2024年4月30日发(作者：)
Intelligent Processing and Application
DOI
：
10.16667/.2095-1302.2022.05.027
苹果手机支付异常弹出原因及解决方案浅析
李 刚
1
，鞠 汉
1
，马 洁
1
，王海强
2
（
1.公安部第一研究所
，
北京 100048
；
2.中移系统集成有限公司
，
北京 100032
）
Apple Pay
（
苹果支付
）
是苹果公司在其智能手机上基于NFC技术应用的一种手机支付功能
，
其作为
摘 要：
物联网技术的一种应用形式
，
整个支付过程方便
、
快捷并且所有支付信息都经过加密处理
。
但是部分开通了Apple
Pay支付功能的苹果手机用户在靠近某些场所的特定电子设备时
，
即使没有主动进行手机支付操作或进行一些其他
应用操作时也会自动弹出支付界面
，
使用户对Apple Pay支付的安全性提出了质疑
。
本文旨在阐述此类现象产生的
原因
、
相关应用使用的技术以及解决方法
，
消除用户对该应用安全性的质疑
。
Apple Pay
（
苹果支付
）
物联网技术
；
智能手机
；
电子支付
；
近场通信
（
NFC
）
射频识别
（
RFID
）关键词：；；
TN929 A 2095-1302
（
2022
）
05-0090-04
中图分类号：
文献标识码：文章编号：
0 引 言
随着移动通信技术和物联网技术的发展
，
人们的日常消
费方式逐步从银行卡
、
信用卡和实体公交卡转变为智能手机
的移动支付
，
该方式十分便捷且适合在购物
、
乘车等不同
场景的不同支付方式下应用
[1-6]
。
多数用户在搭乘公交
、
地
铁时开始采用刷手机APP二维码的方式进站乘车
[7]
，
但是
苹果手机用户在使用公交车刷卡机或者地铁闸机扫码时经常
会弹出Apple Pay支付界面
，
并存在以下疑问
：（
1
）
在使用
苹果手机其他APP二维码时会触发Apple Pay支付的原因
是什么
；（
2
）
哪些设备会触发Apple Pay操作
，
并导致支付
界面弹出
；（
3
）
如果被别有用心的人利用了
，
用户的电子支
付账户是否安全
；（
4
）
其他具有NFC功能的电子产品
，
在
上述场景下是否也会被自动激活
，
是否会出现支付安全问
题
。
上述是苹果手机用户质疑较多的问题
，
其中用户最关心
的是个人隐私与财产安全问题以及公众的基本权益能否得到
保障
。
付时不需要将手机接入互联网
。
使用Apple Pay进行线下应
用时也不需要点击进入APP
，
甚至无须唤醒显示屏
，
只要将
苹果手机的NFC天线靠近有银联闪付标志的POS机
，
并将
手指放在手机的HOME键上验证指纹即可进行支付
，
整个
过程方便快捷并且所有的支付信息都是经过加密处理的
。
线
上应用时可以在手机处于黑屏锁定状态时
，
轻点两下HOME
键进入Wallet进行快速购买
，
如交易终端显示需要输入密码
，
输入银联卡密码就可以完成Apple Pay线上支付
。
近场通信
（
Near Field Communication, NFC
）
作为物联
网应用中物-物相连的常见
、
通用和关键的技术之一
，
是由
诺基亚
（
Nokia
）、
飞利浦
（
Philips
）
和索尼
（
Sony
）
在2003
年共同制定的一种通信标准
，
是在ISO 18092
、
ECMA 340
和ETSI TS 102 190框架下推动标准化
，
同时也兼容应用广
泛的ISO 14443
、
ISO 15693以及Felica标准下非接触式智
能卡的基础架构
。
近场通信技术是一种短距高频的无线电技
术
，
以13.56 MHz频率在10 cm距离内进行通信
，
其传输
速度有106 Kb/s
、
212 Kb/s或者424 Kb/s三种可选
。
手机的
NFC功能在单一芯片上结合了感应式读卡器模式
、
感应式卡
片模式和点对点的通信模式
，
能在10 cm距离内与兼容设备
进行识别和数据交换
。
Apple Pay的NFC支付模式工作在感
应式卡片模式下
，
就是将手机模拟成一张非接触卡
，
如门禁
卡
、
银行卡等
。
卡模拟模式主要用于商业
、
交通等非接触移
动支付中
，
用户只要将手机靠近POS机
，
并输入密码确认
交易或者直接接收交易即可
，
此种方式下手机NFC天线通
过POS机的射频场来获取能量供电
。
在该应用模式中
，
具
有银联闪付标志的读取终端从具备NFC支付功能的手机中
采集数据
，
然后将数据传送到后台的应用处理系统进行支付
操作
。
1 Apple Pay（苹果支付）射频技术
Apple Pay
（
苹果支付
）
是移动通信技术
、
物联网技术
、
移动支付技术以及智能手机应用等共同发展的产物
，
是苹果
公司发布的一种基于近场通信
（
NFC
）
技术的手机支付功能
。
Apple Pay业务于2016年2月在中国上线
，
支持该功能的手
机包括iPhone 6和iPhone 6 Plus系列以上型号的手机
。
该服
务采用近场通信
（
NFC
）
技术
，
用户可用苹果手机进行非接
触支付
，
免去刷卡支付的操作流程
，
使用前需要在苹果系统
自带的Wallet程序里添加本人的的信用卡
、
借记卡信息
，
支
收稿日期
：
修回日期
：
2021-04-12 2021-05-10
90
物联网技术
2022
年
/
第
5
期
2 Apple Pay（苹果支付）的安全认证
由于Apple Pay采用的是NFC技术
，
所以支付方式须
符合NFC通信相关的安全认证流程
。
NFC的安全处理单元
与安全芯片通过串口加密通信
，
加密通信所使用的密钥对由
Secure Enclave生成
，
并通过iCloud的加密机预置在安全芯
片中
。
交易时安全芯片生成与交易相关的校验数据
，
传递并
加密DAN
（
终端账号
）。
Apple Pay采用的相关安全技术如下
：
（
1
）
Token
（
令牌技术
）
Apple Pay服务器不直接存储用户的银行账号和交易信
息
，
而是以DAN
（
终端账号
）
替代PAN
（
银行卡号
），
DAN
是加密的
，
且与苹果操作系统
（
iOS
）
隔离
（
Apple Pay服
务器不可以访问DAN
），
DAN就是支付中使用的Token技
术
。
随机生成的银行卡号格式与实体银行卡号保持一致
（
如
16~19位数字
），
可以在能够识别该Token的受理环境中替代
真实的银行卡进行交易
，
用户的真实银行卡号不会被传递
，
避免了敏感信息的泄漏
，
一旦存储Token的设备丢失或被盗
，
令牌可以立即作废或换发
，
而不影响原有银行卡的安全性
。
（
2
）
Touch ID
（
身份识别
）
Apple Pay可以通过Touch ID或输入密码完成用户身份
验证
。
为了保障安全性
，
用户须设定一个解锁密码作为在指
纹识别器失效时的后备措施
，
只有在接收到正确的身份验证
信息后
，
安全芯片才会启动相应的支付操作
。
Apple Pay的支付过程
（
如图1所示
）
具体如下
：
图1 Apple Pay支付流程和系统架构
（
1
）
将手指放在手机的指纹识别传感器上
，
受理终端
POS机通过NFC通信获取靠近的手机用户的移动终端账号
Token
）
以及支付交易信息提交给支付网络服务商
。
此步骤
中的安全单元用于存储安全数据或者用户的隐私数据等
，
如
用户的银行卡信息
、
交易关键数据等
，
确保敏感数据和用
户隐私的安全性和交易的不可否认性
，
安全单元以SIM卡
、
SD卡或单芯片的形式存在
。
（
2
）
支付网络服务商完成Token转换
，
得到用于实际支
付的银行卡号
（
PAN
），
收单系统负责产生和转发交易信息
以及收集
、
整理和提交结算数据等
，
转账清算系统实现账务
的转接和结算功能
。
（
3
）
支付网络服务商将PAN和支付交易信息提交给发
Intelligent Processing and Application
卡行
，
发卡行验证PAN完成支付
，
账户管理系统中银行提
供资金管理和账务结算
。
（
4
）
在线支付的处理流程
：
Apple Pay通过第三方可信
服务管理
（
Trusted Service Management, TSM
）
平台Wallet
相关信息可以实现在线移动支付安全管理等操作
。
3 Apple Pay（苹果支付）弹出的工作流程和效果测试
3.1 NFC支付基本流程
Apple Pay的线下支付物理上基于NFC技术相关标准
，
而NFC是兼容应用广泛的ISO/IEC 14443标准的智能卡
，
所
以Apple Pay移动支付就是将苹果手机模拟成了一张银行卡
或者公交卡
。
线下交易中受理终端和移动终端的交互流程如
图2所示
，
用户将移动终端放置于受理终端射频场中
，
受理
终端向移动终端主动发送命令
，
以获取发起交易所需的数据
信息
，
交易请求中包含了ISO/IEC 14443标准下的卡片相关
找卡
、
选卡等流程
，
只有接收了移动终端的正确应答才能进
行下一步支付操作
，
而目前Apple Pay的弹出界面也主要发
生在此过程
。
图2 线下支付时受理终端和移动终端的交互流程
3.2 ISO/IEC 14443标准工作流程
NFC手机支付采用射频识别
（
RFID
）
技术
[8-9]
，
是符合
ISO/IEC 14443国际标准
[10]
的非接触式智能卡
，
工作频率为
13.56 MHz
，
通常情况下的读取距离为0
～
10 cm
。
目前市
场上应用的法定证件
（
二代身份证
、
电子护照
、
港澳通行证
等
）、
银行借记卡
、
信用卡
、
门禁卡
、
公交卡
、
社保卡
、
医
疗卡等智能卡的读取模式均符合该标准的相关要求
，
如图3
所示
。
图3 ISO/IEC 14443常用的智能卡
ISO/IEC 14443国际标准中规定的工作状态分别是
：
断
电状态
、
空闲状态
、
准备状态
、
激活状态
、
暂停状态
。
各状
态及变换流程如图4所示
，
具体说明如下
：
（
1
）
断电状态
：
非接触式智能卡
（
苹果手机
）
处于无能
源状态下
，
也就是没有进入通信范围内无法工作
。
（
2
）
空闲状态
：
当非接触式智能卡进入通信范围内
0
～
10 cm
）
时
，
智能卡获得能量
，
芯片被激活并进入空闲
2022
年
/
第
5
期
物联网技术
91
（
（
Intelligent Processing and Application
状态
，
准备接收终端发出的信号
（
手机与受理终端之间虽然
出现了射频耦合
，
但是实际没有数据交换
）。
（
3
）
准备状态
：
当非接触式智能卡接收到相关指令
（
REQA/REQB
）
并完成应答校验后就会进入准备状态
，
如果
存在多卡在场时开始进行抗碰撞检测
，
以确保通信过程的准
确性
，
抗碰撞的过程是反复进行的
。
（
4
）
激活状态
：
抗碰撞检测通过后
，
智能卡进入激活状
态
，
该状态下智能卡
（
移动终端
）
可以与读卡器
（
受理终端
）
进行数据传输
。
（
5
）
暂停状态
：
在激活状态下发送HALT命令到智能卡
时
，
便会进入暂停状态
，
等待下一次通信激活指令WAKE
UP再开始
。
图4 ISO/IEC 14443国际标准中的工作流程
3.3 效果验证
采用自制的符合ISO/IEC 14443标准的读卡器模块进行
指令测试
，
读卡器周期性地发出REQA/REQB找卡指令
。
测
试对比效果见表1所列
，
可见Apple Pay弹出的界面会被激活
，
即使在没有进行数据交换的情况下也会出现此类情况
；
但是
由于电磁场和指令虽然能够激活Apple Pay支付操作
，
但不
会进行下一步认证操作
，
所以用户账户绝对安全
，
并且不会
获取乘客手机隐私信息
。
对其他安卓手机也做了相同的NFC
指令测试
，
结果相同
。
表1 操作流程对比
标准射频卡工作步骤
二代身份证
操作
Apple Pay其他NFC手机
卡进入磁场
，
卡激活激活弹出弹出
找卡指令
，
卡应答找卡弹出弹出
选卡指令
，
选取卡选卡失败失败
应用指令
，
信息交互数据失败失败
卡离开磁场离场失败失败
使用符合ISO/IEC14443标准的读卡器
（
包括二代身份
证读卡器
、
门禁卡读卡器
、
POS机以及地铁刷卡闸机等
）
进
行了各种NFC手机的接近测试
，
如图5所示支付界面会弹出
，
但同样也没有支付信息的交互
。
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物联网技术
2022
年
/
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5
期
图5 支付界面弹出情况
4 解决方法
由于Apple Pay支付的激活方法是采用磁场和指令激活
，
因此在没有收到应答信息的情况下就弹出支付界面
，
读写器
无法识别该手机是否入场
，
所以从读写器端解决的难度很大
，
但可以从具有NFC功能的手机端进行分析和解决
。
目前解
决方式有如下几种
：
（
1
）
对于安卓手机和系统版本为iOS14
（
含
）
以上的
iPhone手机
，
目前可以通过系统设置中的NFC功能开关进
行选择
，
在确定不使用NFC支付时关闭该功能
，
就不会随
意弹出支付界面
，
如图6所示
。
图6 安卓手机和iPhone手机关闭NFC功能界面
（
2
）
某些安卓手机可对NFC的开启进行智能设置
，
例
如华为手机在
“
华为钱包
”
中开启
“
双击电源键唤起刷卡界
面
”，
这样在刷卡前双击电源键
，
手机才会打开NFC功能
，
可避免NFC功能被意外激活
；
刷完卡后手机自动关闭NFC
，
设置方法是
“
华为钱包
—
我的
—
便捷设置
”
中开启
“
双击电
源键唤起刷卡界面
”，
如图7所示
。
图7 华为手机NFC智能开启设置界面
Intelligent Processing and Application
（
3
）
系统版本为iOS14以下的iPhone手机由于没有系统
开关
，
一旦绑定银行卡开启NFC支付后无法自动关闭
，
只能
通过删除卡片解除或参考专利
《
一种屏蔽苹果手机NFC支付
功能界面弹出的方法与流程
》
中通过调用底层库文件PassKit
加载一个已经配置好的本地凭证数据PKPass
，
在新建底层库文
件PassKit下的票据中添加控制器PKAddPassesViewController
类
，
添加本地凭证数据PKPass
，
阻止凭证预览界面弹出
，
从
而屏蔽NFC支付功能界面弹出
。
NFC设置项解决
，
即在确定不使用NFC的时候关闭该功能
，
但是系统版本iOS14以下的iPhone手机无法通过自身系统配
置解决
，
添加或删除卡片操作又比较复杂
，
暂时无法找到比
较快捷而完美的解决方法
，
今后将继续探索更加合适的解决
方案
。
参考文献
5 结 语
手机使用的NFC技术是物联网应用中最常见
、
最基础
的物联技术之一
，
可以很方便地实现物物相连
。
基于NFC
的功能特点和工作模式
，
多个NFC设备可相互靠近和感应
，
如支持NFC的手机
、
可穿戴设备
、
笔记本电脑等
。
由于手
机既可以模拟卡片
（
银行卡
、
公交卡等
），
也可以模拟读卡
器读取NFC卡片信息
，
因此模拟卡片的手机会感应到模拟
读卡器的手机
，
虽然双方未进行任何通信
，
仅仅是感应触发
而已
，
没有任何数据交流
，
不会产生交易行为
，
也不会造成
支付方面的影响
，
但也会做出相应的触发响应
。
很多时候这
样的误触发会对乘客的其他应用行为
（
如使用APP
、
扫码支
付
、
看视频等
）
造成一定的干扰和不便
，
而目前的处理方法
是从移动设备端入手进行相关配置来解决弹窗
，
当前安卓手
机和系统版本iOS14
（
含
）
以上的iPhone手机比较容易通过
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s
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：
ANSI
，
2006.
作者简介
：
李 刚
（
1980
—），
男
，
硕士研究生
，
公安部第一研究所副研究员
，
主要研究方向为警务物联网技术
、
国家
法定证件
、
智能卡应用等
。
鞠 汉
（
1992
—），
男
，
硕士研究生
，
公安部第一研究所工程师
，
主要研究方向为警务物联网技术
、
轨道交
通安全防范等
。
马 洁
（
1995
—），
女
，
硕士研究生
，
公安部第一研究所工程师
，
主要研究方向为警务物联网技术
、
轨道交
通安全防范等
。
王海强
（
1979
—），
男
，
本科
，
中移系统集成有限公司工程师
，
主要研究方向为移动通信技术
、
移动支付安
全性研究等
。
（
上接第89页
）
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年
/
第
5
期
物联网技术
93
发布评论