圖解NFC行動支付與相關生態系 並比較TSM、HCE間的差異

「行動支付」是近期相當熱門的議題。多數人將行動支付理解為將行動裝置結合信用卡功能，讓用戶透過手機等載具進行刷卡付費。但其實，Ÿ行動支付可分為遠端支付以及近端支付。遠端支付是指可提供線上付款的電子商務、手機 App 模式或是電子錢包，而近端支付則是利用 NFC 感應式付款在實體商店消費的商業應用，具體的例子像是 Visa 推出的 payWave 行動感應技術。其中，遠端行動支付主要分為 TSM 與 HCE 兩個流派。前者為目前台灣多數業者採行的方案，蘋果的 Apple Pay 也是屬於此類（但 Apple Pay 進一步導入了 Visa Token 代碼服務），後者則是 Google 於 2013 年底推出的新架構，在台灣也引起了一些金融業者的關注。美商維信國際威士卡有限公司台灣分公司總監陳志今日（11/7）針對 TSM、HCE、Visa Token 服務的特點、差異、背後的生態架構，以及 Visa 行動支付在台灣的現況進行說明。

【行動支付 Mobile Payment 簡介與生態架構】

▲行動支付（Mobile Payment）可以分為遠端與近端兩種。遠端其實已經行之有年，像是網路購物、電子商務、網路銀行等都屬於其中。近年來比較夯的則是近端行動支付中的 NFC 應用，透過內建的 NFC 功能，就能使用手機進行刷卡購物。


▲所有的信用卡都內建 EMV 晶片做為安全元件，Visa 導入 payWave 後，在傳統卡片中加入了 NFC 線圈，可透過輕觸進行支付。目前在講的 NFC 行動支付則進一步運用手機內建的 NFC 功能進行付款。


▲要實現 NFC 行動支付，必須有一整套的生態系做為後盾。首先手機必須有對應的 App，加上無線網路與商店的配套，同時也必須兼顧資訊安全。目前 NFC 行動支付有兩套較為主流的解決方案，分別是 TSM（Trusted Service Manager）信託服務管理方案與 Google 主導的 HCE（Host Card Emulation）解決方案。以下簡單介紹兩者特色。

【行動支付解決方案：TSM 信託服務管理解決方案】

TSM （Trusted Service Manager）即信託服務管理。這個類型中，用戶必須在手機上透過內建、外接、SIM 卡、microSD 等方式加入安全元件晶片，由手機內的安全元件替代實體卡片，並在手機儲存支付卡上的重要資訊。在 SIM 卡的模式中，由於行動網路業者與發卡機構共用 SIM 卡做為安全元件，但各自也有各自的保密需求，因此需透過公正的第三方：也就是 TSM 信託服務管理機構來負責中間的資料交換與整合。


▲黃色框中為傳統的信用卡支付流程，櫃台刷卡後，消費資訊會傳送至收單機構，並透過支付網路與發卡機構確認相關資訊，最後依序回傳確認資訊至商家，完成消費。在 TSM 方案中，生態系中除了原有的四個單位無須改變，還加入了手機供應商、行動網路業者、安全元件供應商與 TSM，分別負責 NFC 手機製造、提供行動網路方案與安全元件協定、製造安全元件與安全的資料轉換。因此，TSM 行動支付表面上只是從實體卡片刷卡轉變為手機刷卡，但整個生態系複雜許多。


▲透過 TSM，NFC 手機支付運用於票務、交通、發卡機構與會員忠誠計畫（例如優惠、加值服務）等領域。

【行動支付解決方案：Google HCE 解決方案】

HCE（Host Card Emulation）是 Google 於去年底發表的行動支付方案。HCE 功能允許 Android KitKat 版本以上的裝置上透過內建的 NFC 服務與應用程式模擬晶片卡，讓使用者以智慧型手機進行感應支付，同時讓發卡機構將支付帳戶存放在安全與虛擬雲端中管理。相較於 TSM，HCE 方案無須在手機加入安全元件，因此無須行動網路業者（還是要提供網路，但無涉安全機制）與安全元件供應商介入，整體生態鏈較為單純。但 HCE 對於網路的依賴度較高，是這項解決方案的小缺點。


▲在 HCE 方案中，傳統支付流程不變。新加入手機供應商、行動網路業者，分別生產具備 NFC 功能並內建 Android KitKat 版本以上的裝置以及提供消費者手機行動網路。消費者的卡片資訊則存放在具有安全功能的雲端支付平台供應商。因此不需要在手機內部安裝額外的安全元件晶片。電信業者在這個架構中依然存在，但只是扮演網路服務提供者的角色，並不像 TSM 方案中那麼複雜。


▲HCE 方案之下，雲端支付平台會透過網路傳送一次性的加密金鑰，消費者必須通過金鑰驗證才能進行付款，付款完畢或是金鑰過期（金鑰的保存期限約為一小時），就必須連接網路更新金鑰。在某些服務中，HCE 也允許用戶一次取得多組金鑰。不過，由於金鑰為一次性且有使用時間限制，因此若長期處於無網路的環境（例如出國），HCE 行動支付的使用會相當受限。

【TSM 與 HCE 方案的比較】

▲TSM 與 HCE 最大的不同，在於卡片資料的存放位置與安全機置。TSM 將卡片資料存放在手機內的安全元件中，好處是使用過程幾乎無需連接網路，可對應裝置較多也更有彈性，但需要額外的安全元件供應商或是電信業者配合，生態系較複雜。HCE 將卡片資料存放在雲端，並由雲端主機負責安全機制，同時提供浮動的一次性金鑰讓手機進行感應支付。優點是生態系較單純，安全性也很好，缺點是對網路的依賴較重且對應的平台較受限。不過，兩種系統的讀卡機可以互相相容，因此店家不必因為要滿足兩種機制而需要多準備一套設備。

【同場加映：Visa Token 代碼服務技術】

Visa 於 2014 年 9 月推出 Visa 代碼服務技術 Token。Token 代碼服務技術的工作原理，是通過一串虛擬的數位帳號、或一個可以被安全儲存於行動裝置內的「代碼」來取代傳統塑膠卡片上敏感的支付帳號資訊。Token 代碼服務技術的主要目的，在於解決店家存放過多卡號而形成金融安全的漏洞問題（例如店家的系統被駭客入侵），也可以降低消費者使用行動支付資料被盜取的風險。而 Apple Pay 本身採用的是 TSM 的行動支付方案，並加入 Token 代碼服務，因此擁有更高的安全性。


▲上圖代表 Token 代碼服務技術的申請與運作流程。首先店家將用戶的卡號，提交給 Visa Token 代碼服務。接著 Visa 代碼服務發卡機請求授權。授權通過後，Visa Token 代碼服務就會將代碼回傳給申請的店家。此時店家可保留 Token 代碼，並將消費者的卡號資料消除，消費者卡號將存放在高安全性的 Token Vault 中。當消費者要結帳時，商家將代碼提供給收單機構，並轉由 Visa 代碼服務網路解碼，接著由發卡機構確認卡號與代碼資訊。最後再由 Visa 代碼服務網路將確認過後的代碼通過收單機構傳送至店家，完成結帳程序。一個卡號也可以對應多組代碼，不會因為某個代碼遭竊而造成更大的損失。


▲使用 Token 代碼對於消費者、商家、收單機構與發卡機構都有好處。台灣目前也有業者針對這項業務進行了解，但受限於法規與客觀環境，暫時還無法在台灣上線。

【Visa 談台灣行動支付現況】

Visa 認為，NFC 行動支付要在台灣成功發展，有幾個重要的關鍵因素。首先是支援 NFC 技術的手機在台灣要越來越普及，同時有越來越多的商家裝置 Visa payWave 之類的感應式讀卡機，再來就是要建立消費者使用電子支付的習慣。而聯合國際行動支付與中華電信的 NFC TSM 信託服務管理系統已於今年取得 Visa 安全及商用解決方案認證。同時 Visa 也積極與發卡機構、收單機構與科技公司詳細說明 HCE 的運作方式、系統組成元件。Visa 也持續擴大 Visa payWave 感應讀卡機的滲透率，截至 2013/12/31 止，全台已有超過 3 萬台 Visa payWave 讀卡機在 12,000 多個商家使用。


▲Visa 認為，NFC 行動支付要在台灣成功發展，有幾個重要的關鍵因素。首先是支援 NFC 技術的手機在台灣要越來越普及，同時   有越來越多的商家裝置 Visa payWave 之類的感應式讀卡機，再來就是要建立消費者使用電子支付的習慣。


▲美商維信國際威士卡有限公司台灣分公司總監陳志認為，台灣行動支付的相關配套已經陸續到位，Visa 將會在台灣持續與業者共同推動行動支付市場的發展。