система для проведения безналичных финансовых операций

Формула изобретения

Система для проведения безналичных финансовых операций, включающая, по меньшей мере, одно устройство ввода-вывода информации, содержащее, по крайней мере, клавиатуру для ввода данных производимой операции, клавиатуру для ввода PIN-кода, выходное сообщающее устройство, подтверждающее и фиксирующее производимые операции, и первый модем, соединенные с центральным процессором, имеющим программу хранения идентификационных данных продавца, обработки данных производимой операции, формирования запроса в процессинговый центр и обеспечивающим активизацию первого модема, узел соединения первого модема с устройством беспроводной связи, выполненным с возможностью соединения с общей для используемых устройств беспроводной связи сетью, беспроводной связи с входящим в нее блоком идентификации используемых устройств беспроводной связи для передачи сигнала в сеть банковских и кредитных учреждений через последовательно расположенные и соединенные между собой второй модем и процессинговый центр, обрабатывающий каждый поступивший запрос, формирующий ответ для устройства ввода-вывода и обеспечивающий управление сетью банковских и кредитных учреждений, при этом устройством беспроводной связи является персональное устройство беспроводной связи клиента, имеющее индивидуальный идентификатор, узел соединения первого модема с устройством беспроводной связи выполнен с возможностью соединения с используемым персональным устройством беспроводной связи клиента, блок идентификации используемых персональных устройств беспроводной связи соединен с дополнительным блоком, обеспечивающим определение поступления сигнала вызова процессингового центра и передачу идентификационного кода персонального устройства беспроводной связи клиента в процессинговый центр, соединенный со вторым модемом, отличающаяся тем, что устройство беспроводной связи и каждый модем выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого через цифровой скремблер соединен с источником дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и цифрового дескремблера, выход которого является выходом устройства.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемая система относится к области вычислительной техники, в частности к ее использованию для проведения платежных операций в финансовых системах безналичных платежей, конкретно к системам безналичных платежей с применением передачи информации с помощью беспроводных средств связи.

Известны устройства (системы) для обеспечения безналичных финансовых операций (патенты РФ №№2.124.231, 2.162.245, 2.216.773; патенты США №№5.465.206, 5.999.773 и другие).

Из известных устройств (систем) наиболее близкой к предлагаемой является "Система для проведения безналичных финансовых операций" (патент РФ №2.216.773, G 06 F 17/60, 2001), которая и выбрана в качестве базовой.

Однако данная система не обеспечивает надежной защиты передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Технической задачей изобретения является повышение надежности защиты передаваемой информации от несанкционированного доступа путем использования сложных сигналов с фазовой манипуляцией и дуплексной радиосвязи на двух частотах.

Поставленная задача решается тем, что в системе для проведения безналичных финансовых операций, включающей, по меньшей мере, одно устройство ввода-вывода информации, содержащее, по крайней мере, клавиатуру для ввода данных проводимой операции, клавиатуру для ввода PIN-кода, выходное сообщающее устройство, подтверждающее и фиксирующее производимые операции, и первый модем, соединенные с центральным процессором, имеющим программу хранения идентификационных данных продавца, обработки данных производимых операций, формирования запроса в процессинговый центр и обеспечивающим активизацию первого модема, узел соединения первого модема с устройством беспроводной связи, выполненным с возможностью соединения с общей для используемых устройств беспроводной связи сетью беспроводной связи, с входящим в нее блоком идентификации используемых устройств беспроводной связи для передачи сигнала в сеть банковских и кредитных учреждений через последовательно расположенные и соединенные между собой второй модем и процессинговый центр обрабатывающий каждый поступающий запрос, формирующий ответ для устройства ввода-вывода и обеспечивающий управление сетью банковских и кредитных учреждений, при этом устройством беспроводной связи является персональное устройство беспроводной связи клиента, имеющее индивидуальный идентификатор, узел соединения первого модема с устройством беспроводной связи выполнен с возможностью соединения с используемым персональным устройством беспроводной связи клиента, блок идентификации используемых персональных устройств беспроводной связи соединен с дополнительным блоком, обеспечивающим определение поступления сигнала вызова процессингового центра и передачу идентификационного кода персонального устройства беспроводной связи клиента в процессинговый центр, соединенный со вторым модемом, устройство беспроводной связи и каждый модем выполнены в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого через цифровой склемблер соединен с источником дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и цифрового дескремблера, выход которого является выходом устройства.

Структурная схема предлагаемой системы для проведения платежей представлена на фиг.1. Структурные схемы устройства беспроводной связи, первого и второго модемов изображены на фиг.2 и 3. Частотная диаграмма, поясняющая процесс преобразования сигналов, показана на фиг.4. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы дуплексной радиосвязи, изображены на фиг.5.

Устройство ввода-вывода содержит клавиатуру 1 ввода данных производимой операции, клавиатуру 2 ввода PIN-кода и первый модем 5, соединенные с соответствующими входами центрального процессора 4, выходное сообщающее устройство 3, узел 6 соединения первого модема 5 с устройством 7 беспроводной связи (УБС) клиента. Центральный процессор 4 соответствующими выходами соединен с входом выходного сообщающего устройства 3, содержащего, например, дисплей и принтер, а также с входом первого модема 5 для передачи обрабатываемой информации. Первый модем 5 соединен также входом и выходом с узлом 6 соединения его с устройством беспроводной связи 7. Устройство 7 беспроводной связи входом и выходом соединено с блоком 8 идентификации используемых УБС и с дополнительным блоком 9, вход которого соединен также с выходом блока 8. Блок 9 входом и выходом соединен со вторым модемом 10, вход-выход которого соединен с процессинговым центром 11, а вход-выход этого центра - с входом-выходом банковского или кредитного учреждения 12.

Устройство 7 беспроводной связи и первый 5 (второй 10) модем содержат последовательно включенные задающий генератор 13.1 (13.2), фазовый манипулятор 14.1 (14.2), второй вход которого через цифровой склемблер 15.1 (15.2) соединен с источником дискретных сообщений, первый смеситель 16.1 (16.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 17.1 (17.2), усилитель 18.1 (18.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 19.1 (19.2) мощности, дуплексер 20.1 (20.2), вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной 21.1 (21.2), второй усилитель 22.1 (22.2) мощности, второй смеситель 23.1 (23.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 24.1 (24.2), усилитель 25.1 (25.2) второй промежуточной частоты, перемножитель 26.1 (26.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 17.1 (17.2), полосовой фильтр 27.1 (27.2), фазовый детектор 28.1 (28.2) и цифровой дескремблер 29.1 (29.2), выход которого является выходом устройства.

Схема работает следующим образом. Клиент, имеющий сотовый телефон или персональную радиостанцию 7, заключает договор с банковским или кредитным учреждением (БКУ) 12 на открытие счета для обслуживания платежных операций. При этом БКУ 12, процессинговый центр 11, учреждения торговли и предоставления услуг (в которых расположены устройства ввода-вывода информации) - участники системы проведения безналичных платежей также должны иметь между собой договорные отношения.

Клиент-участник системы при обращении в учреждение торговли или услуг выбирает нужный товар или услугу и сообщает продавцу, который на устройстве ввода-вывода формирует запрос в процессинговый центр 11 данные о приобретаемом товаре (услуге), стоимость, количество и т.п. Клиент осуществляет связь с процессинговым центром 11 с помощью персонального устройства 7 беспроводной связи, при этом в блоке 8 идентификации определяется индивидуальный номер персонального устройства беспроводной связи клиента, проверяется его принадлежность клиенту, обслуживающемуся именно данным блоком идентификации.

При этом задающий генератор 13.1 формирует гармоническое колебание (фиг.5,а)

u_c1(t)=U_c1cos( _ct+ _c1), 0tT _c1,

где U_c1, _c, _c1, Т_c1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 14.1, на второй вход которого подается модулирующий код M₁(t) (фиг.5,б) выхода цифрового скремблера 15.1. Вход последнего соединен с источником дискретных сообщений, в качестве которого могут служить клавиатура 1 для ввода данных и клавиатура 2 для ввода PIN-кода.

На выходе фазового манипулятора 14.1 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.5,в)

u₁(t)=U_c1 cos[ _ct+ _k1(t)+ _c1], 0tT _c1,

где _k1(t)=0, - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M₁ (t), причем _k1(t)=const при к k _э<t<(k+1) _э и может изменяться скачком при t=k _э, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2, ... N-1);

_э, N₁ - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_c1 =(T_c1= _эN₁), который поступает на первый вход смесителя 16.1, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 17.1

u_г1(t)=U_г1cos( _г1+ _г1).

На выходе смесителя 16.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 18.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.5,г)

u _np1(t)=U_пp1cos[ _пр1t+ _k1(t)+ _пp1], 0tT _c1,

где

K₁ - коэффициент передачи смесителя,

_пp1= _с+ _г1 - первая промежуточная (суммарная) частота,

_пр1= _с1+ _г1.

Это напряжение после усиления в усилителе 19.1 через дуплексер 20.1 излучается приемопередающей антенной 21.1 в эфир на частоте ₁= _пр1, улавливается приемопередающей антенной 21.2 второго модема 10 и через усилитель 22.2 мощности поступает на первый вход смесителя 23.2. На второй сход смесителя 23.2. подается напряжение u_г1(t) гетеродина 24.2. На выходе смесителя 23.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 25.2 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.5,в)

u_пр2(t)=U_пр2cos[ _пр2t+ _k1(t)+ _пр2], 0tT _c1,

где

_пр2= _пp1- _г1= _c - вторая промежуточная (разностная) частота;

_пр2= _пр- _г1,

которое поступает на первый вход перемножителя 26.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 17.2

u_г2(t)=U_г2cos( _г2t+ _г2).

На выходе перемножителя 26.2 образуется напряжение

u₂(t)=U₂cos[ _г1t- _k1(t)+ _г1], 0tT _c1,

где

К₂ - коэффициент передачи перемножителя,

которое выделяется полосовым фильтром 27.2 и поступает на информационный вход фазового детектора 28.2, на опорный вход которого подается напряжение u_г1(t) гетеродина 24.2. На выходе фазового детектора 28.2 выделяется низкочастотное напряжение (фиг.5,д)

u_н1(t)=U_н1cos _k1(t), 0tT _c1,

где

К₃ - коэффициент передачи фазового детектора,

пропорциональное модулирующему коду M₁(t) (фиг.5,б).

Это напряжение через цифровой дескремблер 29.2 поступает в процессинговый центр 11, где определяется, является ли используемое устройство 7 беспроводной связи участником платежных операций в данной системе договорных отношений.

При отрицательном результате проверки связь разрывается, при подтверждении регистрации клиента как участника системы на УБС 7 передается сигнал-приглашение к введению PIN-кода.

Для этого задающим генератором 13.2 второго модема 10 формируется гармоническое колебание (фиг.5,е)

u_c2(t)=U_c2cos( _ct+ _c2), 0tT _c2,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 14.2, на второй вход которого подается модулирующий код М₂(t) (фиг.5,ж) с выхода цифрового скремблера 15.2. На выходе фазового манипулятора 14.2 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.5,з)

u₃ (t)=U_c2cos[ _ct+ _k2(t)+ _c2], 0tT _c2,

который поступает на первый вход смесителя 16.2, на второй вход которого подается напряжение u_г2 (t) гетеродина 17.2. На выходе смесителя 16.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 18.2 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты (фиг.5,и)

u_пр3 (t)=U_пр3cos[ ₂t- _k2(t)+ _пр3], 0tT _c2,

где

₂= _г2- _с - промежуточная (разностная) частота;

_пр3= _с- _г2.

Это напряжение после усиления в усилителе 19.2 мощности через дуплексер 20.2 излучается приемопередающей антенной 21.2 на частоте ₂ в эфир, улавливается приемопередающей антенной 21.1 и через усилитель 22.1 мощности поступает на первый вход смесителя 23.1.На второй вход смесителя 23.1 подается напряжение u _г2(t) гетеродина 24.1. На выходе смесителя 24.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 25.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.5,з)

u_пр4(t)=U_пр4cos[ _пр2t+ _k(t)+ _пр4], 0tT _c2,

где

_пр2= _г2- ₂ - вторая промежуточная (разностная) частота;

_пр4= _пр3- _г2,

которое поступает на первый вход перемножителя 26.1, на второй вход которого подается напряжение u_г1 (t) гетеродина 17.1. На выходе перемножителя 26.1 образуется напряжение

u₄(t)=U₄cos[ _г2t+ _k2(t)+ _г2], 0tT _c2,

где

_г2= _пр2+ _г1,

которое выделяется полосовым фильтром 27.1 и поступает на информационный вход фазового детектора 28.1, на опорный вход которого подается напряжение u_г2(t) гетеродина 24.1. На выходе фазового детектора 28.1 образуется низкочастотное напряжение (фиг.5,к)

u_н2(t)=U_н2cos _k2(t), 0tT _c2,

где

пропорциональное модулирующему коду М₂(t) (фиг.5,ж). Это напряжение через цифровой дескремблер 29.1 поступает на центральный процессор 4 как сигнал-приглашение к введению PIN-кода. После чего клиент для аутентификации набирает PIN-код, выданный ему при регистрации как участнику данной платежной системы, на PIN-клавиатуре 2 продавца или предпочтительнее на клавиатуре своего персонального устройства связи 7. После получения подтверждения о прохождении PIN-кода из процессингового центра 11 клиент помещает включенное персональное устройство 7 беспроводной связи на узел 6 соединения с первым модулятором 5 для обеспечения контакта. Активация первого модема 5 происходит при запуске продавцом программы передачи данных центральным процессором 4, после чего данные о товаре и т.д., введенные ранее продавцом, передаются в процессинговый центр 11. Процессинговый центр 11, представляющий собой, например, сервер с установленным соответствующим программным обеспечением для выполнения им необходимых функций, производит обработку полученной информации и по созданному каналу связи между ним и устройством ввода-вывода передает результат производимой операции, который выводится на выходном сообщающем устройстве 3 устройства ввода-вывода и фиксируется на носителе, например распечатывается на принтере. Продавец выдает клиенту чек и оплаченный товар (предоставляет услугу).

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с базовой и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение надежности защиты передаваемой информации от несанкционированного доступа. Это достигается использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией и дуплексной радиосвязью на двух частотах.

При этом дискретная информация на первом модеме передается на частоте ₁= _пр1= _г2, а принимается на частоте ₂= _г1, а на втором модеме, наоборот, дискретная информация передается на частоте ₂, а принимается - на частоте ₁. Частоты гетеродинов разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты

_г2- _г1= _пр2.

Защита передаваемой информации от несанкционированного доступа имеет три уровня: криптографический, энергетический и структурный.

Криптографический уровень обеспечивается специальными методами шифрования, кодирования и преобразования информации, в результате которых ее содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования.

При цифровом способе закрытия передаваемого сообщения, который реализуется цифровым скремблером 15.1 (15.2), можно выделить четыре основные группы:

1) подстановка - символы дискретного сообщения заменяются другими символами в соответствии с заранее определенным правилом;

2) перестановка - символы дискретного сообщения перестанавливаются по некоторому правилу в пределах заданного блока передаваемого дискретного сообщения;

3) аналитическое преобразование - шифруемое сообщение преобразуется по некоторому аналитическому правилу;

4) комбинированное преобразование - исходное дискретное сообщение шифруется двумя или большим числом способов шифрования.

Принцип работы цифрового дескремблера 29.1 (29.2) соответствует принципу цифрового скремблера 15.1 (15.2), но имеет противоположный характер.

Энергетический и структурный уровни обеспечиваются применением сложных сигналов с фазовой манипуляцией, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого используемый сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.

Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.

Сложные сигналы с фазовой манипуляцией открывают новые возможности в технике передачи сообщений и их защиты от несанкционированного доступа. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять сложные ФМн-сигналы среди других сигналов и помех, действующих в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Данная возможность реализуется сверткой спектра сложных ФМн-сигналов.