使用位图来以标准化数据格式传递非接触式支付卡交易变量的方法和系统
专利汇可以提供使用位图来以标准化数据格式传递非接触式支付卡交易变量的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 电子 支付系统 被配置成既可处理接近式支付卡类型又可处理磁条卡类型交易。磁条卡交易数据以通用的行业ISO 7811标准数据结构或磁轨在卡、 读卡器 和交易授权或核准方之间传送。诸如动态验证码的接近式支付卡交易数据被置入该标准格式化数据结构中的未使用空间。未使用空间的可用性随着发卡行或供卡商而变化。发卡行专用位图提供磁条磁轨的自决性数据字段中可用空间的索引。该位图也存储在卡的自决性数据字段中。，下面是使用位图来以标准化数据格式传递非接触式支付卡交易变量的方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种将接近式支付卡交易参数集成到包括磁轨1、磁轨2和磁轨3数据结 构(磁轨)的行业标准(ISO 7811)格式化数据结构中的方法，所述方法包括以下 步骤：
(a)提供标识所述接近式支付卡上磁轨的自决性数据字段中的未使用位置的 位图；以及
(b)将所述接近支付卡交易参数置入所述磁轨的自决性数据字段中由所述位 图标识的位置上。
由此最终磁轨数据的格式与用于处理磁条卡交易的电子支付系统基础结构兼 容。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接近式支付卡交易参数包括 动态验证码(CVC3)，并且其中提供位图的步骤(a)包括提供标识磁轨2里的13数 位自决性数据字段中的未使用位置的双字节位图。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接近式支付卡交易参数包括 动态验证码(CVC3)、自动交易计数值(ATC)和未标识数(UN)中的至少两个， 且其中提供位图的步骤(a)包括提供多个相应位图，这些位图标识所述磁轨的自决 性数据字段中的未使用位置以用于置入所给出的接近式支付卡交易参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接近式支付卡交易参数涉及 接近式支付卡和终端之间的交易，其中步骤(b)还包括使用终端进程来将所述接近 式支付卡交易参数置入所述磁轨的所述自决性数据字段中由所述位图标识的位置 上。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端将UN发送给所述接近 式支付卡，且其中所述接近式支付卡基于所接收的UN的一部分计算CVC3值，并 将所计算的CVC3值传送到所述终端，用于置入所述磁轨中的自决性数据字段。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接近支付卡基于所述UN的 一部分和ATC计算所述CVC3值，并将所计算的CVC3值和所述ATC传送给所述 终端，用于置入所述磁轨中的自决性数据字段。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接近式支付卡以二进制格式 将所计算的CVC3值传送给所述终端，并且在置入所述磁轨的所述自决性数据字 段之前所述终端将所接收的CVC3值转换成BCD格式。
8.一种将与涉及接近式支付卡和终端的交易有关的参数集成到包括磁轨1、 磁轨2和磁轨3数据结构(磁轨)的行业标准(ISO 7811)格式化数据结构中的系 统，所述系统包括：
(a)位图，标识所述接近式支付卡上磁轨的自决性数据字段中的未使用位置；
(b)应用程序，被配置成将所述交易参数置入所述磁轨里的自决性数据字段中 由所述位图标识的位置上，从而最终磁轨数据的格式与用于处理磁条卡交易的电子 支付系统基础结构兼容。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述交易参数包括动态验证码 (CVC3)，并且其中所述位图包括标识磁轨2的13数位自决性数据字段中的未使 用位置的双字节位图。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述交易参数包括动态验证码 (CVC3)、自动交易计数值(ATC)和未标识数(UN)中的至少两个，且其中所 述位图包括多个相应位图，这些位图标识所述磁轨里的自决性数据字段中的未使用 位置以用于置入所给出的交易参数。
11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述应用程序包括终端应用程序， 所述终端应用程序将所述交易参数置入所述磁轨里的所述自决性数据字段中由所 述位图标识的位置上。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述终端将UN发送给所述接 近式支付卡，且所述接近式支付卡基于所述UN的一部分计算CVC3，并将所计算 的CVC3传送到所述终端，且其中所述终端应用程序被配置成将所接收的CVC3 置入所述磁轨中的自决性数据字段。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述接近式支付卡基于所述UN 的一部分和ATC计算所述CVC3，并将所计算的CVC3和所述ATC传送给所述终 端，且其中所述终端应用程序被配置成将所接收的CVC3和ATC置入所述磁轨的 所述自决性数据字段，以用于置入所述磁轨中的自决性数据字段。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述接近式支付卡以二进制格 式将所计算的CVC3值传送给所述终端，并且所述终端应用程序被配置成将所接 收的CVC3转换成BCD格式，并将BCD格式的所述CVC3置入所述磁轨里的所 述自决性数据字段。
背景技术
将塑料卡用于支付交易在现代经济中是普遍的。例如支付卡行业、消费者、 银行和商家的所有涉及的各方都对使这些基于卡的支付交易安全和防欺诈感兴趣。
早期的塑料卡凸印有诸如卡号和持卡人姓名的一般数据。签名区和防伪印记 是所创建的这些卡的用以提供防篡改和防伪造的一种特征。完全依赖于零售人员目 力验证的这些保护特征并不能消除欺诈。
现在，塑料卡具有加在卡背面的磁条，持卡人信息及其它保护和加密码以机 器可读形式存储在其中。这些数据的机器可读性质使得它更能防篡改或防伪造。磁 条的物理结构和数据内容被标准化以实现所需的互操作性(例如，大多数ATM卡 可在世界上的每一台取款机上工作)。为此，行业标准组织和团体(例如国际标准 组织(ISO)和国际电子技术委员会(IEC))已制定了支付卡的非官方最低标准。 可应用于支付卡上磁条的一示例性标准是ISO/IEC7811标准(“ISO7811”)。该标 准设置了对支付卡磁条中的数据结构和编码的最低要求。
根据ISO7811，磁条数据必须分3个磁轨设置。磁条卡可具有这三个磁轨的 任一磁轨、或这些磁轨的组合。基于该标准，由国际航空运输协会(IATA)开发 的磁轨1为210bpi并具有79个7位符的空间。磁轨1基于ASCII用7位方案(6 个数据位加1个校验位)编码。第7位是每个字节结束处的奇校验位。由美国银行 协会(ABA)开发的用于在线金融交易的磁轨2为75bpi并具有40个5位数字字 符的空间。同样用于金融交易的磁轨3是210bpi并具有107个数字数位空间的。
ISO7811还对各磁轨中的数据字段划界，并保留它们供特定信息使用。磁轨1 例如包括诸如主帐号、国别码、姓、名或缩写、中名或缩写、头衔和过期日等特定 信息的指定数据字段，。该数据用ASCII编码。
表格2示出推荐用于磁轨2的标准化数据字段格式。
起始标记 1字节(0x0B或ASCII码中的；) 主帐号 最多为19个字节 分隔符 1字节(0x0D或ASCII码中的＝) 国别码 如果使用，为3个字节。(美国为840)仅当帐号以“59” 开始时才使用 过期日或 分隔符 4位节(YYMM)，或者如果是无过期日卡则为一个字 节的分隔符 自决性数据 发卡行可在此编码任选数据 结束标记 1字节(0x0F或ASCII码中的？) 纵向冗余校验(LRC) 1字节
这三个磁轨的每一个都包括被保留由发卡行或供卡商各自使用的数据字段。 发卡行或供卡商常常将标示为“自决性数据”的该保留数据字段用于存储静态的认 证值或其它供卡商专用标识信息。例如，本发明受让人MasterCard International Incorporated(“MasterCard”)偏好在磁轨2的自决性数据字段中存储数字的卡验证 码值(CVC1)。作为三数位加密数的CVC1值可被校验，以确保磁条信息未曾以 任何方式改变。其它供卡商或发卡行可将其它码或值存储在自决性数据字段中，或 根本不作存储。
为了处理交易，读卡器/终端读取记录在卡的磁条磁轨中的格式化数据。该格 式化数据可被传送给发卡行或银行，以便验证或核准该交易。
支付卡行业现在正在利用半导体器件技术的发展以在塑料支付卡中建立更多 的功能和特征。例如，现在有了包含实际集成电路芯片的智能卡、以及使用磁场或 射频标识(RFID)标签以便接近式读取的非接触卡。智能卡和/或接近式卡的内嵌 式电子处理特征使得部署更为严格的方案用于保护卡的使用以及防欺诈成为可能。 例如，一些可用的智能卡被配置成基于数字签名执行“卡上(on card)”密码功能 作为保护方案。
基于这些较新类型卡的电子支付系统在使用或开发中。例如，本发明受让人 MasterCard开发了专用规范-MasterCard PayPassTM ISO/IEC14443实现规范 (“PayPass”)-用来实现基于接近式支付卡的电子支付系统。可用于PayPass的 保护方案基于动态认证值或数(CVC3)的生成。该动态认证值对每个交易改变。 因而，在未获授权人员获得特定交易的CVC3数的情形中，该未获授权人员不能 将该CVC3数用作随后交易或任何其它交易的认证值(参见例如John Wankmueller 的美国公开专利申请No.20050127164A1)。
基于这些新的卡技术的任何电子支付系统只有在该新系统向后兼容被设计成 用于处理磁条卡的传统基础结构(例如终端、读卡器和后台工作)时才可能被用户 接受。因而，提供既可用于磁条卡系统又可用于接近式支付卡系统的支付卡可能是 有利的。在这些卡中，以不干扰ISO7811就磁条卡交易所要求的数据字段或信息 的格式向发卡行或其它确认方传送动态验证值(CVC3)和其它接近式卡功能专用 数据可能是较佳的。已提出应当将CVC3数与其它接近式卡功能专用数据置于磁 条磁轨数据格式的自决性数据字段中，以期望将不会干扰磁条卡操作所需的标准化 数据字段。不幸的是，各供卡商和发卡行对自决性数据字段的使用并不一致。例如， 由各供卡商使用的静态验证值(例如CVC2)可以是3数位或4数位的数。因而， 自决性数据字段中可用于放置CVC3数的空间可根据供卡商对自决性数据字段的 编码逐卡变化。自决性数据空间的该变化可用性使得令用于存储接近式卡功能相关 数据(例如CVC3)的空间的使用标准化变得困难。
现在考虑使得接近式支付卡实现与现有标准化磁条支付卡交易过程兼容的多 种方法。注意力集中在可用于现有的磁条卡基础结构和过程的接近式支付卡的开 发。具体地，注意力集中在以不干扰在磁条卡交易中使用的现有标准化数据结构或 信息的方式对接近式功能相关数据的格式化。
发明内容
该标准化方法和系统将接近式支付卡交易数据(例如动态验证码)置入或集 成到通常用于处理磁条卡交易的ISO7811字节级格式化数据格式中。接近式支付 卡交易数据被置入自决性数据字段(例如磁轨2自决性数据字段)的未使用部分。 卡的自决性数据字段中的未使用空间的可用性可随发卡行或供卡商而变化。发卡行 或供卡商专用位图标识卡里的自决性数据字段中可用的未使用空间。动态认证码、 未标识号、自动交易计数值和/或其它接近式卡交易参数被置入自决性数据字段中 由位图标识的可用自由空间。
将接近式卡功能数据或数位置入卡的自决性数据字段的灵活方式对卡的功能 不会具有任何不利作用。卡的行为与供卡商对自决性数据字段的使用无关。
从附图和附录以及以下的详细描述中，本发明的其它特征、其性质和各种优 点将更为显而易见。
附图说明
图2是示出位图与自决性数据字段数位位置之间的关系的示图。
图3是示出一示例性双字节位图(BM＝0x031A)的示图，该位图根据本发明 的原理标识磁轨2自决性数据字段(13数位)中的5个可用数位位置p10、p9、p5、 p4和p2。
图4是示出一示例性PCVG位图(0x00E0)的示图，该位图根据本发明的原 理标识磁轨2自决性数据字段(13数位)中可置入CVC3数位的3个可用数位位 置p8、p7和p5。
图5是示出根据本发明的原理既能处理接近式支付卡交易又能处理磁条卡交 易的电子支付系统的示意性示图。
图6是示出根据本发明的原理在进行电子交易期间接近式支付卡与终端之间 交互和通信的示图。
具体实施方式
为了说明，本发明的数据置入方法在本文中参照磁轨2中定义的自决性数据 字段描述。然而，可以理解，本发明的数据置入方法易于被扩展到附加或替换的自 决性数据字段(例如磁轨1自决性数据字段)。此外，本发明的存储方法在本文中 使用置入卡验证码(CVC3)数作为示例来描述，该卡确认码(CVC3)数在交易 处理期间作为保护手段生成。然而，将理解可类似地置入和传送其它数据。
该标准化方法和格式可结合到适当的电子支付系统应用中，从而该系统既可 处理接近式支付卡交易又可处理磁条卡交易。近来，本发明受让人MasterCard International Incorporated(“MaserCard”)已开发了专用规范-MasterCard PayPassTM ISO/IEC14443实现规范(“PayPass”)-用来实现接近式支付卡技术。PayPass实 现与ISO14443标准和ISO7811标准一致，并提供说明本发明原理的一合宜示例。 PayPass实现提供“PayPass-磁条”应用，它可基于接近式卡和磁条卡处理交易。(参 见图5。)PayPass-磁条应用是对现有的借记卡和信用卡支付的磁条应用的扩展。 PayPass-磁条使用与现在用于磁条卡交易的相同的处理基础结构。可以理解，为了 说明选择PayPass实现仅仅是示例性的，并且本发明的原理可更一般地应用于根据 其它公用行业或专用标准运行的电子支付设备和系统。
参看图5，在交互式支付卡(例如PayPass卡1)和读卡器终端2之间的接近 式支付卡交易中，作为保护过程的一部分，终端2生成不可预测数(UN)并将其 传送给支付卡。作为响应，支付卡1基于该UN的一部分计算CVC3数，并将所计 算的CVC3数传送给终端。支付卡1可将存储在卡上的保密的加密密钥用于计算 CVC3数。或者，支付卡1可根据发卡行的选择个性化，以基于UN的一部分和卡 的应用交易计数值(ATC)计算CVC3数。在这样的情形中，支付卡1将所计算的 CVC3数和ATC都传送给终端2。存储在卡上的位图(BM)和位置CVC3数据元 (PCVC)向终端2提供用于将接近式支付卡交易数据置入自决性数据空间的规则。 对于本接近式支付卡交易，终端2根据这些规则打包或格式化自决性数据字段中的 ATC、UN和CVC3数。终端然后可将根据磁条卡惯例的自决性数据字段传送给收 单行主机4和/或发卡行主机5，以便授权交易。终端2可例如将自决性数据字段作 为标准化消息100的数据元35(DE35)中磁轨2的一部分发送给发卡行，以便授 权或核准(8，110)。
图1示出了自决性数据字段(例如磁轨2的自决性数据字段)中不同位置的 编号或索引。呈现在自决性数据字段中的数位的数目由索引m来指示。供卡商和 发卡行将自决性数据字段的一部分用于传统支付系统。结果，只有自决性数据字段 中的一小部分才可用作传送PayPass数据的手段。因此，在使用UN和ATC的不 同组合、以及将这些数据元置入自决性数据字段中需要灵活性。
例如，在大多数一般情形中，CVC3数由PayPass卡通过采用多样化的密钥和 以下输入数据来生成：磁轨数据的静态部分、卡的ATC、以及由终端提供的UN。 不是在每个实例中都不需要使用所有这些输入数据类型。取决于后台系统和发卡行 使其存在于磁轨的自决性数据字段中的数位的数目，输入数据的不同组合可用来生 成CVC3数。
图2示出了位图与自决性数据字段的数位位置之间的关系。位图中的每一位 都指向自决性数据字段中的一个位置。位图的最低有效位(即最右侧位b1)指位 置p1。位图中位的数目q总是8的倍数。数字q与自决性数据字段数位的数目m 的关系如下式所示：
q＝((m+8)+1)
因而，对于磁轨2的自决性数据字段(“磁轨2数据”)，m最多为13个数位， 从而导致16位或2个字节的位图。对于磁轨1的自决性数据字段(“磁轨1数据”)， m的最大值为48数位，从而导致长度为6个字节或48位的位图。
图3示出了一示例性双字节位图(BM＝0x031A)，该位图标识磁轨2数据(13 个数位)中的数位p10、p9、p5、p4和p2。用于PayPass应用的具体位图可指示磁 轨2数据中用于置入UN和ATC的具体位置。另一位图，位置CVC3(PCVC)可 用于指示磁轨2数据中用于置入CVC3数的具体位置。
位图是可按发卡行或供卡商所需个性化的卡参数。通过设计这些位图(例如 在卡的个性化阶段)，发卡行在PayPass数据(数位)的数目、位置和使用保留完 全灵活性。通过使用这些位图，终端将UN和ATC数位置入自决性数据中的多个 位置，这些位置由发卡行在卡的个性化阶段指定。此外，终端还可根据供卡商指定 位图来置入CVC3数位。
向终端分配从二进制到BCD的转换的任务。这种分配降低了卡的复杂性并提 高了交易性能。当终端进程或应用在进行自决性数据字段的整个填充或置入时，卡 上进程不必关心或知道这些位图。在示例性实现中，不论位图的值如何，卡上进程 总是相同的。例如，在卡上CVC3计算基于ATC的情形中，该卡上计算总是使用 全ATC(即全部2个字节)。终端将ATC从二进制编码转换成BCD编码，并用位 图指示的ATC数位的最低有效部分填充自决性数据。卡的特性与所置入的ATC数 位的数目、以及这些数位在自决性数据字段中的位置无关。
在卡上进程独立性的另一示例中，该卡包括在CVC3计算中从终端接收的全 部UN。该终端进程提供具有由位图指示的前导零的UN，从而只有UN的相关部 分会被置入自决性数据字段中。例如，如果由特定发卡行指定的位图指示只有三(3) 个UN数位要置入自决性数据字段，则因为UN长度总是八(8)个数位，所以终 端必须发送具有五(5)个前导零的UN(例如，如果UN的值是123，则该终端将 向卡发送00000123)。该卡将在CVC3的计算中包括全部8-数位UN 00000123，而 终端仅将3个数位123置入自决性数据字段。如果对另一张卡，发卡行指定的位图 指示要将六(6)个UN数位包括在自决性数据字段中，则终端必须发送具有两(2) 个前导零的UN(例如，如果UN的值为456789，则该终端将向该卡发送00456789)。 该卡将在计算CVC3时包括全部8-数位00456789，而该终端仅将六个数位456789 置入自决性数据字段。这些示例显示：卡的行为与自决性数据字段中所包括的UN 数位的数目、以及它们在自决性数据字段中的位置无关。
作为卡行为独立性的又一示例，由卡返回的CVC3数总是两(2)个字节长， 并且是二进制格式。基于PCVG位图，终端将CVC3转换成BCD值，并判定要置 入自决性数据字段中的CVC3数位的数目。图4示出一示例性PCVG位图0x00E0， 它像用于UN或ATC置入的位图一样确保：卡上进程和交易功能与置入自决性数 据字段中的CVC3数位的数目和位置无关。
图6示出在使用示例性PayPass-磁条应用进行交易100(图5)期间可在PayPass 卡和终端之间发生的交互和通信。
在交易100的第一步骤101，终端选择PayPass-磁条应用。在步骤102，卡以 文件控制信息请求作出响应。所请求的信息可包括卡用于进一步交易处理所需的终 端驻留数据元(PDOL)的标记和长度的列表。在步骤103，终端发出可包括所请 求的PDOL信息的命令(GET PROCESSING OPTIONS获取处理选项)。在步骤104， 卡返回指示终端要读取的所有数据都包括在文件的具有SF11的记录1中的指示符 (AIP和AFL)。接着在步骤105和106，终端发出命令(READ RECORD读取记 录)来从卡中检索静态数据，并且该卡返回适当的磁轨1和磁轨2数据以及位图。 在步骤107，终端使用一数据字段发出命令(COMPUTE CRYPTOGRAPHIC CHECKSUM计算密码校验和)，该数据字段是因处理卡在步骤106返回的不可预 测数字数据对象列表(UDOL)而产生的数据元的级联表。该命令发起PayPass卡 中的磁轨2动态CVC3数的计算。此外或或者，可计算磁轨1动态CVC3数。该 计算使用存储在卡中的密钥，并基于由终端发送的UN和/或该卡的ATC。在步骤 109，该卡向终端发送ATC和所计算的磁轨2和/或磁轨1CVC3数。
为了将接近式支付交易相关数据置入磁轨2数据格式，终端使用本发明的位 图引导过程，该过程使用由卡提供的位图(见图2-4)。该终端将二进制磁轨2CVC3 数转换成BCD编码数位，并将相关数位复制到磁轨2数据的自决性数据字段中数 位由卡提供的位图(“磁轨2的CVC3位图(PCVC3Track2)”)所指示的位置。终端 还将UN的相关数位复制到磁轨2数据的自决性数据字段中。UN数位的数目(nUN) 被复制到自决性数据字段的最低有效位。位图(“磁轨2的UN位图”)指示终端必 须将UN数位复制到磁轨2数据的自决性数据字段的哪里。在要包括在自决性数据 字段中的ATC数位的数目为非零(由NATCTrack指示)的情形中，终端将ATC转 换成BCD编码数位，并将相关的ATC数位复制到磁轨2数据的自决性数据字段中 由位图(“磁轨2的ATC位图(PUNATCTrack2)”)指示的位置上。
在卡响应于READ RECORD命令(步骤105)返回磁轨1数据(步骤106) 的情形中，终端可使用类似的位图引导过程来将数据置入磁轨1的自决性数据字 段。对于磁轨1数据，在将它们复制到自决性数据中之前，终端首先将由卡返回的 数据转换成ASCII编码字符。
使用位图允许灵活和有效地使用自决性数据字段中的可用数位，而对卡的复 杂性没有负面影响。
尽管已参照示例性实施例具体描述了本发明，但本领域技术人员可以理解： 可作各种更改和变化而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明的公开实施例被 视为仅仅是说明性的，并且本发明仅限于由所附权利要求所指定的范围。
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年7月15日提交的美国临时专利申请No.60/588,624的优先 权，该申请通过引用全部结合于此。
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