¾ ^fc 景技术 随着移动电话的普及， 移动支付（主要为手机支付）的业务需求非常 迫切。 移动支付的各种应用中， 其中现场小额支付的方便性受到用户的欢迎。 移动小额支付的基本 要求是使用方便而且安全。 现场小额支付的方便性要求之一是能够非常快 捷地完成支付操 作， 比如地铁的使用中， 由于人流密度大， 要求 0.3秒内实现扣除（或返还）地铁车费的操 作， 快捷地完成支付操作也方便乘客进出闸， 以避免地铁闸机口累积大量乘客， 从而节约乘 客的时间。 现场小额支付的安全性要求之一是用户只有将 支付卡（或移动电话） 靠近 pos机 安全距离以内 （比如 10cm 以内） 时才可以扣除费用， 同时用户能够及时知晓消费数额， 并 且能够事后随时查询消费记录清单， 以避免乱收费问题。 目前使用 13.56MHzRFID方案的公 交卡已经广泛应用于地铁公交等， 但也暴露出安全性问题， 比如， 公交支付中， 已经有报道 某些私人承包的公交线路中， 存在售票员超额收费问题。 由于目前的公交卡上无法显示收费 金额， 也无法查询消费清单， 而其他查询方法太麻烦。 因而售票员利用大部分乘客从来不看 或看不清乘车费用的缺陷， 进行超额收费， 甚至故意将计价器显示器遮挡后， 再超额收费。 而普及的移动电话有液晶显示屏和键盘， 能够随时查看支付清单， 因而， 未来借助移动电话 实现的小额支付可以做到更加安全。

目前已经有很多种在移动电话上实现的移动刷 卡方案。 主要为 13.56MHz 的方案和 RF-sim ( Radio Frequency Sim )方案。 这两种方案都是基于电磁场强度随着与发射源 的距离 增加而减小的规律来确定和限制移动刷卡距离 ， 基本上有两种方法。 一是根据测得的电磁场 强度换算为刷卡距离； 二是只有在足够强的电磁场强度下才能实现移 动支付， 当电磁场强度 不够强时， 卡片不能获得足够的能量， 不能工作，这样也能实现移动刷卡距离的限制 。 因此, 对于基于电磁场强度确定和限制移动刷卡距离 的方法， 欺骗者或者攻击者可以通过增加中继 放大器的方法， 使得接收方误认为电磁场信号足够强、 距离足够近， 从而达到在安全距离之 外就能刷卡的目的。 当然， 如果对所有小额支付的操作， 增加必须通过手机上的确认操作， 才能完成刷卡的功能， 就可以保证刷卡的安全性， 但同时却失去了刷卡的方便性。 确认操作 一般用在大额支付等安全要求较高而方便性要 求较低的场合。 发明内容 本发明所要解决的技术问题在于避免欺骗者或 攻击者在安全距离之外能实 现刷卡从而保证刷卡安全， 同时又能保证使用方便的利用超声波确定在设 定的安全距离内的 移动终端刷卡方法和装置。

本发明解决所述技术问题可以通过釆用以下技 术方案来实现：

提出一种利用超声波确定在设定的安全距离内 的移动终端刷卡方法， 包括以下步骤，

① 设置于移动终端内的多界面集成电路功能模块 借助无线电发送数据信息；

② 读卡装置接收数据信息后，借助超声波将接收 数据信息和 /或者加工处理后的数据信 息发送出去； 加工处理是指对接收数据信息进行运算后得到 另一与原有数据相关的数据信息 的过程， 加工处理包括数据信息的加密运算处理、 计算数据信息的校验码、 计算数据信息的 纠错码、 计算数据信息的散列函数值和 /或计算数据信息的报文鉴别码 （MAC )。

③ 所述多界面集成电路功能模块收到所述读卡装 置发送的超声波信号后， 解调解码出 其中的数据信息， 并比较收到的数据信息与发出的数据信息是否 相符；

④ 如果多界面集成电路功能模块收到的数据信息 与发出的数据信息相符， 则计算接收 到超声波信号的时刻与发送无线电数据的时刻 之间的时间差值， 并将该时间差值换算为多界 面集成电路功能模块与读卡装置之间的距离；

⑤多界面集成电路将计算得到的多界面集成电 路功能模块与读卡装置之间的距离与设 定的安全距离比较， 如果多界面集成电路功能模块与读卡装置之间 的距离小于设定的安全距 离， 则允许刷卡。

步骤⑤中进行刷卡之前， 多界面集成电路功能模块测量自身加速度， 识别用户刷卡确认 动作， 如果多界面集成电路功能模块没有识别出用户 刷卡确认动作， 禁止刷卡。

或者提出一种利用超声波确定在设定的安全距 离内的移动终端刷卡方法， 包括步骤： ① 读卡装置借助超声波发送数据信息；

②设置于移动终端内的多界面集成电路功能模 块收到超声波信息后，解调解码出其中数 据信息， 并将该数据信息和 /或者加工处理后的数据信息借助无线电发送� �读卡装置； 加工处 理是指对接收数据信息进行运算后得到另一与 原有数据相关的数据信息的过程， 加工处理包 括数据信息的加密运算处理、 计算数据信息的校验码、 计算数据信息的纠错码、 计算数据信 息的散列函数值和 /或计算数据信息的报文鉴别码 （ MAC )；

③ 读卡装置收到多界面集成电路功能模块发送的 无线电信息后， 读卡装置比较其中的 数据信息与发送出去的数据信息是否相符；

④ 如果读卡装置收到的数据信息与发出的数据信 息相符， 则计算接收到无线电信息的 时刻和发送超声波信息的时刻之间的时间差值 ， 并将该时间差值换算为多界面集成电路功能 模块与读卡装置之间的距离；

⑤ 读卡装置将计算得到的多界面集成电路功能模 块与读卡装置之间的距离与设定的安 全距离比较， 如果多界面集成电路功能模块与读卡装置之间 的距离小于设定的安全距离， 则 允许刷卡。

步骤⑤中进行刷卡之前， 多界面集成电路功能模块测量自身加速度， 识别用户刷卡确认 动作， 如果多界面集成电路功能模块没有识别出用户 刷卡确认动作， 多界面集成电路功能模 块拒绝完成后面的刷卡操作。

设计一种读卡装置，包括读卡装置控制器、 无线电收发处理模块、超声波发射模块以及 读卡机接口电路； 所述无线电收发处理模块与读卡装置控制器连 接， 与外部多界面集成电路 功能模块之间进行双向无线电通讯； 超声波发射模块与读卡装置控制器连接， 进行超声波的 产生、 编码、 调制、 驱动和发射； 读卡机接口电路与读卡装置控制器连接， 读卡机接口电路 实现读卡装置与外部读卡机主电路之间的通讯 。 超声波发射模块由超声波电信号产生模块和 超声波发送器组成。 超声波电信号产生模块与超声波发送器连接， 超声波电信号产生模块产 生需要的超声波电信号， 超声波电信号驱动超声波发送器生成超声波发 射到空气中。 超声波 发送器主要由压电陶瓷、 磁致伸缩材料、微电子机械系统（ Micro Electro Mechanical Systems ) 或者压电聚合物组成。

设计一种多界面集成电路卡，包括卡体和多界 面集成电路功能模块，该多界面集成电路 功能模块又包括控制电路、 有线接口、 无线电收发处理模块、 超声波接收模块和刷卡功能模 块； 有线接口与控制电路连接， 多界面集成电路功能模块通过有线接口与外部 的移动终端连 接； 无线电收发处理模块与控制电路连接， 负责与外部读卡装置进行双向无线电数据信息 交 换； 超声波接收模块与控制电路连接， 接收外部读卡装置发射的超声波信号， 并从接收到的 超声波信号中得到读卡装置发出的数据信息， 根据超声波传播时间值计算得到多界面集成电 路功能模块和读卡装置之间的距离； 刷卡功能模块与控制电路连接， 在控制电路的控制下与 外部读卡装置和移动终端配合共同完成刷卡操 作。 超声波接收模块由超声波传感器和超声波 接收处理电路组成。 超声波传感器与超声波接收处理电路连接， 将超声波信号变换为超声波 电信号送给超声波接收处理电路处理。 超声波接收处理电路处理超声波传感器送过来 的超声 波电信号， 解调解码其中的数据信息;根据超声波传播时� �值计算得到多界面集成电路卡和读 卡装置之间的距离。

设计一种移动终端，所述移动终端内部电路包 括多界面集成电路功能模块，该多界面集 成电路功能模块又包括控制电路、 无线电收发处理模块、 超声波接收模块和刷卡功能模块； 无线电收发处理模块与控制电路连接， 负责与外部读卡装置进行双向无线电数据信息 交换； 超声波接收模块与控制电路连接， 接收外部读卡装置发射的超声波信号， 并从接收到的超声 波信号中得到读卡装置发出的数据信息， 根据超声波传播时间值计算得到移动终端和读 卡装 置之间的距离； 超声波接收模块由超声波传感器和超声波接收 处理电路组成,超声波传感器与 超声波接收处理电路连接，将超声波信号变换 为超声波电信号送给超声波接收处理电路处理 , 超声波接收处理电路处理超声波传感器送过来 的超声波电信号， 解调解码其中的数据信息;根 据超声波传播时间值计算得到移动终端和读卡 装置之间的距离。 刷卡功能模块与控制电路连 接， 在控制电路的控制下与外部读卡装置和移动终 端配合共同完成刷卡操作。

所述的多界面集成电路功能模块，还包括可选 的加速度测量处理模块，其与控制电路连 接， 加速度测量处理模块又包括加速度传感器和处 理电路。 加速度测量处理模块接收处理自 身的加速度变化信息， 从而识别出特定的运动动作。

超声波传感器由压电晶体、 压电陶瓷、 压磁材料、 MEMS ( Micro Electro Mechanical Systems ), 压电半导体、 压电高聚物、 压电复合材料或者其他现有技术中能够将超声 波变换 为电信号的传感器材料组成。 压电高聚物包括以下材料： 聚氯乙烯、 聚四氟乙烯 、 聚偏氟乙 烯 、 聚丙烯、 氟化乙丙烯共聚物、 聚三氟氯乙烯、 聚酰亚胺、 聚偏二氟乙烯、 亚乙烯基二氰 共聚物、 聚脲。

同现有技术相比较，本发明的技术效果在于： 可以避免利用电磁场强度随距离变化的原 理来测量距离时容易被欺骗和攻击的问题， 使用本发明实现的刷卡操作， 例如移动支付或者 门禁刷卡， 即使在有欺骗和攻击的情况下，仍然可以做到 只有在设定的安全距离内才能刷卡； 同时又能保证刷卡的方便性。 附图说明

图 1 是本发明多界面集成电路卡利用超声波确定在 设定的安全距离内的移动终端刷卡 方法所用刷卡系统结构示意图；

图 2是本发明多界面集成电路卡的结构方框示意� �；

图 3是本发明读卡装置的结构方框示意图；

图 4是本发明利用超声波确定在设定的安全距离� �的移动终端刷卡方法一种实施方式 的流程示意图；

图 5 是本发明利用超声波确定在设定的安全距离内 的移动终端刷卡方法另一种实施方 式的流程示意图。

图 6是本发明移动终端利用超声波确定在设定的� �全距离内的移动终端刷卡方法所用 刷卡系统结构示意图；

图 7是本发明移动终端的结构方框示意图。 具体实施方式 以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述 。

几个名词的定义如下： 集成电路卡： 卡片内封装有集成电路， 用以存储和处理数据的电子产品。 本文所述的集 成电路卡包含以下产品： SD卡（ Secure Digital Memory Card ), MMC卡（ MultiMediaCard ), 记忆棒（ Memory Stick )、 SM卡（ SmartMedia )、 SIM卡（ Subscriber Identity Module )、 USIM 卡 ( Universal Subscriber Identity Module )、 UIM卡 ( User Identity Model )。

多界面集成电路功能模块： 与外界进行信息与能量交换的界面有两个及两 个以上界面。 主要界面是： 有线接口、 无线电界面、 超声波接收界面、 加速度接收界面。

移动终端： 重量较轻、 可以从电池供电、 不用电缆与其他电子设备连接就可以使用的电 子设备。本文所述的移动终端包含以下电子设 备 MP3播放器、掌上游戏机、 GPS、 PDA( Personal Digital Assistant ), 数码相机、 电子词典、 手持收款机、 手机、 智能手机等。

刷卡： 刷卡是多界面集成电路功能模块与读卡装置的 通讯和数据信息的交换过程， 以及 该过程中多界面集成电路功能模块内数据信息 的创建、 存储、 修改、 读取、 校验、 比较、 处 理。 本文所述的刷卡包含电子支付刷卡和门禁刷卡 以及多界面集成电路功能模块的身份识别 认证过程。

超声波在空气中的传播速度恒定（约 330米每秒）， 远远小于无线电波的传播速度， 比 较适合用于近距离的测量。 超声波传播时间与传播距离成正比， 通过测量超声波从读卡装置 传播到移动终端或者内置于移动终端的多界面 集成电路卡的时间， 从而能够计算得到两者间 的距离。 如果距离太远就禁止刷卡功能， 这样就能保证移动终端用户刷卡的安全性和读 卡机 用户的刷卡安全性。 使用欺骗攻击的手段， 只能将传播时间延长， 不能够将传播时间变短， 故无法在安全距离之外进行欺骗性刷卡。

为了达到上述目的， 本发明所釆用的技术方案为：

对于消费者用户，可以使用移动终端或者一移 动终端再加上本发明中的多界面集成电路 卡即可实现比较安全的刷卡功能。 用户需要使用刷卡功能时， 只需要将移动终端（比如手机） 中原有的集成电路卡（比如 sim卡） ， 更换为多界面集成电路卡（多界面 sim卡）， 或者直 接使用具有多界面集成电路功能模块的移动终 端即可。 对于消费服务提供者， 只需要提供安 装有本发明所述读卡装置的读卡机（比如地铁 公司的 pos机） 即可。 所述移动终端或者多界面集成电路卡可以测量 与读卡装置的距离，如果距离太远就禁止 刷卡， 从而保证移动终端用户刷卡的安全性。 读卡机中的读卡装置可以测量与移动终端或者 多界面集成电路卡的距离， 如果距离太远就禁止刷卡， 从而保证读卡机用户刷卡的安全性。

多界面集成电路卡（比如多界面 sim卡）本身不属于移动终端， 多界面集成电路卡除了 可以安装于移动终端（比如手机） 内使用外， 也可以安装于其他非移动终端（比如 USB读卡 器） 内使用。

如图 1所示， 刷卡系统主要包括多界面集成电路卡、 读卡装置 2、 移动终端和读卡机主 电路 6, 其中读卡装置 2 和读卡机主电路 6组成读卡机 5。多界面集成电路卡与移动终端以多 根金属导线和多个连接触点相连接， 即多界面集成电路卡借助有线接口和移动终端 连接。 多 界面集成电路卡与移动终端可以通过有线接口 进行数据信息的通讯， 移动终端可以通过有线 接口提供给多界面集成电路卡工作所需的电源 。 一般使用情况下， 使用者手持移动终端主动 运动， 此时， 多界面集成电路卡也跟着一起运动。 具有加速度测量处理模块的多界面集成电 路卡可以测量自身的加速度变化， 从而可以识别使用者的特定动作。 该特定动作可以用于使 用者对刷卡操作的确认。 加速度测量处理模块是多界面集成电路卡的可 选模块， 不是必须模 块。

如图 6所示， 刷卡系统主要包括具有多界面集成电路功能模 块的移动终端、 读卡装置 2 和读卡机主电路 6。 其中读卡装置 2 和读卡机主电路 6组成读卡机 5。 一般使用情况下， 使 用者手持移动终端主动运动， 此时， 具有加速度测量处理模块的移动终端可以测量 自身的加 速度变化， 从而可以识别使用者的特定动作。该特定动作 可以用于使用者对刷卡操作的确认。 加速度测量处理模块是移动终端的可选模块， 不是必须模块。

读卡机 5由读卡装置 2和读卡机主电路 6组成,读卡装置 2和读卡机主电路 6之间有信 号和电源连接， 一般情况下， 读卡机主电路 6供给读卡装置 2的工作电源。 读卡装置 2与读 卡机主电路 6进行刷卡等信息数据的交换。 刷卡时， 读卡装置 2通过无线接口与移动终端或 者多界面集成电路卡进行信息数据的交换， 也进行相互之间距离的测量。 读卡装置 2与移动 终端或者多界面集成电路卡之间有两种无线接 口： 第一种是双向通讯的无线电通讯接口， 另 一种是单向的超声波信号接口。 超声波信号从读卡装置 2发出， 由移动终端或者多界面集成 电路卡接收。 读卡装置 2与移动终端或者多界面集成电路卡通过测量� �声波信号从读卡装置 2传播到移动终端或者多界面集成电路卡的延� �时间来判断与对方之间的距离。

如图 2所示， 一种多界面集成电路卡包括卡体（图中为示） 和多界面集成电路功能模块 1 , 该多界面集成电路功能模块 1又包括控制电路 15、 有线接口 11、 无线电收发处理模块 12、 超声波接收模块 13、 可选的加速度测量处理模块 14和刷卡功能模块 16。

如图 7所示， 一种移动终端包括多界面集成电路功能模块， 而多界面集成电路功能模块 又包括控制电路 15、 无线电收发处理模块 12、 超声波接收模块 13、 可选的加速度测量处理 模块 14和刷卡功能模块 16。

图 2所示的多界面集成电路卡的多界面集成电路� �能模块中， 控制电路 15分别与无线 电收发处理模块 12、 有线接口 11、 超声波接收模块 13、 可选的加速度测量处理模块 14和刷 卡功能模块 16连接。 控制电路 15能够实现常规集成电路卡的各种功能。 常规集成电路卡包 括 SD卡（ Secure Digital Memory Card ), MMC卡（ MultiMediaCard ),记忆棒（ Memory Stick ), SM卡 ( SmartMedia )、 SIM卡 ( Subscriber Identity Module )、 USIM卡 ( Universal Subscriber Identity Module )和 UIM卡（ User Identity Model )。 控制电路 15含有 CPU和存储器以及软件 程序。

图 7所示的移动终端中的多界面集成电路功能模� �中， 控制电路 15分别与无线电收发 处理模块 12、 超声波接收模块 13、 可选的加速度测量处理模块 14和刷卡功能模块 16连接。 控制电路 15能够实现常规集成电路卡的各种功能。控制� ��路 15含有 CPU和存储器以及软件 程序。 图 2所示的多界面集成电路卡的有线接口 11与控制电路 15连接，多界面集成电路卡通 过有线接口 11与外部的移动终端连接。 有线接口 11 由多根导线和多个触点组成， 负责与外 部的移动终端进行数据信息交换， 并可以给多界面集成电路卡提供工作电源。 其中有线通讯 的方法可以使用现有各种成熟的有线通讯方法 技术， 也可以根据应用需要自行定义和改进， 比如可以使用 IS07816标准中的方法和协议。 移动终端或者多界面集成电路卡中： 无线电收发处理模块 12与控制电路 15连接， 负责 与外部读卡装置进行双向无线电数据信息交换 。无线电收发处理模块 12由天线和处理电路组 成， 其电路中有一部分集成在集成电路内。 其中无线电通讯的方法技术即调制解调、 编解码 以及通讯协议等， 可以使用现有各种成熟的无线电通讯方法技术 ， 也可以根据应用需要自行 定义和改进方法。 其中天线技术可以使用各种已有成熟天线技术 ， 也可以根据天线技术的不 断发展使用最新天线技术。超声波接收模块 13与控制电路 15连接。超声波接收模块 13由超 声波传感器 131和超声波接收处理电路 132组成，能够接收外界读卡装置发射的超声波 信号， 并可以从接收到的超声波信号中得到读卡装置 发出的数据信息， 并测量超声波从读卡装置传 播到移动终端或者多界面集成电路卡的时刻， 将接收到超声波的时刻减去超声波发射的时刻 得到超声波传播时间， 从而通过换算传播时间值得到两者间的距离。 超声波传感器 131 由压 电晶体、 压电陶瓷、 压磁材料、 MEMS ( Micro Electro Mechanical Systems ), 压电半导体、 压 电高聚物、压电复合材料或者其他现有技术中 能够将超声波变换为电信号的传感器材料组成 。 压电高聚物包括以下材料： 聚氯乙烯、 聚四氟乙烯 、 聚偏氟乙烯 、 聚丙烯、 氟化乙丙烯共 聚物、 聚三氟氯乙烯、 聚酰亚胺、 聚偏二氟乙烯、 亚乙烯基二氰共聚物和聚脲。 超声波传感 器 131接收超声波并将超声波转换为超声波电信号 ， 将超声波电信号送给超声波接收处理电 路 132。 超声波转换为超声波电信号后， 后续处理按照电信号的方法来处理， 其中超声波信 号携带的数据信息的解调解码方法可以使用在 无线电通讯中已经成熟应用的各种方法， 也可 以根据应用的需要自行定义和改进方法。

可选的加速度测量处理模块 14, 与控制电路 15连接。 加速度测量处理模块 14由加速 度传感器和处理电路组成， 能够测量移动终端或者多界面集成电路卡的加 速度， 通过对加速 度变化特征的提取， 从而可以判断用户特定动作。 该特定动作可以用于用户对刷卡操作的确 认。 加速度测量处理模块 14是移动终端或者多界面集成电路卡的可选模� ��， 不是必须模块。

刷卡功能模块 16与控制电路 15连接。 刷卡功能模块 16 主要是一个软件模块， 由移动 终端或多界面集成电路卡内的 cpu和存储器等组成， 在 cpu及程序的控制下与外部读卡装置 和移动终端配合共同完成刷卡操作。 如图 3所示，本发明中的读卡装置 2包括读卡装置控制器 21、无线电收发处理模块 22、 超声波发射模块 23以及读卡机接口电路 24。 读卡机接口电路 24与读卡装置控制器 21和外 部的读卡机主电路 6连接， 读卡机接口电路 24实现读卡装置 2与读卡机主电路 6的通讯， 还 提供给读卡装置 2的工作电源。 读卡装置控制器 21与无线电收发处理模块 22、 超声波发射 模块 23以及读卡机接口电路 24连接。读卡装置控制器 21内含 CPU存储器以及软件等模块。 读卡装置控制器 21在 cpu和软件的控制下完成控制、 操作、 通讯和刷卡等各种功能。 无线电 收发处理模块 22与读卡装置控制器 21连接， 主要完成与外部移动终端或者多界面集成电路 卡之间的双向无线电通讯功能。 无线电收发处理模块 22主要由天线和无线电电路组成， 还包 括部分软件模块。 其中无线电通讯的方法可以使用现有各种成熟 的无线电通讯方法技术， 也 可以根据应用需要自行定义和改进方法,但该� �法必须与移动终端或者多界面集成电路卡的 方法相符。 超声波发射模块 23与读卡装置控制器 21连接， 主要完成超声波的产生、 编码、 调制、 驱动和发射。 超声波发射模块 23 主要由超声波电信号产生模块 231和超声波发送器 232组成， 超声波发送器 232主要由压电陶瓷、 磁致伸缩材料、 微电子机械系统或者压电聚 合物组成。 其中超声波信号携带的数据信息的调制编码方 法可以使用在无线电通讯中已经成 熟应用的各种方法， 也可以根据应用需要自行定义和改进方法， 但该方法必须与移动终端或 者多界面集成电路卡的解调解码方法相符。 在设定的安全距离内刷卡操作前， 必须能够不被 欺骗地进行距离测量， 可以使用下述两种方法测量读卡装置 2和移动终端或者多界面集成电 路卡之间的距离。

移动终端或者多界面集成电路卡测量与读卡装 置 2之间距离的方法 1: 如图 4所示， 移 动终端或者多界面集成电路卡中的多界面集成 电路功能模块使用无线电收发处理模块 12发 送一串数据信息到读卡装置 2, 读卡装置 2的无线电收发处理模块 22收到该数据信息后， 使 用该数据信息和或者该数据信息加工处理后的 数据信息调制编码到超声波上， 将超声波从超 声波发射模块 23发射出去。数据加工处理是指对数据信息进� ��运算后得到另一与原有数据相 关的数据信息的过程， 比如数据信息的加密运算处理、 计算数据信息的校验码、 计算数据信 息的纠错码、 计算数据信息的散列函数值、 计算数据信息的报文鉴别码 （MAC )等。 超声波 经过它们之间的传播介质 (主要为空气)传播到移动终端或者多界面集成� ��路卡。 无线电的速 度为光速， 无线电从移动终端或者多界面集成电路卡传播 到读卡装置 2的时间远远小于超声 波经过空气的传播时间， 该传播时间可以忽略。 如果无线电传播时间或者无线电信号的处理 时间不能忽略， 换算距离时可以预先扣除这些时间。 移动终端或者多界面集成电路卡的超声 波接收模块 13收到超声波信号后， 解调解码出其中的数据信息， 如果该数据与其发出去的数 据信息相符， 就进一步根据收到超声波的延时时间换算为与 读卡装置 2的距离 d。 如果该数 据与其发出去的数据不相符， 则判定距离为无效距离， 可以拒绝刷卡。 如果数据比较结果相 符， 移动终端或者多界面集成电路卡将距离 d与预先设定的安全距离比较， 如果距离 d大于 设定的安全距离拒绝刷卡， 如果距离 d小于设定的安全距离， 执行后面的刷卡流程。

读卡装置 2测量与移动终端或者多界面集成电路卡之间� �离的方法 2: 如图 5所示， 读卡 装置 2使用某一数据信息调制编码到超声波上并通� �超声波发射模块 23发送出去，移动终端或 者多界面集成电路卡的超声波接收模块 13收到经过空气传播过来的超声波后， 解调解码出数 据信息， 将解出数据信息和 /或者加工处理后的数据信息通过无线电收发� �理模块 12发送给读 卡装置 2, 读卡装置 2的无线电收发处理模块 22收到返回的信号后与发送出去的数据信息进� �� 比对。 看是否相符， 如果相符， 则进一步根据返回数据的延时时间换算为与移 动终端或者多 界面集成电路卡的距离。 否则数据如果不相符， 则判定距离无效， 拒绝刷卡。 如果数据比较 结果相符， 读卡装置 2将距离 d与预先设定的安全距离比较， 如果距离 d大于设定的安全距离拒 绝刷卡， 如果距离 d小于设定的的安全距离， 执行后面的刷卡流程。

以上两种距离测量及刷卡方法， 只是较好的实现方法， 本发明并不排斥其他方法， 但不 管使用何种方法，都需要读卡装置 2发射超声波，移动终端或者多界面集成电路� �接收超声波, 并且通过测量超声波从读卡装置 2传播到移动终端或者多界面集成电路卡的时� �，再把时间换 算为距离的方法来测定两者间的距离。

实际上距离测量方法可以有无限多种， 例如还可以使用下列两种方法：

移动终端或者多界面集成电路卡测量与读卡装 置 2之间距离的方法 3: 读卡装置 2将同一 个数据信息在同一时刻从超声波发射模块 23和无线电收发处理模块 22发送出去， 移动终端或 者多界面集成电路卡从超声波接收模块 13和无线电收发处理模块 12收到这两个数据信息后， 比较超生波信号比无线电信号到达的延迟时间 长度， 将该时间长度乘以超声波的速度， 得到 读卡装置 2的距离。

读卡装置 2测量与移动终端或者多界面集成电路卡之间� �离的方法 4: 先使用方法 3, 移 动终端或者多界面集成电路卡得到读卡装置 2的距离后，将该距离数值通过无线电传送给� �卡 装置 2。

距离测量方法 3和方法 4以及其他方法可以在不怕攻击欺骗的情况下� �用。 在方法 3中， 如果读卡装置 2不诚实， 提前或延后发送超声波， 移动终端或者多界面集成电路卡测得的距离 就会不等于实际距离。

实施例 1 , 门禁应用：

如图 1所示，公司门禁的读卡机由读卡机主电路 6和读卡装置 2组成，读卡机 5内有与公司 电脑考勤管理系统连接的软硬件。 移动终端为员工的手机。 员工手机中的多界面集成电路卡 是具有 SIM卡功能的多界面集成电路卡， 该多界面集成电路卡内的刷卡功能模块 16含有考勤 刷卡软件以及员工身份信息。 由于考勤门禁的安全性要求不是特别高， 所以不需要持卡人的 确认操作，因此该类型应用的多界面集成电路 卡内可以不需要可选的加速度测量处理模块 14, 即使多界面集成电路卡内有可选的加速度测量 处理模块 14也可以不需要使用。 其刷卡操作过 程为： 读卡装置 2的超声波发射模块 23不断发射含有数据信息的超声波信号进行寻� ��， 该数据 信息含有无线电信号的频率、 调制方式、 协议、 读卡装置身份和认证码等信息。 同时读卡装 置 2的无线电收发处理模块 22处于接收状态， 等待多界面集成电路卡发出的无线电信号。 当员 工需要进出公司大门时， 员工手持手机靠近读卡装置， 手机内的多界面集成电路卡的超声波 接收模块 13接收到有效的超声波信号后， 将其中的数据信息解调解码出来， 获得无线电通讯 的频率、 调制方式、 协议、 读卡装置身份和认证码等信息， 并判断该读卡装置身份是否为本 卡片支持的读卡装置。如果是，则使用正确的 频率信道将认证码通过无线电发送给读卡装置 2。 读卡装置 2收到认证码后， 首先比较是否为自己发送出去的， 如果不是， 读卡装置 2不做应答, 继续发射超声波信号寻卡。 如果是自己发送出去的， 则根据延时时间计算多界面集成电路卡 的距离 d, 如果距离 d是在预先设定的安全距离范围之内， 则通过无线电信号应答该卡片， 然 后读卡装置 2和多界面集成电路卡通过无线电通讯， 建立连接、 读取员工的身份、 并通过考勤 管理系统比对是否为合法身份， 如果是， 打开大门放行， 并作通行记录。

实施例 2, 商场信用卡刷卡：

如图 1所示，商场信用卡的读卡机由读卡机主电路 6和读卡装置 2组成，读卡机 5内有与银 行账户管理系统连接的软硬件。 移动终端为用户的手机。 用户手机中的多界面集成电路卡是 具有 SIM卡功能的多界面集成电路卡， 该多界面集成电路卡内的刷卡功能模块 16含有信用卡 帐户刷卡软件以及信用卡身份认证信息。 由于信用卡的安全性要求特别高而刷卡速度要 求不 是太高， 所以需要持卡人的确认操作， 因此该类型应用的多界面集成电路卡内需要可 选的加 速度测量处理模块 14。 其刷卡操作过程为： 收银员操作读卡机 5, 启动信用卡操作， 读卡机 5 中的读卡装置 2启动寻卡， 读卡装置 2的超声波发射模块 23不断发射含有数据信息的超声波信 号进行寻卡， 该数据信息可以含有无线电信号的频率、 调制方式、 协议、 读卡装置身份和认 证码等信息。 同时读卡装置 2的无线电收发处理模块 22处于接收状态， 等待多界面集成电路卡 发出的无线电信号。 当用户手持手机靠近读卡装置， 手机内的多界面集成电路卡接收到有效 的超声波信号后， 将其中的数据信息解析出来， 获得无线电通讯的频率、 调制方式、 协议、 读卡装置身份和认证码等信息， 并判断该读卡装置是否为本卡片支持的读卡装 置。 如果是， 则使用正确的频率信道将认证码以及距离确认 码通过无线电发送给读卡装置 2,然后等待接收 超声波信号。 读卡装置 2收到认证码后， 首先比较是否为自己发送出去的， 如果不是， 读卡装 置 2不做应答， 继续发射超声波信号寻卡。 如果是， 则将距离确认码调制到超声波信号中， 通 过超声波发射模块 23发射出去。 多界面集成电路卡的超声波接收模块 13收到超声波信号后， 解析出其中的距离确认码， 如果距离确认码不相符， 拒绝刷卡， 结束卡片的刷卡操作。 如果 距离确认码相符， 则根据收到距离确认码的延时时间换算为与读 卡装置 2之间的距离 d, 然后 多界面集成电路卡判断距离 d是否超出预先设定的安全距离的范围，如果� �出范围，拒绝刷卡。 如果在允许刷卡的范围内， 启动付款操作流程。 付款操作流程中， 多界面集成电路卡和读卡 装置 2之间使用无线电信号进行通讯， 进行身份认证等操作。 在身份认证中， 读卡机与银行账 户管理系统连接， 由银行账户管理系统进一步确认卡片身份的合 法性。 在身份等信息确认后, 进入扣费流程， 在扣费流程中， 多界面集成电路卡启动加速度测量处理模块 14的工作， 等待 用户的特定确认动作。 加速度测量处理模块 14在规定的时间内收到用户有效的确认动作后� �� 继续执行完成整个扣费流程， 否则拒绝扣费， 结束整个刷卡操作。 已经有很多业已成熟的身 份认证等加解密安全算法和协议， 此处不再赘述。