wu-手机银行支付软件的设计与实现

UDC: TP315 学校代码：10005

中文图书分类号：TP315 学号：G2006丨8256

密级：公开

北京工业大学工程硕士学位论文

题目：手机银行支付软件的设计与实现

英文题目：DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MOBILE PHONE BANKING PAYMENT SOFTWARE

论文作者：李连同

学科：软件工程研究方向：软件工程申请学位：工程硕士指导教师：沈琦刘宗志所在单位：软件学院答辩曰期：2011年丨2月授予学位单位：北京工业大学

独创性声明

本人卢明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特別加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名:

R 期：2011年12月

关于论文使用授权的说明

本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校冇权保留送交论文的S印件，允许论文被资阅和借阅；学校nj?以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(保密的论文在解密后应遵守此规定）

_____________________ 摘i ________________________

摘要

随着信息技术与Internet技术的飞速发展，H前，形成了以电子商务为基础、以移动通讯技术为宁?段、以提供移动的商务服务为特色的移动电子商务，并在国内外渐成潮流，成为了推动电子商务发展的加速器。为了使无线终端（如手机、 PDA等）用户在移动丨nternct环境下能通过客户端程序开展电子商务，即为商品交场提供移动支付功能，本论文针对当前移动电子商务的功能耑求，在研究移动电子商务系统和手机银行支付系统平台的基础匕将无线应用开发与移动商务相结合，使用J2ME设计并且实现了手机银行支付软件系统，此系统实现了包括用户注册、订单支付、浏览订单、汀单确认和账户密码管理等功能。

木文架构安排为：首先讨论了移动电子商务的概念、怠义、国内外的发展现状以及存在的问题

其次，详细介绍了手机银行支付系统开发中所耑要用到的关键技术，包栝；

客户端手机应用程序中M1DP的开发技术、J2ME平台的主耍功能、特性和体系结构

等等；再次，在分析移动购物系统功能需求的基础上，以 J2ME为开发平台实现了一个手机银行支付软件平台。该平台的儿个主要功能模块包括：注册子模块、支付发起子模块、支fj?确认子模块和密码修改:T模块。文中对这些模块的设计方案和实现进行了详细描述并对软件系统设计中类函数与其夂互性进行了说明；最后，通过实验仿真了系统的运行，运行结果为：该系统能够实现用户注册、订单支付、浏览订单、订单确认和账户密码符理等功能，应用效果良好。

关键词J2ME:移动商务：移动支付系统

北京丨业大学丄程硕上学位论文

Abstract

With the rapid development of the information technology and the Internet technology, the mobile e-commerce is formed, which is based on e-commerce and mobile communication technology. The mobile e-commerce provides mobile business services and takes it as its feature. The trend is now growing domestic and abroad，it also becomes the accelerator to promote the development of

e-business.In order to make the wireless terminal users (eg mobile phone, PDA, etc.) who under the moving conditions to start

e-commerce through the client end program, it is also can comprehend that it provides mobile payment ftinction to the commodity exchange, the paper designs and complements a mobile bank payment software system, which is in view of the present functional requirements of the mobile e-commerce, based on the research of mobile e-commerce system, mobile bank system platform and J2ME. The system combines wireless application development and mobile business, it has the following flinctions: user

registration ,order payment, order browse, order confirmation and account password control and so on.

The paper?s structure arranges as follows: Firstly, discusses the concept, meaning, developing situation at domestic and abroad also the problems that exist of mobile e-commerce; Secondly, introduces the key technologies that mobile bank payment system needs during its development in details, including the development techniques of MIDP in the mobile application clicnt program, the main functions, characteristics，architectures and so on of J2ME platform; Thirdly，in ana lysis of moving shopping system?s functional requirements, the paper develops a mobile bank payment software platform, which is based on development platform of J2ME. The platform includes several main functional modules as follows: registration sub-module, payment launched sub-module, payment confirmation sub-module and password modification sub-module. The paper not only describes the plan and implementation of these modules in details, but also explains its interaction with class function in the design of software system; Finally, the paper emulates the system?s operation through experiment, the result is: The system can implement the functions of user registration, order payment, view orders, order confirmations, account password management and so on, with good results.

Key Words J2ME； Mobile business； Mobile Shopping System

目录

擬.............................................. I Abstract...................................... II

第1章绪论 (1)

l.i研究背景与目的 (1)

1.2国内外研究现状 (2)

1.2.1移动电子商务支付国外发展现状 (2)

1.2.2移动电子商务支付国内发展现状 (3)

1.3移动电了?商务支付面临的问题与挑战 (4)

1.4 论文内容与主要工作 (5)

1.5 论文架构安排 (6)

第2章手机银行支付系统实现关键技术 (7)

2.1 Java2平台介绍 (7)

2.2 J2ME 简介 (8)

2.2.1............................ J2ME 的配S 9

2.2.2移动信息设备配置文件MIDP (11)

2.3 J2ME的无线网络幵发 (12)

2.3.1无线网络技术 (12)

2.3.2Ml DP 通用网络接口 Ml DP Common Network Interface 14 2.4 本章小结 (14)

第3章手机银行支付系统需求分析 (15)

3.1手机银行支付系统工作流程分析 (15)

3.2 系统需求分析 (17)

3.3手机银行支付软件系统架构 (21)

3.4手机银行支付软件系统各个模块分析 (23)

3.4.1汴册子模块 (23)

3.4.2支付发起子模块 (23)

3.4.3支付确认子模块 (25)

3.4.4密码修改子模块 (25)

3.5其他非功能性滿求 (26)

3.6 本窣小结 (26)

第4章手机银行支付系统的设计 (27)

4.1 整体设计 (27)

4.2系统客户端设汁 (28)

4.2.1类设计 (28)

4.2.2功能模块设计 (31)

4.3服务器端设计 (35)

4.4 SQL数据库设计 (36)

4.5本章小结 (39)

第5章手机银行支付系统的实现 (41)

5.1软件开发环境的选择 (41)

5.2系统的物理架构 (42)

5.3数据存储开发方案 (42)

5.3.1......................... RMS操作接口简介44

5.3.2数据加密 (45)

5.4系统各功能的实现 (46)

5.4.1............................ 主界面的实现46

5.4.2支付发起功能的实现 (50)

5.4.3订单信息査询界面的实现 (52)

5.4.4.............. RMS 录管理系统如何应用于软件53

5.4.5.................... 软件的网络迕接传输问题59

5.5系统的运行 (61)

5-6本章小结 (61)

雜 (63)

参考文献 (65)

致谢 (69)

第丨苹绪论

第1章绪论

1.1研究背景与目的

Internet为商家带来的S突出的发展契机就在于营销方式的变革，随着信息技术的闩新月异、Internet技术的飞速发展以及在全球范围内应用的深入，目前基于Internet的电子商务己成为一种重要的商业运作模式而得以广泛的应用。然而到目前为止，网络支付仍然是电子商务支付的绝对主流。随着电子商务支付手段多样化趋势的加强，另外支付模式所占的市场比例也逐渐的增加。在电+商务的多种支付方式中.借助于移动通信网络的支付方式具有最广阔的发展前景。

移动支付是移动通信网、Internet以及电子商务发展与结合的产物，它旨在借助于移动终端（例如于?机、PDA等)，借助于移动通信网络完成电子商务交易中的支付过程。作为一种全新的交易结算方式，移动支付因其方便性而曰益受到移动运营商、消费荇和网络尚家的占睐。近些年以來，出现了 -些从客户的手机费屮扣除交易金的支付业务，被称为移动电子商务的支付，在这种方式中，费用支取通过两炎途径实现：第?类方法是从手机账单屮直接扣除交秘费用，消费者在支付其当月手机账单的同时也就支付了交易金额，即，移动运营商为用户提供信用：第二类方法是从消费者的银行账户（可以是借id卡账户或是信用卡账户）中扣去交秘费用交易金额.在这类方法中，手机劣现将消费者的银行账号与他的手机号相关联，因此手机仅起到了简中的信息通道的作用。这样消费者只需使用手机或者PDA就能够完成整个交鉍的支付，它能够实现类似信用卡的方便性的同时乂能够避免在交易过程中使用信用卡结兑的麻烦。这种常见的手机支付业务作为一种崭新的支付方式，只有快徒、方便、低廉、安全等优点，受到了人们特别是年轻人的咨爱，将会夯非常大的商业前说。目前虽然移动支付在我因得到了快速的发展，中W移动支f丨用户LL达到7000多万人，但是交易金额仅有2.5亿多人民币.还+到全部网络支付总额2%⑴。

R前T?机的使用己漆透到社会生活的各个方而，我国手机的使用tt已超过4 亿部|21

—方Ifii,我国银彳j?卡的数暈也己经达到了 9.6亿张|31。手机银行卡的广泛;

使用让人们获得了更加灵活的支付方式，而集这两种产品在移动支付业务

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上，不仅能实现更加有效的支付，而且大大拓展了手机与银行卡的服务功能。随着移动数据业务在我国的飞速发展，出现了各种各样的移动数据增值业务，如中国移动公司推出的Web服务等。移动电子商务作为这些数据增值服务之一，在人们牛?活屮得到成功的应用14】。佝是，移动电子商务的业务范围也在F1益扩大，笮纯的从手机费中扣除交易金用已经不能再满足消费者的需要。另一方面，近些年来，虽然移动支

付的规校也得到很大的增长，大贵涌现了许多提供移动支付功能的公司，例如上海捷银、联动优势、易宝支付、联龙陴通等等公司l5],但是移动支付行业也存在着许多问题，例如安全性与适用性等。因此，构建专门的支付平台，结合各种新的手机商务活动实现交易支付，进而实现基于银行卡的安全快捷的支付服务，是目前迫切的需要解决的问题。

1.2国内外研究现状

1.2.1移动电子商务支付国外发展现状

H外现有的移动电子尚务女付业务的实现技术不尽相同，其中日韩所推行的运荇商主导模式移动支付相同S为成功。一些成功的例子如：円本移动通信运营商釆用山索尼公司开发的FeliCa技术推出了移动电子商务支付相同.目骱该系统己经具备了较大的规模；韩W SK电信联合卡组织推出的采用红外技术实现的移动支付平台美国支付领域的新贵PayPal公司初就是一个电子商务支付业务提供阅，

它提所供的移动支付业务能够实现用手机短信来购买各类商品，同时还提供货到付款的服务m。关国波士顿（Boston)顾问公司的一项民意调査显示：移动用户中大丁? 60%的人希望能在3-5年之内能够使用移动终端执行消费者的支付，例如购买火车票、地铁票、书籍、衣物、饮料食品、以及停车等等m。

欧洲的多HI运营商进行联合运作，得到了效果，似是与我国与日韩不同，银行作为.个合作者，是不参与到运代过程中的，消费养进行汾份验证时需要通过 SMS (ShortMesagingServiee 短消息）、WAP (WirelessApplication Protoeol,无线应用协议)、IVR (Ihiteraetive Voiee Response,交互语咅应答）等方式文现接入。这杆操作起來就非常麻烦，因此不适合于实时性要求办的交易支付行为。笫1审络论

最近时间以來在英国移动支付技术不断改进基础上，英国有不少的移动支付运营商采取把个人信息识别码读取器整合到移动终端屮的计划，并在推行。而芬兰在作为全世界移动商务发展域快最好的几个国家屮，人们拥有手机的比例很高.所以有着相当好的电子移动商务支付棊础。一直到2008年底，芬兰很多部门都开始认同移动身份认证技术并且一步?步分阶段采用(包括芬兰OKO银行、保险部门、劳动部、税务部门等）|91。

目前世界各闺所研究的移动电子商务支付系统的实现方式包括：（1)发展较为成熟的移动内容或应用支付；（2)拨打指定的服务号码实现移动支付；（3)借助于移动通信网络和用金融交易工具与银行卡完成移动支付；（4)在购物现场手机通过红外技术与POS进行通信，再用银行卡等付费；（5)通过网络购买商品与服务，再以手机进行支付。

1.2.2移动电子商务支付国内发展现状

白从2006年以来，我Wf-机用户分别新增4197万、5955万、6130万、6269 万、6400万[|()],増K速度之迅速令世界惊叹。截止2007年，我国移动用户总数已经达到了中国人n人约四分之一，数H增加到了 3.34亿1…，这个数目超过了美国的总人「I。截止2009年，我H移动用户总数已经超过了40%|12)，数目增加到了4.21亿1U|。最近儿年，移动用户的数tl还在大幅度的增加，可以预计到：我国手机市场的前景依然看好[14】。

近些年来，中国移动和中国联通两大通信运营商先后丌展了移动支付业务。例如，中H联通推出的“联通在线”业务，以及中移动推出的“移动梦网”就町以右作足一种用话费账单实现移动支付|151。2003年，屮国银联与屮因移动合资成立了“联动优势科技有限公司”，)丨'?创了中国移动公司的移动支付业务品牌——“手机钱包” |161。

“手机钱包”将中国移动的移动通信网络卜j银联/饭行的银行卡联网系统互相连接起來，从而女现了消费者用手机灾现交易支付。首先消费者可以将银行卡账号设为是支彳、丨账号，其次,选择支彳、丨标识为消货者?的于-机号阿. 这样就可以将乎机3

码与银彳丨' k账弓联系绑定，然耵，再借助r java或;i r?机短估息等通信接入手段实现银彳/卡支付》

1、我w移动电子商务支付的类型

北京丁业人学._丨:程硕上学位论文

与国外移动电子商务的支付系统类似，目前我国的移动支付也可以分拆成不同的类型：(1)目前发展的最为成熟的移动服务支付。在该种方式下，泊费者（或移动终端用户）能够借助丁-短信下载铃声、图片与软件，并且还能够传递个人信息。（2)目前仍处在发展阶段的远程支付。在该种方式下，可以采用不同形式的远程移动支付，如手机等。它所带来的快捷方便的服务已经服务于许多电子商务的应用。（3)目前仍在市场发存期的移动现场支付。在该种方式F的情况最为S 杂，而且移动现场支付是以POS机为基础的，需要比较大的投入，操作麻烦，也不容易被消费者所接受。

2、我国金融机构与移动运营商的合作

目前，主要足由移动运营商来积极的推动移动电子商务的支付系统开发。里然最近几年，几个大的金融机构丌始逐渐的参与到其中，但是明显的并没有非常重视该项业务。在我闽，H前移动运营商和金融机构主要采用如F三种合作方式：

(1)金融机构与移动运荇商建立长期的战略合作关系。包括中国银联跟中W联通公司之间的合作方式就足这方面的典型例子（2)采取除去银行和运营商的第三方來搭建移动支付、K?台模式，可以将银行与移动通讯运苕商之间推向合作。这种由多方合作的运行方式，注定会使移动支付具?冇一定的局限性，所以目前采取此种方式主要是收取公共事业费用。（3)多方合作而成立合资运营公司，采取专一负责模式的移动支付运营。典型的例子如联动优势，就是屮国移动和中国银联合资的。

总之，瓜然0前移动支付具有较好的发展前贤，伸.是相比丁 F1韩欧美等发达 0家，我国門前的移动电子尚务女付仍然是非常落后的。移动现场支付具有较大的利润与交易金额，但是并未得到好的发展，另外还有结合银行卡的移动支付，苒交易金额与利润也很大，但足也没有得到真正意义上的发展。要想U:移动支付进入人们的円常生活中，仍然许多的问题需要解决。

1.3移动电子商务支付面临的问题与挑战

I、技术安全的问题

作为?种电子支付的方式，移动电子商务支付为消费#提供方便的同时，也

第I帘绪论

为消费者带来了一些疑惑与问题。例如安全性的问题。许多消费者难以从原来一手交钱一手交货的方式中摆脱出来，接受这种新的交易方式。

2、消费模式的问题

移动电子商务系统如果采用先消费后结算（透支）方式，就必然要启用手机实名制、信用评估和构保体系，而且透支额度太小，也会阻碍移动电了?商务交易的发展。

3、主导权的问题

由于用户数巨大，以及移动运营商和银行在移动电_r-商务支付过程中固有的强势地位，目骱移动运营商或者银行掌娓有移动支付产业链的绝对主导权。目前我国的情况是：移动运营商在积极的推广移动支付业务，而银行业则对此进行观m,然而移动电子商务支付屮存在的r大的利益都吸引着两方枳极参b'到移动支付领域屮來，哪家获得主导权，也就掌握了国内移动电子商务支付的上动权。

4、服务形式和内容的问题

我国移动电子商务系统h前服务较为单一，内容也不够丰富。如采手机和银行卡更换之后.会很麻烦，因此市场推广比较困难。

5、法律法规问题

传统的商务与电子商务的法律、法规不能应用于当前的移动商务的运汽模式下，因此要尽快的完#相关的法徉、法规。

1.4论文内容与主要工作

论文针对当前我W移动电子商务支付的发展现状，在研究相关技水理论葙础上，构建一个切实nj?行的移动支付系统方案。并提出系统的整体设计构思、结构，以及各功能模块的职能划分等，提出了切实可行的技术路线与实施策略。以实现对用户具有史大的安全性和适用性的移动支付软件。

木文上要完成以下研究句丌发1.作：

(1)研究了T?机银行支付系统丈现的体系结构，介绍了手机银行支付系统开发屮所需耍用到的关键技术，包括客户端手机应用程序中MIDP的开发技术、

北点丁业人学T_程硕丨:学位论文

J2ME平台的主要功能、特性和体系结构等等；

(2)选择J2MF.作为实现平台，完成了基于J2ME的银行手机支付软件的设计与开发，详细描述了其中基本的MIDP客户端、服务器、数据库和数据库后台维护的幵发过程：

(3)所设计的系统实现了用户注册、订单支付、浏览订单、订单确认、账户密码管理、M1DP客户端与服务器的通信等功能，运行于手机上有友好的菜单界面。

本文内容安排如下：讨论了移动电子商务的概念、怠义、国内外的发展现状以及存在的问题，在分析移动购物系统的功能需求的基础上，以J2ME为开发平台实现了一个手机银行支付软件甲台。分析了系统几个主要功能模块包括：注册模块、支付发起子模块、支彳、j确认子校块4密码修改子模块的设计方案与详细实现。对软件系统设计中类函数与其交互性进行了说明。最后，通过实验仿真了系统的运行，运行结果表明：该系统能够实现用户注册、订单支付、浏览订单、订单确认和账户密码管理等功能，应用效果赵好。

1.5论文架构安排

木论文共分5韋?结构安排如F:

第1草:是文章的绪论部分，介绍研究课题的学术背景与实际意义；相关领域的研究进展及成果、存在的不足和有待深入研究的问题；本研究课题+:要研究内容，明确了文章的研究对象。

第2章足对手机银行支付软件系统开发的关键实现技术研究。手机银行支付软件的开发是基于J2ME的，所以着:車:说明了于-机银行支付软件在开发中涉及的-些技术和相关的网络连接技术。

% 3草对手机银行支付软件进行系统需求分析。土要包栝于?机支付现有流程分析，指山现有支付流程的《限并提出解决方案，并报拋解决方案对T机支付软件进行耑求分析。

第4草是手机银行支付软件的设计部分。主要包括根椐需求分析草节凡体设汁平机银行支付软件体各个投块如何设讣，各功能校块的类与类交可设计等。

第1肀绪论

第5章是手机银行支付软件的实现部分。主要介绍了进行手机银行支付软件丌发的软件几发环境、主要功能模块的实现与模块界面，解释了程序实现的部分核心代码。

最后在结论部分是对论文所做工作进行了总结。

北京丨:业大学工程硕士学位论文

笫2眾丁机银彳ri付系统实现关键技术

第2章手机银行支付系统实现关键技术

为了实现手机银行支付软件的开发，本章首先简述了手机银行支付软件的开发中用的一些关键技术基础，包括了手机银行支付平台的系统架构、JAVA平台整体情况、软件设计需要用到的J2ME技术与相关开发环境，以及目前主流的J2ME无线网络技术等内容

目前关于处理移动支付已经有WAP, SAT, SMS和BERW等技术，相比于这些技术，J2ME具有可移祖性、低的网络资源与服务器负载、MIDIet的动态事件处埋、琪物保护与密码技术等优点，因此支持Java也是手机发展的必然趋势。另外，J2ME 还能编写运行于各种硬件与不同操作系统上的软件代码，因此本论文考虑将J2ME作为银行电子支付系统的实现技术，來实现手机银行支付客户端系统软件。在本章茬先对这一实现技术进行介绍。在J2ME之前，首先对Java2 平台进行介绍。

2.1 Java2平台介绍

Java是Java语g与Java平台的总称《 1995年5月，Sun Microsystems 公司118】推出了 Java程序设计语言（以下简称Java语言）。具有动态的Web、跨平台、Internet计算的HotJava浏览器（采用Java技术实现，支持Java applet)的出现显示出了 Java程序设计语亩的魅力，现在常用的一些浏览器也都支持Java applet, 自Java技术被广泛接受，它依赖自身的：；'￡；善4、断推动着Web的迅速发展。Java 平台是由 Java 应用编程接口 (Application Programming Interface, API)和 Java 虚拟机（Java Virtual Machine)两部分构成，其屮Java应用编程接口的作用楚为 Java应用提供?个标准接U，它又可以分为基本部分和扩嵌部分，该接口是独立丁系统操作系统的。因此，R前Java平台屮已经几乎嵌入了所釘的流行操作系统。

总体来说，Java可以分成三大类体系：JavaSE (Java2 Platform Standard Edition, java平台标准版)，它的API接口以K?运行的环境是?食专门应对传统桌面的，同时也是java这个平台串.Ifll的基本组成成分。在Java2的各种f台下，北京工业人宁丨:程硕丨.+学位论文

都有以其相应的开发组件对应，例如，Java2 Software Development Kit (SDK) 就是J2SE里面对应的开发工具。在J2EE中，Java语5的所苻特性都包含于Java 类库中，它主要应用在台式机上。作为J2SE的扩展版木，JavaEE(Java 2 Platform, Enterprise Edition，java平台企业版)主要的应用集屮在企业应用中，这些应用往往以服务器端开发为基础，以可迁移数据库技术为核心。Java语言的所有特性都包含于Java类库中，此外,不通种类的规范和接n也包含在其中，比如说JNDI，EJB, JDBC, Servlets, RMI,这些都是。其中对于J2EE米说艽主要的后端设施就是Server。在此就和J2SE—样，它也使用了虚拟机技术（Java Hotspot)。第二个就是java为微设备运行的简化版JavaME(Java 2 Platform Micro Edition)。专门定义的API组,就是为了让其能在系统资源较少的电子设备和嵌入式设备中应用编程，其中电子设备和嵌入式设备就包含手持无限设施(如手提电话)、PDA, 智能冰箱和其他少有充足资源的类嵌入式电广设施。W为这些设施不宵是CPU 还是内存在多方面都有限制，J2ME的类库相校于J2SF.的库比较起來有.些缩水，姓然说类库变小，但是增加了一些新的特性，虚拟机根据应用环境即缺乏足够资源的嵌入式系统做了变更。J2ME有两类虚拟机CVM (C Virtual Machine, C 虚拟机)与KVM (K

Virtual Machine, K虚拟机)，是其标准参考实现。他们适用范闹并不相同，简单地说，CVM的功能比KVM功能更为强大，低端MIDlet 交给KVM虚拟机，高端交给CVM虚拟机間。

首先将Java平台安装于一个硬件或操作系统平台上之后，然后就可以运行 Java 应用程序了。Java程序仅需要执行.次编译，就能够在各种操作系统和硬件平台中使用|2(>1。本文系统设计是基于J2ME技术进行开发的。

2.2 J2ME 简介

J2ME (Java 2 Micro Edition)主要足针对运行在独立设备、小型设备、嵌入式设备、互联移动设备卜.的Java应用程序开发而提出的j ava技术规范。作为J ava技术的微型版,J2ME是由美U SUN微系统公司首先提出【21】。阁2-丨给出了J2ME 的体系结构阁。如阁所小，J2ME技术核心主要山一食适合运行在上述设备环境I:的API 接口和一个Java虚拟机(KVM)构成。

笫2韋T-机银彳ri付系统实现关键技术

图2-1 J2ME体系结构图 Figure 2-1 The structure of J2ME System 2. 2. 1 J2ME的配置

考虑到移动设备拥有大品的厂商，而且设备功能和具体接口存在较大的差计，在系统设汁中需耍考虑J2ME在系统开发时能提供的通用性。J2ME的通用性是借助于一个特殊的配W.文件來实现的。

阁2-2 J2MES次结构 Figure2-2 J2ME Overview 在系统幵发中，J2ME通过将+同的设备分类，随后就会U:对应的设备按照

相应的各个不同开发商所逍循的标准与规范指定。除此以外能够做到自己适应开

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发环境，不过耑要进行相应配置文件来调节I221。选择过程足：J2ME的每个配置能够配冒具体的硬件类型，是一组通用设备提供坛精简结构的Java平台。图2-2 给出了 J2ME常用的两种配罟：有限连接设备配S (Connected Limited Device Configuration, CLDC)和连接设备配S (Counected Device Configuration, CDC). 其中一些支持J2ME技术的于-机采用的就是CLDC配置，CLDC配胥对支持手持设缶和Java应用程序接口都进行了定义。CDC配冒往往用来对一些设施硬件高级的电子产品进行定义，如洗衣机、冰箱、电视机等，它也定义了有线连接的设备的应用程序技术和接口。大部分基于CLDC系统中采用的是虚拟机KVM。所面向的设备的具体配S不同是CLDC和CDC两种配S之叫的圾人区别。CLDC 存储器大小往往只有128K?512K,所针对的设备的处理能力相比于PC机是非常有限的，并且，CDC系统主要应用设备配置好、岛位处理器（32位以上)，大容量空间存储的设备（高于512K),在如今一部分系统4!.面，火部分基于CDC 的系统中采用的是虚拟机CVM，CVM具有强大的功能。图2-3给出了 J2SE、 CDC、CLDC之间的关系。

阁2-3 CDC、CLDCs J2SE 义系阌Figure2-3 Relation of CDC、Cl,D、J2SE Java2 Platform Micro Edition Wireless Toolkit 足一个;Jl:发T_具，它为设备提供

了一个栈拟环境来编写移动设备程序，涵盖冇编5程序要求的各种库和相应的模拟器等，可以通过校拟器来对各种类型和各种硬件的手机设备进行调试。它支持 J2MH CLDC/MIDP 的开发^

笫2?手机银行支付系统实现关键技术

2.2.2移动信息设备配置文件(MIDP)

移动信息设备配置文件(Mobile Information Device Profile, MIDP) 述立在CLDC的基础上，其功能是描述手机和寻呼机等一些具体化的无线移动设备。J2ME 平台的移动信息设备配芄文件定义了一个标准的Java AP I集合。Java API集合与受限的设备配首CLDC ?起提供了完整Java ME 应用程庁?运行环境，该运行环境是一个曲向如移动电话、无线个人电脑记事本、双向寻呼机等移动信息设备的。

数据的持久存储是编写应用程序的一个苺本要求，就是说数据要以一个特定的方式存储，不可以失效、丢失，还耑要能够根据相应操作來简单的进行搜索和刷新。J2ME 中有专门的数据持久存储系统(Record Manage S ystcm, RMS), RMS相当于通信手机的数据库，提供了数据库应有的搜索、棑序功能，只是相对简单。|231。

R M S作为M丨D P上的标准数据持久存储丌发系统,R M S负责史新数据、检索数据、存储数据并将其在手机上操作。而MIDP设备的内存可以分为3 块：分别是Persistence Storage、Heap Memory % Programme Memory1241? 3移动〒?机设备111己的操作系统（Operating System) Jf始运行MIDlet 套件的时候，就是开始运行MIDletsuite，需要的内存由Programme Memory 来划分内存空间來提供。另外，一个移动终端设备可以有多个MIDletsite 来提供所需内

存，所以，移动终端设备能够使用多个操作系统所分配的 Programme Mcmor 来实现对 MIDletsuite 的存储。

MIDP设备中会提供给Heap Memory内存空问，就足运行的程序在它周期中存放程序创建的对象还有各种变景的存储内存空间，在设备中为这部分划分提供空间约在儿百K之内。

运行期间M1DP应用程序部分数据需要放在Persistence Memory中，要 )1J 这作'个:I'hJ来长时间存储，丨|()时RMS的数掘也在Persistence Memory的空问中存储。但是，数据持久存储系统不能够实现数据的随机存储。数据持久存储系统必须按照进制数据的方式进行存储。般的数据存放的Jj—式

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足类似于数据库的表格，而数据持久存储系统不同，它仅仅是按照-个记录的方式来存放数据，即，在存放数据时数据对应的存放表格仅仅有一行。

2.3 J2ME的无线网络开发

在手机银行支付软件的开发中，无线通信是实现数据交换的关键。各种基于移动信息技术为无线网络下的系统丌发提供了一个很好的丌发环境。

2.3.1无线网络技术

目前无线网络技术相比有线网便携、机动性方面有着很大的优势，具体来说为无线窄带广域网、尤线宽带广域网、无线局域网技术。一个明显的趋势是无线网络技术获得广泛的应用，越来越多的人丌始习惯使用手机上网，也是将来技术发展的方向U51。B前Java技术支持的无线网络技术包括在我国的移动设备屮都有广泛的应用的CDMA、GPRS等等。

1、窄带广域无线网(Narrowband Wide Wireless Network)

目甜现有的窄带广域无线网络可以分为三大类，即GPRS网络、HSCSD 网络' CDPD 网络，这三种网络都有自身的特点、优点和凼有的缺陷。

⑴分组无线业务(GPRS) ：GPRS是一种新的具有“按量计费”、“实时在线”、“自动切换”和“快徒登录”优点的分组数据承载业务[26]。因为将分组技术应用于GPRS,用户可以克服上网断线的烦扰。与WAP不能同时上网和使用电话服务不同，这种GPRS 方式上网可以M时的使用网络和 GSM通话的功能。

(2)高速电路交换数裾(HSCSD) ： HSCSD是种适于移动用户的数据传输的技术，与GSM技术相比，没有本质上的差别，但是HSCSD比 GSM的速度至少提岛了 4倍以上。H前也有一些信号的手机支持丨丨SCSD 技术，例如 Nokia6250 和

Nokia6210|27).

(3) CDPD网络是以TCP/IP协议为基础的，其实现方式屮采用了对数椐进行分组操作的思想，被抒为……最好的无线公共网络数拟通信规栉”。它实现了将高速传输速度、丌放式接口、空中链路加密、用户单元确定、 ffi缩数椐纠错、空中数拟加密等技术的结合。

第2 7 -T?机拟行i付系统实现义键技术

2、宽带广域无线网（Wideband Wide Wireless Network〉

代表无线网络发展趋势的几种宽带广域无线网分别足LMDS (Local Multipoint Distribution Services,木地多点分配业务）、WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、SCDMA (同步码分多址的

无线接入技术）

(1)本地多点分配业务(Local Multipoint Distribution Services. LMDS) 此种宽带是工作在微波频率段的，目前可以将它频率定位在28GHz左右129]。优点是

对双向的通话、图片、影像流等数据在+远的范围内传输。山于，数椐双向传输和高带宽数据传输流畅等是微波这个波段的优点，也是L M D S 的优点，此优点使得无线网络接入点问题得到解决。

(2)同少码分多址的无线接入技术（SCDMA)是一种保密性好、辐射小、通信质景高的第三代无线通信技术。它具有与TD—SCDMA相同技术内核，其内核的技术是国际领先的。

(3)宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access. WCDMA) 也屈于第三代无线通信的关键技术之一〖3G1,它能够支持范围在384KbPs-2Mbps之问的不等的数据传输速度。■以根据不同的应用场合提供不同的传输熟虑。例如如果在汽车火车上等移动终端高速运动的情况下，宽带码分多址系统的传输速率比较小，但是如果是移动终端在某些室内环境或者低速运动等低速移动的情况下时，则可达到很高的传输速率，有时甚辛到了 2MbPs?相比于GSM系统9.6K/S的传送速度，其优势显而易见|311。

3、局域无线网

无线局域网分为IEEE802.il网络、Bluetooth网络、IrDA网络三种丨32J.

(1) IEEE802.il网络：山全球公认的局域网权威丨EEE802委员会制定的无线协议标准丨EEE802.n lMJ。在该标准下，与普通的LAN交换机的使用方式不同，连接缆线后之后，还要进行个人电脑的认iiF、认证通过确认合法后才能使用【.AN。丨EEE802.n也足应用和尤线LAN接入点和LAN交换机的一种用户认址技术。

(2) Bluetooth：“蓝牙??是1BM、爱立信等多家公司在1998年联合推

_____________ 北京工业大学工程硕士学位论文

出的一项无线网络技术，它定义了一种统一的无线局域网通讯标准|341。蓝牙技术取代了借助于数据电缆的短距离无线通信技术，在新的无线局域网的通信标准下，工作在低带宽信号情况下，能够实现借助于低带宽信号的点对点，或点对多点连接之间的信息传输。

(3) IrDA： IrDA是最早的无线局域传输方法，利用的是红外线来传输数据。1993年，有儿十个大的厂家侣议成立了红外数据协会，将红外通讯标准进行了统一，一直沿用至今。

2.3.2 MlDP 通用网络接口（MIDP Common Network Interface)

在MIDP中为了使在网络环境下开发更加灵活，主要是对于各种各样的无线网络来选择以其相对应的开发接U,而提供了都是采取Connection接丨丨继承获得的一组网络开发接口。丨nPuteonneetion、Datagram Counection、 Stream Connection Notifier、和 OutPut Couneetion l35)分别是 Connection 接口的四个继承类。

2.4本章小节

为了实现手机银行支付软忭系统的丌发，本章首先介绍了系统实现中的一些关键技术基础，研究了手机银行支付平台的系统架构，以及在系统中采用的 JAVA平台整体愦况、软件设计需要用到的J2ME技术等等。通过木章的研究，为基于J2ME的手机银行支付软件系统的设讣_实现奠定了基础。

第3苹手机银彳r支付系统：求分析

第3章手机银行支付系统需求分析

手机银行支付的s的是借助于移动通信网络实现一个移动的电子商务服务系统，能够劣现借助于移动电话办理银行相关支彳、丨业务，是移动电子商务支付的一种有效手段，也是继网络银行之后的一种新的银行服务方式。本章我们对手机银行支付系

统的处理流程进行分析,以针对具体耑求完成相应的功能要求，本章的目的就是根据用户的需求，采用面向对象的理论來貞观准确淸晰的表达出系统所要实现的功能并进行详细说明。

3.1手机银行支付系统工作流程分析

在手机银行支付系统工作过程中，银行通过消费者的手持移动终端和中国移动、联通的通信W络的信息平台，为客户提供消费支付的功能。作为一个移动支付的平台，整个系统流程工作如下：

第一，栘动支付个人用户需要在移动支付服务提供商处注册，注册结束后，就会把自己的手机号和相应的信用卡相互捆绑，然后用户还会从移动支付提供商那取获得（卜'载或其他方式）移动支付软件和支付密码。如果是商家手机用户，在移动支付提供商处执行与个人用户类似的注册之后，移动支付服务提供商会为它在葙础信息中增添一个它HlA的企业号，并将注册时所提供的信息和账户绑定。

第二，用户在某一商家选购完商品之后（需耍该商家也己经在移动支付服务注册），向尚家下发订笮，然后，通过系统界面选择支付的方式，在支付方式的系统界面屮选择“手机支付”。

第三，用户使用移动支付软件输入购买商户的企业号（企业号是从商户那甲.问得）、选择相应号码订甲，和本次交品耑要支付的金额，将其提交给移动支付服务提供商。

第四，移动支付服务提供商采取短信提示方式苫知用户交鉍成功，银行怜早.fij 的相应金额扣除，并告知商户。

北京工业大学T.程硕十学位论文

这个流程如下图3-1,

^ 3-1移动支付流程图 Figure 3-1 Mobile Payment Flowchart

3.2系统需求分析

用角、用例构成的关系图在向向对象分析设计中被称为用例图，而此往往会用作需求分析图例使用，手机支付系统耑要的功能就足发起付款，外确认付款.为了确保安全的发送信息，运营商耍为用户提供密码服务。作为?个手机支付软件应能够按客户

要求改变密码。因此，确定了三个用例：密码变更、确认付款和发起付款。如图3-20 笫3帝丁机银行支付系统需求分析

阌3-2软件用例阁 Figure 3-2 Usecase of software

1、发起支付 i)用例車件流描述

I支付发起

1.1支付发起描述

这个川例可以u:移动川户支付过程发起。

1.2前置条件无。

1.3后置条件

用户的耍求被移动支付服务提供商获得，订中被逑立，并将交易金额从相应的HJ 户帐户划出并转进临时帐户》

1.4韦件流

1.4.1 S 流如果用户发起支付.启动W例。

(1〉用户进行支付选抒；

(2)系统屏幕敁示支付界面：

(3)川户将商家号、T-机号、交易金额、ij单号义键信息坝5完全：

(4)系统将商家号、手机号、交易金额、订单号关?信息发送给服务器并接受错误报'占：

(5)如*不返M错误信息，则开始分支流5 1执行：+然分支流S-2执

行。

1.4.2分支流

S-丨：错误佶息为空的话。商家号、手机号、交易佥额、订单号存入手机屮： S-2:错W倍息由服务器返冋的话。屏倍错误倍息显示，然V：返问支付界面。

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图3-3支付开始活动阁 Figure 3-3 Activity Diagram of payment start

3)非功能性需求

在用户能够接受的范围之内，反馈信息的时间尽最缩短，并且域大限度地减少GRPS数据传输流暈，以节畨费用。

2、确认支付

1) “确认支付”用例屯件流描述

第3章手机银行i彳?丨系统需求分析

2确认支付

2. 1确认支付描述本用例允许叫户将发给商家货款，使川手机进行支付确认.

2.2前置条件无.

2.3后置条件

川户的要求被移动支付服务提供商获得，以订申为准将交易金额从相应的临时账户划出并转进商户账户。

2. 4事件流 2.4. 1基流

用例启动前提条竹是用户接收完服务后想耍支付确认，

(1)用户从手机界面对支付确认进行选抒：

(2)系统将订单列表、支付确认界面显示出来：

(3)用户选抒需要支付的订单确认：

(4)系统耍求用户将银行I：?交易密码输进i;

(5)用户将银行卡交易密码输进去，等待完成服务：

(6)手机里面原来己经支付的定单项被刪除.

2)确认支付活动图

Figure 3-4 Activity Diagram of Confirm payment

3)非功能性需求

确认支付在这个系统的过程中足关键性的问题，在该流程中，用户的密码信息需耍绝对保密，这样一来，采収的措施就必须是安全认证的，片在信息传输过程中使用较人的加密强度，ifD且还需确保确认支付流程中系

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_________________ 北京丁业火学丁程硕丄?学位论文 ______

统响应时间尽景缩短以节省用户流:&增加用户体验感。

3、修改加密码

密码用户注册的吋候，由移动支付服务提供商用来判断验证信息来源和加密数据是不是此使用者相对应的密码，移动使用客户端的所有需要加密的数据必须经过处理以后才能通过无线网络发送传输出去，如此一来才能使得传输过程中涉及用户敏感的佶息得到安全保i正

1) “修改加密码”用例描述

3.1简单描述

本用例允许用户修改PI己的加密码。

3.2前置条件无0

3. 3后S条件

T-机中存储的加密码被修改。

3. 4讲件流 3.

4. 1基流

当用户想耍修改加密码时，用例肩动。

(1)用户选抒加密码管理：

C0系统显示加密码管理页而；

(3)用户输入手机号和相应的加密码；

(4)保存川户输入的手机号和相应的加密码…

2)修改密码活动图

*3草T机银行支付系统霈求分析

Figure 3-5 Activity Diagram of Change Password

3)非功能性需求

所耑的响应时间中等，W要保证正确信息反馈，要求反馈信息足加密

的。

3.3手机银行支付软件系统架构

为了实现上述支付功能，一般说來，需要由如图3-1所示的手机银行支付客户端系统完成，则系统架构要有四大部分功能模块组成，分別为：图形用户界面子模块、银行应用系统与数据库子模块，通讯接口子栈块与移动终端的软件模块。如图3-6所示。这四部分之间协同工作.实现将手机9?码与银行卡账3进行绑定，卩i通过手机软件来用绑定的账户进行支付, 安个、方便、随时随地办理各种支付业务。

北京I业人学工程硕丄宁位论文

图3-6手机银彳T支付客户端的系统结构阁

Figure 3-6 The structure of client of mobile bank payment System 手机银行支付突破了空间和时间上的限制，避免到银行的柜台办理业务，提高了消费者的服务便利性与服务质s:;另?方面，它也给银行带米见低的运营成本，例如手

机银行的移动支付功能可以使目前自动柜员机 (ATM)数M：大幅度的减少，也减少了电话银行服务的业务。

随茗网络技术与通信技术的发展，手机银行的支付场合越来越大，交易额也在不断攀外。在较小的屏幕尺寸和较繁琐的手机输入操作下，如何实现一个运行界面友好，运行有效，时间延迟小，进而使得消费者有一个赵好的用户体验的手机银行支付客户端软件就成为了手机银行系统开发屮极其重要的一个要求。

3.4手机银行支付软件系统各个模块分析

移动支付交易对于信息传输安仝性、速度都有一定要求，耑要在做到这些的基础上，将交易内容发送给服务提供商，这是手机银行支fj■客户端软件起码的要求，此外还耑要拙仓发起支付和支彳、J?确认的能力，然后还需要用户密码修改功能加强用户安伞。W此按照以上描述功能需求，手机银行支付软件系统的整体应该有注册、支付发起、支付确认和修改密码卩q个

笫3苹手机银行支付系统滞求分析

主要功能。

3.4.1注册子模块

注册子模块功能结构阁如阁3-7所示。手机用户在移动支付服务提供商处首先执行注册，H的是将自己的于-机号和银行卡绑定。同时，于-机用广就从移动支付提供商处会获得-个于?机支付软件和一个唯一的密码。另—方面，商家也会在移动支付提供商处执行类似的注册，移动支付服务提供商会为它提供一个唯一的企业号，并将它自己的信息和账户绑定。

图3-7注册+模块功能结构阁 Figure 3-7 The Structure of registration module

3.4.2支付发起子模块

手机用户如果在某?家己经在移动支付服务提供商处注册的商家选购商品，选购完成之后冉句商家卜'发订单，然后，通过系统界而选择支付方式，这甩选择的是手机支付。接下来，PJ使用手机客户端软件填写商家的企业3(尚家的企业3是商家处得到）、U单号，以及耑要支付的夂易金额。然后将其提交给移动支付服务提供商。移动支付服务提供商使用短信提示F机用户银行卡屮交易金额己扣除.M时向商家发出货物发出指示(可以使

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图3-8支付发起子校块功能结构阌 Figure 3-8 The Structure of payment registration launch module

3.4.3支付确认子模块

手机用户受到服务或者货物后，验证满意，使用手机支付软件确认这笔交易完成。移动支彳、丨服务提供商将货款划到商家的账户并通知商家。交易完成。支付确认子模块功能结构图如图3-9所示。

m 3-9支付确认子校块功能结构阁

用fe信或者网络）。支付发起子模块功能结构图如图3-8所示。

Figure 3-9 The Structure of payment confirmation module

笫3审-T?机银行支付系统:C求分析

3.4.4密码修改子模块

加密码是在用户注册时，移动支付服务提供商为加密数据及辨别信息来源究竟是不是此使用者相对应的密码，移动使用客户端的所有需要加密的数据必须经过处理以后才能通过无线网络发送传输出去，如此一来I能使得传输过程中涉及用户敏感的信息得到安全保证。支付确认子模块结构图如阁3-10所示。

m 3-10支付确认活动阁Figure3-10 Activity Diagram of Confirm payment 3.5其他非功能性需求

由丁?系统使用手机作为移动终端设缶，有着其作为客户应用端的局限性（按键少，输入不方便，显示器小，屏猫内咨信息不会太丰离等），这将良接导致与商户交互过秤中复杂稃度，达至使得整个交从不成功，W此就要求我们将移动处玴系统作为一个整体，其操作和显示的需要进行人性化功能，容易使用，让用户使用起来史加快捷方

便，同时也增加了本系统作为移动立付的应用优势。此外手机支份不应该被限制在网络支讨屮，不应该只足网络支彳、丨的一种形式，而应该走出网络支付的限制。进入各种支付的领域。随G?作为?种新型的支付方式，要使得用户能够方便的使用。发起支f丨时耑要按规疋的格式一字一句的塡'4短信息无论如何不会足吸引人的。闵此在流程屮要下功夫提用户的舒适皮。

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3.6本章小节

本章对手机银行支付系统进行需求分析，首先分析了对手机银行支付系统用户耑求，并进行设计，然后将其T作流程具体划分成几个功能模块, 在此基础上给出了系统的实现架构与主要的功能模块的实现方案，为卜?一茯设il?与劣现打下理论基础。第4眾丁机银行支付系统的设计

第4章手机银行支付系统的设计

上一章节是支付软件系统耑要实现的功能以及非功能要求进行了分析，定义各系统功能模块，在这个前提下，此章节为各功能模块进一步细化，实现设计各个类需要的功能、各个类之间的交互。

4.1整体设计

手机客户端软件向服务器发送数据，需要使用J2ME来访问网络。作为手机来说，它的网络功能不像电脑那么强大，同时J2ME技术对于处理数据和网络功能也没有

J2EE那样的丰富，因此，进行开发时，把J2ME和.丨2EE 中的一些技术结合起來使用，会使开发变得简单和容易理解。锒体结构如图 4-1。

图4-1輅体结拘图

Figure4-1 Overall structure