一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動(dòng)選擇最優(yōu)付款碼的支付方案設(shè)計(jì)

高佩

關(guān)鍵詞：移動(dòng)支付；二維碼支付；在線支付；脫機(jī)碼；弱網(wǎng)絡(luò)判斷

0 引言

隨著科技的日新月異，移動(dòng)支付發(fā)展迅猛，我國2021年第三方移動(dòng)支付規(guī)模為288.1萬億元，近三年保持高速增長，預(yù)計(jì)2025年該市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大為500萬億元[1]。移動(dòng)支付已經(jīng)深入人們生活的各個(gè)方面，二維碼支付作為移動(dòng)支付的主要方式發(fā)揮著舉足輕重的作用。二維碼支付主要包括二維碼主掃支付和付款碼支付等方式。付款碼支付主要用于線下商戶付款，如超市排隊(duì)掃碼支付、地鐵掃碼過閘等場(chǎng)景[2]，由于其支付的快捷性、便利性，深受人們喜愛。目前付款碼支付主要是在聯(lián)機(jī)狀況下進(jìn)行，在網(wǎng)絡(luò)狀況比較差的情況下無法快速生成付款碼進(jìn)行支付，造成用戶支付等待或者取消支付交易等問題。為此本文提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動(dòng)選擇最優(yōu)付款碼的支付方案，以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速生成付款碼進(jìn)行支付，為用戶帶來快速、安全、便捷的支付體驗(yàn)。

1 現(xiàn)有技術(shù)方案及問題

1.1 當(dāng)前付款碼支付實(shí)現(xiàn)方法

目前付款碼支付主要采取付款時(shí)直接聯(lián)機(jī)發(fā)起請(qǐng)求生成付款碼，并展示給商戶進(jìn)行掃碼支付，經(jīng)過支付驗(yàn)證（短信驗(yàn)證碼、支付密碼以及生物特征驗(yàn)證）之后實(shí)時(shí)獲取支付結(jié)果。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是用戶的客戶端和服務(wù)器時(shí)刻保持通信，在線驗(yàn)證并結(jié)合營銷活動(dòng)，豐富支付場(chǎng)景，保障支付安全，同時(shí)用戶可以實(shí)時(shí)獲取到支付結(jié)果，具有較好的用戶交互體驗(yàn)。

1.2 現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題

現(xiàn)有付款碼支付方式雖然有其自身優(yōu)勢(shì)，但是也存在如下問題：

1） 在網(wǎng)絡(luò)比較差的情況下，無法快速生成付款碼進(jìn)行支付。目前很多商場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況不是很好，用戶客戶端無法與服務(wù)器建立有效連接，導(dǎo)致用戶無法生成付款碼或生成付款碼緩慢，影響用戶支付。

2） 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求多，耗費(fèi)用戶流量，同時(shí)造成后臺(tái)壓力。支付過程中用戶客戶端需要與服務(wù)器建立連接，不斷發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，實(shí)時(shí)獲取支付狀態(tài)，浪費(fèi)用戶流量。同時(shí)，在營銷活動(dòng)期間用戶集中使用付款碼支付時(shí)，容易造成服務(wù)器壓力甚至宕機(jī)。

3） 無法針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)狀況主動(dòng)選擇最優(yōu)的付款碼支付方式。目前很多應(yīng)用未對(duì)用戶終端網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)偵測(cè)和評(píng)估，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)綜合考慮安全性和高效性等因素，在不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下及時(shí)為用戶切換為最優(yōu)的付款碼支付方式，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳。

2 不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動(dòng)選擇最優(yōu)付款碼的支付方案

鑒于目前付款碼支付方案存在的問題，本文將脫機(jī)碼算法應(yīng)用于付款碼支付，提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動(dòng)選擇最優(yōu)付款碼的支付方案。

2.1 方案總體設(shè)計(jì)

該方案通過發(fā)送socket包的方式進(jìn)行弱網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)獲取用戶移動(dòng)設(shè)備目前網(wǎng)絡(luò)狀況，當(dāng)用戶打開付款碼時(shí)，若此時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)良好則優(yōu)先發(fā)起聯(lián)機(jī)付款碼請(qǐng)求，應(yīng)答成功則直接展示聯(lián)機(jī)碼；若5s網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答還未成功，為減少用戶等待時(shí)間，優(yōu)先展示脫機(jī)碼。當(dāng)用戶打開付款碼時(shí)，若網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不佳則優(yōu)先展示脫機(jī)碼。這樣能夠保證用戶在不同網(wǎng)絡(luò)狀況下，綜合考慮安全性和高效性等因素，快速生成付款碼進(jìn)行支付，減少等待時(shí)間，提升用戶支付體驗(yàn)[3]。方案中付款碼支付業(yè)務(wù)主要涉及弱網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、聯(lián)機(jī)碼在線支付及脫機(jī)碼離線支付等模塊，方案總體框架圖如圖1 所示。

2.2 付款碼在線支付過程

付款碼在線支付要求用戶客戶端保持網(wǎng)絡(luò)在線狀態(tài)，當(dāng)用戶點(diǎn)擊付款碼時(shí)客戶端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，根據(jù)服務(wù)器應(yīng)答判斷當(dāng)前用戶是否滿足實(shí)名、設(shè)置支付密碼、有可支付卡等條件，若滿足相應(yīng)支付條件則直接生成聯(lián)機(jī)碼并展示給商戶，否則跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)引導(dǎo)流程處理。在展示付款碼過程中，客戶端會(huì)不斷發(fā)送請(qǐng)求，查詢付款碼是否被掃碼，若已經(jīng)被掃則根據(jù)服務(wù)器返回的驗(yàn)證要素，要求用戶輸入短信驗(yàn)證碼、支付密碼或者生物特征要素進(jìn)行支付驗(yàn)證[4]。當(dāng)所有支付驗(yàn)證要素驗(yàn)證通過則不斷發(fā)送請(qǐng)求輪詢支付結(jié)果，查詢成功則直接展示交易結(jié)果頁。付款碼在線支付具體流程如圖3所示。

付款碼在線支付通過客戶端與服務(wù)器不斷通信交互，實(shí)現(xiàn)快速申碼—在線支付驗(yàn)證—展示交易結(jié)果的支付流程，具有較高的安全性和良好的用戶支付體驗(yàn)。

2.3 付款碼離線支付過程

在用戶客戶端斷網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)比較差的情況下，通過弱網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)機(jī)制偵測(cè)出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，若判斷為弱網(wǎng)絡(luò)，則生成脫機(jī)碼進(jìn)行離線支付。脫機(jī)碼是客戶端將從服務(wù)器預(yù)先獲取的種子信息通過一系列算法運(yùn)算生成的脫機(jī)付款碼，當(dāng)用戶進(jìn)行支付被掃時(shí)，將相應(yīng)脫機(jī)碼傳遞給后臺(tái)，后臺(tái)將其與該用戶對(duì)應(yīng)時(shí)間窗口的脫機(jī)碼列表（服務(wù)器運(yùn)用與客戶端相同的算法將種子生成相應(yīng)的脫機(jī)碼列表）進(jìn)行比對(duì)，有相同脫機(jī)碼則驗(yàn)證通過，并將支付成功結(jié)果通知商戶[5]。這樣就實(shí)現(xiàn)了在用戶移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不佳或無網(wǎng)絡(luò)的情況下進(jìn)行支付，滿足用戶離線支付的需求。

1） 種子申請(qǐng)及脫機(jī)碼生成過程

客戶端在特定時(shí)機(jī)（啟動(dòng)、前后臺(tái)切換等）檢測(cè)本地種子是否過期，過期則發(fā)起請(qǐng)求申請(qǐng)更新種子信息。獲取到種子信息后將其拆分為不同的屬性文件進(jìn)行加密存儲(chǔ)，當(dāng)需要使用脫機(jī)碼時(shí)，客戶端讀取屬性文件經(jīng)過一系列格式轉(zhuǎn)換、OTP算法及FPE算法最終生成脫機(jī)碼用于用戶離線支付。具體流程見圖4。

2） 脫機(jī)碼文件存儲(chǔ)方式及文件內(nèi)容

客戶端發(fā)起申請(qǐng)種子的請(qǐng)求，后臺(tái)以列表的形式返回種子列表（包含卡號(hào)掩碼、種子、混淆因子及種子有效期等若干屬性）?？蛻舳双@取到種子列表后將其中的屬性打散分開存儲(chǔ)到多個(gè)不同文件，每個(gè)屬性文件只存儲(chǔ)其中的若干個(gè)屬性，本地每個(gè)種子文件中僅維護(hù)各屬性的一個(gè)數(shù)組，并不保存種子列表的具體結(jié)構(gòu)。所有文件存儲(chǔ)到文件系統(tǒng)特定目錄中，每次退出登錄都會(huì)刪除相應(yīng)目錄及文件，確保種子文件數(shù)據(jù)安全。

3） 脫機(jī)碼文件加密方式及密鑰安全

每個(gè)屬性文件分別采用不同的對(duì)稱密鑰（AES） 進(jìn)行加密，其中對(duì)稱加密密鑰為用戶標(biāo)識(shí)與本地密鑰組合而成，做到不同用戶不同密鑰，以避免單個(gè)用戶密鑰泄露影響其他用戶數(shù)據(jù)安全。每個(gè)屬性文件有單獨(dú)一套密鑰，單套密鑰泄露并不會(huì)影響數(shù)據(jù)安全。每套密鑰在C++代碼中保存，進(jìn)行分段混淆，存儲(chǔ)在不同位置，并打包成靜態(tài)包.a文件導(dǎo)入工程中，避免被破解風(fēng)險(xiǎn)。

4） 種子列表組裝及脫機(jī)碼生成使用

每次需要使用種子時(shí)，從本地讀取各個(gè)屬性文件，并根據(jù)相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行組裝、解密，以得到完整的種子列表。獲取到相應(yīng)的種子及種子要素之后，將其進(jìn)行一系列格式轉(zhuǎn)換并傳入OTP算法，最終再通過FPE 算法生成脫機(jī)碼，展示給用戶用于離線支付。

2.4 付款碼支付安全性保障

付款碼在線支付時(shí)客戶端能夠根據(jù)后臺(tái)指定的風(fēng)控級(jí)別分別采用免密／密碼／密碼+短信/生物特征驗(yàn)證等不同級(jí)別的校驗(yàn)方式，進(jìn)行實(shí)時(shí)風(fēng)控；付款碼離線支付時(shí)對(duì)種子屬性文件進(jìn)行拆分，并使用對(duì)稱密鑰（AES） 進(jìn)行加密和混淆，避免本地種子屬性文件外泄，且不同用戶種子文件無法共用，通過脫機(jī)碼算法生成的付款碼在有效期內(nèi)僅可支付一次，無法重復(fù)使用。同時(shí)后臺(tái)能夠根據(jù)不同地區(qū)和用戶級(jí)別對(duì)付款碼支付功能進(jìn)行灰度，并對(duì)用戶當(dāng)日交易金額和交易筆數(shù)進(jìn)行限制，避免異常交易帶來的風(fēng)險(xiǎn)，從而保證付款碼支付更加安全可靠。

3 結(jié)束語

基于安全性和高效性的原則，本文提出了一種不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下主動(dòng)選擇最優(yōu)付款碼的支付方案。該方案將脫機(jī)碼算法運(yùn)用于付款碼支付場(chǎng)景，由本地預(yù)獲取的種子信息生成脫機(jī)付款碼，進(jìn)行離線支付。同時(shí)通過弱網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)機(jī)制偵測(cè)出當(dāng)前用戶移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，綜合安全、高效、便捷的原則，為用戶快速自動(dòng)切換聯(lián)機(jī)碼或脫機(jī)碼，減少用戶等待時(shí)間，優(yōu)化支付流程，保障支付安全，為用戶提供更好的支付體驗(yàn)。