根据所述通讯参数计算时序控制参数：步骤b4：所述安全处理器启动冷复位时序；步骤b5：所述安全处理器使能UART接收中断，准备接收IC卡发送的复位应答数据。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b5还包括：开启接收中断；所述方法还包括：步骤c1：当所述安全处理器检测到接收中断时，保存接收到的字符；步骤c2：所述安全处理器判断所述接收到的字符的类型；如为初始字符则执行步骤c3；如为格式字符则执行步骤c5；如为接口字符则执行步骤c10；如为历史字符则执行步骤c20；如为校验字符则执行步骤c24；步骤c3：所述安全处理器设置等待定时器，将接收状态机设为接收格式字符；步骤c4：所述安全处理器判断初始字符的逻辑方向是否错误，是则将所述金融终端状态机设置为参数无效，执行步骤c25，否则直接执行步骤c25；步骤c5：所述安全处理器判断是否保存有第一组接口字符，是则执行步骤c6，否则执行步骤c7；步骤c6：所述安全处理器将所述接收状态机设为接收接口字符，执行步骤c25；步骤c7：所述安全处理器判断是否保存有历史字符，是则执行步骤c8，否则执行步骤c9；步骤c8：所述安全处理器将所述接收状态机设为接收历史字符，记录历史字符的数量，执行步骤c25；步骤c9：所述安全处理器将所述接收状态机设为接收额外字符，设置等待定时器，执行步骤c25；步骤c10：所述安全处理器将第一个协议组作为当前协议组；步骤c11：所述安全处理器根据当前协议组最后一个接口字符计算下一组字符的接口字符数量；步骤c12：所述安全处理器通过当前协议本组最后一个接口字符判断是否还有下一组接口字符，是则执行步骤c13；否则执行步骤c14；步骤c13：所述安全处理器将参与计算应答数据的校验值的字符数自加1，执行步骤c14；步骤c14：所述安全处理器判断是否已经接收到最后一个接口字符，是则执行步骤c15，否则将下一个协议组作为当前协议组，返回步骤c11；步骤c15：所述安全处理器判断是否已计录历史字符数量，是则执行步骤c16，否则执行步骤c17；步骤c16：所述安全处理器更新历史字符数量，将所述接收状态机设置为接收历史字符，执行步骤c25；步骤c17：所述安全处理器判断是否计算应答数据的检验值，是则执行步骤c18，否则执行步骤c19；步骤c18：所述安全处理器将所述接收状态机设置为接收校验字符，执行步骤c25；步骤c19：所述安全处理器将所述接收状态机设置为接收额外字符，设置等待定时器，执行步骤c25；步骤c20：所述安全处理器判断所有的历史字符是否都已接收完毕，是则执行步骤c25，否则执行步骤c21；步骤c21：所述安全处理器判断是否需要执行数据校验，是则执行步骤c22，否则执行步骤c23；步骤c22：所述安全处理器将所述接收状态机设置为接收校验字符，执行步骤c25；步骤c23：所述安全处理器将所述接收状态机设置为接收额外字符，执行步骤c25；步骤c24：所述安全处理器将所述接收状态机设置为接收额外字符，设置字符等待时间，执行步骤c25；步骤c25：所述安全处理器判断所述金融终端状态机，如为接收完成则执行步骤c26，如为参数无效则直接退出接收中断，如为其他则执行步骤c28；步骤c26：所述安全处理器判断接收参数过程中是否出错，是则调用接收异常处理函数进行操作，操作完成后退出接收中断，否则执行步骤c27；步骤c27：所述安全处理器将所述金融终端状态机设置为空闲状态，并解析接收到的复位应答数据，解析完成后退出接收中断；步骤c28：所述安全处理器重新向所述IC卡发命令，并重新设置等待定时器，退出接收中断。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b5还包括：开启时钟定时器超时中断；所述方法还包括：当所述安全处理器检测到时钟定时器超时中断时，所述安全处理器关闭时钟定时器，将所述金融终端状态机设置为接收超时，退出时钟定时器超时中断。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b5还包括：开启奇偶校验错误中断；所述方法还包括：当所述安全处理器检测到奇偶校验错误中断时，所述安全处理器将所述卡槽上与IC卡的复位引脚相关的引脚设为低电平，将所述金融终端状态机设为奇偶检验错误，将所述IC卡的时钟信号关闭，退出奇偶校验错误中断。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b5还包括：开启等待定时器中断；所述方法还包括：当所述安全处理器检测到等待定时器中断时，所述安全处理器判断是否接收到多余字符，是则执行步骤f1，否则执行步骤f2；步骤f1：所述安全处理器将所述金融终端状态机设置为块保护时间错误，执行步骤f2；步骤f2：所述安全处理器关闭接收中断，将接收状态机设置为接收完成，退出等待定时器中断。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤c20具体包括：所述安全处理器根据所述格式字符计算得到历史字符的个数，判断所述历史字符的个数是否等于预设值，是则历史字符都已接收完毕，否则历史字符未接收完毕。11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤e1：所述安全处理器等待接收初始字符，并设置第一接收定时器；步骤e2：所述安全处理器判断是否接收到初始字符，是则执行步骤e3，否则给上位机返回复位应答数据接收超时信息；步骤e3：所述安全处理器判断所述接收到的初始字符是否为第一预设值，是则执行步骤e6，否则执行步骤e4；步骤e4：所述安全处理器判断所述接收到的初始字符是否为第二预设值，是则执行步骤e5，否则给上位机返回复位应答数据接收出错信息；步骤e5：所述安全处理器将字符传输的逻辑约定设置为反向约定，执行步骤e7；步骤e6：所述安全处理器将字符传输的逻辑约定设置为正向约定，执行步骤e7；步骤e7：所述安全处理器将所述接收到的初始字符保存到复位应答数据缓存区中，等待接收格式字符，并设定第二接收定时器；步骤e8：所述安全处理器判断在所述第二定时器的设定时间内是否接收到格式字符，是则执行步骤e9，否则给上位机返回复位应答数据接收超时信息；步骤e9：所述安全处理器根据设置好的逻辑约定转换格式字符，并将转换后的格式字符保存到所述复位应答数据缓存区中，根据格式字符计算历史字符长度并保存，将所述复位应答数据缓存区中的第一个协议组作为当前协议组；步骤e10：所述安全处理器判断所述复位应答数据缓存区中的数据的长度是否超过预设长度，是则执行步骤e18，否则将当前协议组中的第一个接口字符作为当前接口字符，执行步骤e11；步骤e11：所述安全处理器判断当前接口字符是否超出当前协议组中的接口字符长度，是则执行步骤e12，否则执行步骤e14；步骤e12：所述安全处理器将所述复位应答数据缓冲区中的下一个协议组作为当前协议组，获取当前协议组中的第四个接口字符作为当前接口字符；步骤e13：所述安全处理器判断所述复位应答数据缓存区中的数据的长度是否超过预设长度，是则执行步骤e18，否则返回步骤e11；步骤e14：所述安全处理器通过所述格式字符判断当前协议组的接口字符组中是否存在接口字符，是则执行步骤e15，否则执行步骤e17；步骤e15：所述安全处理器判断在所述第一预设时间内是否收到接口字符，是则执行步骤e16，否则给上位机返回复位应答数据接收超时信息；步骤e16：所述安全处理器根据设置好的逻辑约定进行接口字符转换，并将转换后的接口字符保存到所述复位应答数据缓存区中，执行步骤e17；步骤e17：所述安全处理器将当前协议组中的下一个接口字符作为当前接口字符，返回步骤e11；步骤e18：所述安全处理器根据所述历史字符长度判断是否接收完所有的历史字符，是则执行步骤e21，否则执行步骤e19；步骤e19：所述安全处理器判断在所述第一预设时间内是否收到历史字符，是则执行步骤e20，否则给上位机返回复位应答数据接收超时信息；步骤e20：所述安全处理器根据设置好的逻辑约定进行历史字符转换，将转换后的历史字符保存到所述复位应答数据缓存区中；步骤e21：所述安全处理器遍历所述复位应答数据缓存区中每个协议组中的第四接口字符，查询是否存在T＝1协议，是则执行步骤e22，否则给上位机返回复位应答数据接收成功信息；步骤e22：所述安全处理器判断在所述第一预设时间内是否接收到校验字符，是则执行步骤e23，否则给上位机返回复位应答数据接收超时信息；步骤e23：所述安全处理器根据设置好的逻辑约定进行校验字符转换；并将转换后的校验字符保存到所述复位应答数据缓存区中，给所述上位机返回复位应答数据接收成功信息。12.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤d1：所述安全处理器根据复位应答数据设定位持续时间；步骤d2：所述安全处理器判断所述IC卡是否已插入且处于激活状态，是则执行步骤d3，否则给上位机返回所述IC卡无响应信息；步骤d3：所述安全处理器判断发送的数据交互指令是否为PPS指令，是则执行步骤d4，否则执行步骤d7；步骤d4：所述安全处理器判断所述ATR缓冲区中是否有预设接口字符，是则执行步骤d5，否则给所述上位机返回指令取消信息；步骤d5：所述安全处理器与IC卡进行PPS参数协商操作，并判断协商操作是否成功，是则执行步骤d6，否则对所述IC卡进行下电操作，并给上位机返回错误信息；步骤d6：所述安全处理器使用协商成功的参数开始与IC卡进行通讯，执行步骤d7；步骤d7：所述安全处理器设置将要发送的APDU指令；步骤d8：所述安全处理器将所述要发送的APDU指令发送给所述IC卡，并判断是否发送成功，是则执行步骤d9，否则给所述上位机返回错误码；步骤d9：安全处理器设置工作等待时间；步骤d10：所述安全处理器判断在所述工作等待时间内是否收到所述IC卡发送的第一个过程字，是则执行步骤d11，否则给所述上位机返回错误码；步骤d11：所述安全处理器判断接收到的所述第一个过程字是否等于第一预设数据，是则执行步骤d12，否则执行步骤d13；步骤d12：所述安全处理器丢弃接收到的所述第一个过程字，并重新设定所述工作等待时间，等待接收后续字符，返回步骤d10；步骤d13：所述安全处理器判断接收到的第一个过程字是否为第二预设数据，是则执行步骤d14，否则执行步骤d17；步骤d14：所述安全处理器保存接收到的所述第一个过程字，并重新设定所述工作等待时间，等待接收第二个过程字；步骤d15：所述安全处理器判断在所述工作等待时间内是否接收到第二个过程字，是则执行步骤d16，否则给所述上位机返回错误码；步骤d16：所述安全处理器保存所述第二个过程字，给所述上位机返回操作成功信息；步骤d17：所述安全处理器判断接收到的第一过程字是否为INS字符，是则执行步骤d18，否则执行步骤d24；步骤d18：所述安全处理器判断是否还有数据需要继续发送给所述IC卡，是则执行步骤d19，否则返回步骤d9；步骤d19：所述安全处理器判断发送给所述IC卡指令中的le是否为0，是则执行步骤d20，否则执行步骤d22；步骤d20：所述安全处理器判断在预设时间内是否接收到所述IC卡返回的应答数据，是则执行步骤d21，否则给所述上位机返回错误信息；步骤d21：所述安全处理器保存IC卡返回的应答数据，给所述上位机返回操作成功信息；步骤d22：所述安全处理器判断所述工作等待时间内是否接收到IC卡发送的指定长度的数据，是则执行步骤d23，否则给所述上位机返回错误信息；步骤d23：所述安全处理器保存所述IC卡返回的指令长度的应答数据，给所述上位机返回操作成功信息；步骤d24：所述安全处理器判断接收到的第一过程字是否为INS的补码，是则执行步骤d25，否则给所述上位机返回错误信息；步骤d25：所述安全处理器判断是否还有数据继续发送给所述IC卡，是则执行步骤d26，否则执行步骤d27；步骤d26：所述安全处理器给所述IC卡发送一个字节的数据，返回步骤d9；步骤d27：所述安全处理器判断是否接收到所述IC卡返回的一个字节数据，是则执行步骤d28，否则给所述上位机返回错误信息；步骤d28：所述安全处理器保存所述IC卡返回的一个字节数据，返回步骤d9。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤d7具体包括：步骤d71：所述安全处理器判断将要发送的APDU指令的类型，如为第一预设命令则执行步骤d72，如为第二预设命令则执行步骤d73，如为第三预设命令则执行步骤d74，如为其他则执行步骤d75；步骤d72：所述安全处理器将所述要发送的APDU指令中的P3设置为0x00，发送数据总长度设置为5个字节，Le设为0，执行步骤d8；步骤d73：所述安全处理器将所述要发送的APDU指令中的P3设置为0x00，发送数据总长度设置为与Le相同，执行步骤d8；步骤d74：所述安全处理器将所述要发送的APDU指令中的P3设置为0x00，执行步骤d8；步骤d75：所述安全处理器将所述要发送的APDU指令中的Le设置为APDU数据域长度-1，执行步骤d8。14.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：步骤p1：所述安全处理器在应用层将金融终端状态机设置为操作等待状态；步骤p2：所述安全处理器在应用层判断当前通讯协议是否为T＝1，是则执行T＝1的数据传送，执行步骤p3，否则执行T＝0的数据传送，执行步骤p3；步骤p3：所述安全处理器判断所述金融终端状态机是否为操作等待状态，是则返回步骤p3，否则执行步骤p4；步骤p4：所述安全处理器在传输层判断发送的数据长度是否大于IC卡的信息域空间，是则执行步骤p5，否则执行步骤p6；步骤p5：所述安全处理器将链接标志位置位，根据所述IC卡的信息域空间将命令数据分割为多组数据发送给终端数据链路层，执行步骤p7；步骤p6：所述安全处理器清除链接标志位，将所有的命令数据通过一组数据发送给终端数据链路层，执行步骤p7；步骤p7：所述安全处理器在所述数据链路层把需要传送的字符数据封装成一帧数据块；步骤p8：所述安全处理器将封装好的数据块发送给物理层；步骤p9：所述安全处理器在所述物理层验证接收到的数据块的合法性，如合法则执行步骤p10，否则给所述上位机返回错误码，结束；步骤p10：所述安全处理器通过I/O口将数据块发送给所述IC卡。15.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：步骤q1：当所述安全处理器检测到中断时判断中断类型，如为定时器中断则执行步骤q2，如为发送缓冲器中断则执行步骤q3，如为字符发送完成中断则执行步骤q6，如为字符接收完成中断则执行步骤q9；步骤q2：所述安全处理器向所述IC卡发送数据块，并使能发送完成中断，退出定时器中断；步骤q3：所述安全处理器判断当前数据块中是否还有数据未发送完毕，是则执行步骤q4，否则执行步骤q5；步骤q4：所述安全处理器更新未发送完成的数据字符个数，重新设定块保护时间，准备发送下一个数据字符，退出发送缓冲器中断；步骤q5：所述安全处理器关闭字符发送完成中断，关闭定时器中断，退出发送缓冲器中断；步骤q6：所述安全处理器判断数据块中的所有字符是否都已发送完成，是则执行步骤q7，否则执行步骤q8；步骤q7：所述安全处理器重新设定块保护时间和块等待时间，退出字符发送完成中断；步骤q8：所述安全处理器在数据块的最后一个字符开始时，开启定时器中断，退出字符发送完成中断；步骤q9：所述安全处理器将接收到的数据块头中的数据存入接收缓存区中；步骤q10：所述安全处理器判断块保护时间是否符合要求，是则执行步骤q11，否则执行步骤q15；步骤q11：所述安全处理器判断数据块头是否接收完毕，是则执行步骤q12，否则执行步骤q14；步骤q12：所述安全处理器将接收到的数据域的数据存入接收缓存区，并判断接收状态机是否为接收完成状态，是则执行步骤q13，否则退出字符接收完成中断；步骤q13：所述安全处理器清除金融终端状态机的操作等待状态，退出字符接收完成中断；步骤q14：所述安全处理器将接收到的数据域中的数据存入接收缓存区，将接收状态机设置为接收完成状态，关闭接收中断，退出字符接收完成中断；步骤q15：所述安全处理器判断接收缓存区中的数据的长度是否不超过预设长度，是则执行步骤q16，否则执行步骤q17；步骤q16：所述安全处理器关闭等待定时器，将接收状态机设为接收完成，清除所述金融终端状态机的操作等待状态，调用硬件异常处理函数，退出字符接收完成中断；步骤q17：所述安全处理器关闭等待定时器然后重新开启，退出字符接收完成中断。16.如权利要求1所述的安全处理器，其特征在于，包括：第一检测模块，用于检测卡槽中是否有IC卡插入；接收模块，用于接收所述IC卡返回的复位应答数据；第一判断模块，用于当所述接收模块接收到复位应答数据后...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆舟，于华章，
申请(专利权)人：飞天诚信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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