《电子签字板规范

《电子签字板 Q/CUP 中国银联股份有限公司企业 Q/CUP XXX—XXXX 代替Q/CUP XXX-XXXX 中国银联电子签字板规范 Electronic Signature Panel Specification 发布中国银联股份有限公司 Q/CUP XXX—XXXX 目 次 1 范围 ................................................................................ 2 2 符号与缩略语 ........................................................................ 2 3 电子签字板的硬件要求 ................................................................ 2 4 电子签字板的软件要求 ................................................................ 2 5 电子签字板与POS终端设备间的通讯 .................................................... 2 6 电子签字与交易特征码的合成 .......................................................... 9 7 压缩算法 ............................................................................ 9 I Q/CUP XXX—XXXX 前 言 本标准对电子签字板与POS终端设备之间的通讯、电子签字板与交易特征码的图片合成，以及电子 签字图像的压缩算法做出规定。 本标准由中国银联股份有限公司提出。 本标准主要起草单位:中国银联技术管理部。 本标准主要起草人: I 电子签字板规范 1 范围 本文档主要定义POS终端与外接电子签字板之间的通信接口、交易特性码与电子签字合成的图像特性和以及图片合成的压缩算法。 本标准适用于受理银行卡终端的外接电子签字板。 2 符号与缩略语 符号 描述 STX 报文起始 02H ETX 报文终止 03H Length 数据长度 LRC 校验码 Command ID 命令码 Data Value 数据 3 电子签字板的硬件要求 3.1 签字板按键要求 签字板应具有“确认”和“取消”按键，在持卡人完成电子签字提交和撤销签字信息使用。 3.2 对工作环境温湿度的要求 签字板应能在温度为0?C,40?C，相对湿度为20%,93%(40?C)的环境下稳定工作，在特殊环境下工作应能满足特殊环境的特殊要求。 3.3 抗跌落能力 宜采用达到如下抗跌落能力的电子签字板，即在初速度为0的条件下，签字板从1m高处做自由落体运动跌落到水泥地面，外壳无明显破损，各部分可正常工作。 3.4 可靠性 除非特殊部件另有规定，无故障工作时间不低于50,000小时。 4 电子签字板的软件要求 4.1 系统软件 应具有系统初始化，对软件、硬件的自检及报警功能，具备断电保护功能，并方便应用程序的加载和参数设定。 4.2 二次开发平台 提供高级语言(如C语言)开发环境，提供二次开发专用接口，并提供应用模块，具备应用程序的调试和测试环境。 4.3 模块化结构 支持模块化结构设计，软件应封装成几个相对独立、性能稳定的模块，供应用开发者使用。 5 电子签字板与POS终端设备间的通讯 5.1 电子签字板串口指令 2 Q/CUP XXX—XXXX 5.1.1 通讯协议 POS与电子签字板应必须支持使用RS232 异步通信协议通信。RS232异步通信协议的波特率115200，8 数据位，1 停止位，无奇偶校验。 5.1.2 报文格式 STX Length Command ID Data Value ETX LRC 1 Byte 2 Bytes 1 Byte n Byte 1 Byte 1 Byte -STX(0x02) : 正文起始符 -Length : 从Command ID到ETX的字节数(包含ETX) -主要命令 : Contents Command ID 握手请求 0xA0 握手响应 0xB0 前一笔签字上传状态结果通知 0xA1 前一笔签字上传状态结果响应 0xB1 签字输入请求 0xA2 签字完成成功响应 0xB2 签字完成异常响应 0xC2 签字结束请求 0xA3 签字结束响应 0xB3 上传失败签字批量传输请求 0xA4 上传失败签字批量传输响应 0xB4 上传失败签字批量传输结束请求 0xA5 上传失败签字批量传输结束响应 0xB5 -Data Value : 签字板到终端间的实际的数据 -ETX(0x03) : 正文结束符 -LRC : 从Length开始到ETX 结束的报文所有字节按位异或得到的结果(LEN和ETX参与运算) 5.1.3 通讯过程 5.1.3.1 通讯过程概述 电子签字板的主要功能将持卡人的电子签字与交易特征码进行图片合成并存储在电子签字板上，终端设备在下一笔联机交易之后将签字信息上送至收单平台，签字板应具备掉电保护功能，保存签字及其状态信息。电子签字板与终端的通讯过程主要分成以下几部分: 1、通讯连接测试: 测试签字板和终端连接情况，通信指令包括握手请求和握手响应。 2、前一笔签字上送状态(可选): 该组指令适应于电子签字信息存储于外接签字板中，签字信息存储于POS终端可无此组指令。 终端在进行本次交易电子签字之前，向签字板发送前一笔签字上传状态，签字板根据前一笔签字上 传状态，对签字进行删除或打标记并存储。 通讯指令包括前一笔签字上传状态通知和前一笔签字上传状态响应。 3、电子签字输入合成传输: 终端发起电子签字输入请求，电子签字板进行签字采集、合成、存储。通信指令包括签字输入 请求、签字完成成功响应、签字完成异常响应、签字结束请求、签字结束响应。 4、上传失败签字批量传输(可选): 3 该组指令适应于电子签字信息存储于外接签字板中，签字信息存储于POS终端可无此组指令。签字板存储终端上送失败的签字，当存储笔数将满的情况下，终端在空闲时根据签字板提示指令发起批量传输签字的命令。 主要通讯指令包括上传失败签字批量传输请求、上传失败签字批量传输响应、上传失败签字批量传输结束请求、上传失败签字批量传输结束响应。 5.1.3.2 通讯指令详细描述 具体通讯过程参见图1: 持卡人签名板POS终端 等待状态 握手请求 握手请求响应 前一笔签名上传状态通知 前一笔签名上传状态响应 签名输入请求 等待输入 图像合成 持卡人签名 存储 签名完成成功响应 签名完成异常响应 签名结束请求 签名结束响应 等待状态 上传失败签名批量传输请求 上传失败签名批量传输响应 上传失败签名批量传输结束请求 上传失败签名批量传输结束响应 1 签字板与POS终端通讯图 图 1、通讯连接测试指令: 1)握手请求:由POS终端向签字板发起握手请求，如果签字板应答准备就绪，终端可继续进行电子签字;如果响应状态未准备好或3Sec未收到响应，POS终端将进行传统POS签字打单。 2)握手请求响应:电子签字板进行自检，根据自身工作状态向签字板回复响应。POS终端根据签字板的响应状态决定是否继续电子签字。 2、前一笔签字上送状态指令(可选): 4 Q/CUP XXX—XXXX 1)前一笔签字上传状态通知:POS终端向电子签字板发起前一笔签字上传状态通知指令，通知 电子签字板上一笔电子签字的传输结果。如果接收到响应指令中提示存储失败或终端3Sec未收到响 应，终端在本次签字流程结束后打印电子签字凭条作为收单行凭证。 2)前一笔签字上传状态响应:电子签字板根据前一笔签字上传状态通知指令中的传输状态值对 签字进行处理。如果上传成功，电子签字板删除该笔电子签字信息，上传失败，打上传失败标记， 存储该笔电子签字，并统计交易笔数，前一笔签字上传状态响应指令中回复签字板处理结果。 3、电子签字输入合成传输指令: 1)签字输入请求:POS终端向电子签字板发起签字输入请求指令，该指令报文中将包含交易要 素信息。终端如接收到签字完成异常响应指令或等待时间超过40Sec，终端进行传统打印交易凭条， 并向签字板发起签字结束指令。 2)签字完成成功响应:持卡人完成电子签字并按“确认”键，签字板进行图片合成并向终端回 复签字完成成功响应，同时将签字信息发送至终端。如果在签字过程中，持卡人按“取消”键，电 子签字板清除已签内容，重新进行电子签字。 3)签字完成异常响应:如果签字板最终未完成签字信息的合成或存储，向电子签字板发送签字 完成异常响应指令。 4)签字结束请求:终端向电子签字板发起签字结束请求。如果POS终端在3Sec未收到响应，将 重新发送签字结束请求指令。 5)签字结束响应:电子签字板向终端回复签字结束响应。 4、上传失败签字批量传输指令(可选): 1)上送失败签字批量传输请求:终端向电子签字板发起上送失败签字批量传输请求命令，准备 向收单平台批量传输电子签字。如果POS终端在3Sec未收到响应，将重新发送批量传输请求指令， 重发指令为三次。 2)上送失败签字批量传输响应:电子签字板一起将签字信息按顺序传输给POS终端。POS终端根 据该响应报文中的flag值，判断是否传输结束。如果flag值为0，表示无下一笔电子签字信息，已 为最后一笔，终端在收到该笔签字信息后，向签字板发送批量传输结束请求;如果flag值为1，表 示后续仍有电子签字信息，终端将继续等待签字信息，如果在收到flag为1，且30Sec后仍未收到下 一笔签字信息，终端再次发送上送失败签字批量传输请求，重新进行批量获取签字板签字信息。 3)上送失败签字批量传输结束请求:POS终端向电子签字板发送批量传输结束请求，如果POS 终端在3Sec未收到响应，将重新发送批量传输结束请求指令，重发次数为三次。 4)上送失败签字批量传输结束响应:电子签字板收到批量传输结束请求，清除所批量上送的电 子签字，如果未接收到结束请求，不删除未上送签字，等待下次传输请求重新传输。 5.1.4 报文格式 5.1.3.3 握手请求报文 握手请求命令由终端发向电子签字板，该命令用于POS终端在准备进行电子签字时，POS终端向电子签字板发起的设备启用预指令，用于检测设备准备是否就绪，电子签字板在接收到此命令后，进入工作状态。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 length 2 Bin 从 Command ID到ETX的长度，默认字节从高位到低位 Command ID 1 Bin 0xA0 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.4 握手请求响应报文 5 握手请求响应命令是由签字板返回给POS终端的握手响应，签字板进行自检，根据自身工作状态(包括存储空间等)，返回给终端是否可进行电子签字的响应。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 length 2 Bin 从 Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB0 STATE 1 Bin 响应状态 1:准备好;0:未准备好 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin - STATE: 状态为1，签字板准备好，POS终端在接受此响应后可发起后续指令。 状态为0，签字板未准备好，POS终端将发出错误信息“没有正常的签字板”，并进行传 统打单签字。 如果POS终端未收到来自签字板的握手响应，POS终端发出错误信息“没有正常的签字板”，并进行传统打单签字。 5.1.3.5 前一笔签字上传状态通知报文(可选) 签字传输通知报文是由POS终端向电子签字板发起的指令，该指令中将包含POS终端对上一笔交易电子签字的上送状态，Num是签字板确定的电子交易凭证序号，由电子签字板在签明输入完成报文中传送给POS终端。STATE状态值用于标识POS终端对上一笔签字上送的状态。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度，默认字节排序从高到低 Command ID 1 Bin 0xA1 Num 3 Bin 电子签字的编号，作为POS终端和电子签字板确定对哪一 笔电子交易签字操作的索引，为十六进制数 STATE 1 Bin 上一笔交易传输到收到平台的状态 1:已成功上送至收单平台 0:未完成上送到收单平台 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin - STATE: 状态为1，上一笔签字信息上送成功 状态为0，上一笔签字信息上送失败 5.1.3.6 前一笔签字上传状态响应报文(可选) 签字传输响应报文由电子签字板向POS终端发起的指令，通过该指令签字板对上一笔签字信息作相应处理，如果从签字传输通知报文中得到的信息是签字上送成功，签字板根据Num值将电子签字信息删除;如果签字上送失败，将电子签字信息存储，标记上送失败，并累计已存储的上送失败电子签字笔数，依据电子签字笔数对终端回复响应。 签字板中存储的失败的签字笔数上限100笔，在90-100笔时提示终端收银员要做失败签字批上送处理，如果存储满100笔，对上送失败的电子签字响应终端无法进行存储，由POS终端空闲时进行打单上送收单行。 项目 长度 属性 内容 6 Q/CUP XXX—XXXX STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从 Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB1 STATE 1 Bin 响应状态 0x01:电子签字已删除 0x02:电子签字成功存储 0x03:电子签字成功存储，剩于存储空间低于10笔 0x04:电子签字存储失败 ETX 1 Bin 0x03: LRC 1 Bin 5.1.3.7 签字输入请求报文 签字输入请求报文是由终端发向电子签字板，在签字输入请求报文中将包含该笔交易的关键交易信息传输给电子签字板，用于与电子签字信息合成交易唯一的电子签字凭证。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xA2 Data1 8 Bin 终端根据交易的关键要素生成的8位特征码，包括该笔交 易的4位日、月日期和12位检索参考号 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.8 签字完成成功响应报文 签字完成成功响应报文是在持卡人在电子签字板上完成电子签字并按下“确认”键后，电子签字板进行电子签字与特征码图片合成，主动发起向POS终端进行数据传输的过程，其中电子签字信息和交易特性码合成的图片信息包含在Data2段中。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB2 Num 3 Bin 电子签字编号 Data2 10240 Bin 电子签字与请求报文中的交易关键要素合成的图片数据 信息(10K) ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.9 签字完成异常响应报文 签字完成异常响应报文是由电子签字板发向POS终端，当电子签字板无法完成电子签字并进行传输时，可回复给POS异常响应，POS终端将进行传统打单签字。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 7 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xC2 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.10 签字结束请求报文 POS终端在接收到签字输入完成响应报文后，向电子签字板发送签字结束请求报文。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xA3 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.11 签字结束响应报文 电子签字板在接收到签字结束请求报文后，签字板回复签字结束响应报文。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB3 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.12 上传失败签字批量传输请求报文(可选) 终端收到电子板存储上送失败电子签字将满，而发出提示收银员需将存储的失败电子签字批量上送，收银员主动通过终端发起批量传输签字信息的请求。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xA4 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.13 上传失败签字批量传输响应报文(可选) 电子签字板在接收到批量传输请求报文后，读取内存中标记上送失败的电子签字，并按顺序将电子签字报文批量传送至终端。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB4 Num 3 Bin 从0-FFFFFF Datan 10240 Bin 每次包括一个图片(最大10k) 8 Q/CUP XXX—XXXX Flag 1 Bin 是否还有下一笔标志 0:最后一笔，无下一笔 1:还有下一笔签字未上送 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.14 上传失败签字批量传输结束请求报文(可选) 终端向电子签字板发起批量结束请求报文，包含上送状态信息。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xA5 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 5.1.3.15 上传失败签字批量传输结束响应报文(可选) 电子签字板在收到批量传输结束请求指令后，删除批量上送的电子签字，并回复批量传输结束响应报文,如果未收到批量传输结束请求报文，仍保留上传失败的签字信息。 项目 长度 属性 内容 STX 1 Bin 0x02 Length 2 Bin 从Command ID到ETX的长度 Command ID 1 Bin 0xB5 ETX 1 Bin 0x03 LRC 1 Bin 6 电子签字与交易特征码的合成 6.1 电子签字图像格式 利用电子签字板进行数字签字的原始图像为二值点阵图像，图像格式采用单色位图文件格式(BMP)。单色位图文件格式中，从下到上，从左到右，每8个点为1个字节，高位在左，低位在右，按字节顺序存储。0表示白色，1表示黑色。 对于图片大小需支持最小237×79(宽高比3:1)，以确保压缩后图片分辨率， 237×79(宽高比3:1):数据大小为237 × 79 ? 8 = 2340字节。 6.2 交易特征码与电子签字合成 由POS终端签字输入请求报文中的交易要素合成8字节十六进制特征码，以Times New Roman字符形式显示在电子签字居中位置，确保电子签名与特征码重叠，对于大小为237×79(宽高比3:1)的图片可采用12号-14号字体，对于较大的图片可采用16-18号字体。当签字完成，电子签字板存储该合成图片并向终端发起签字输入完成响应报文，将合成电子签字图片上送至POS终端。 6.3 合成图像压缩 以JBIG二值图像压缩算法对加入特征一维码的图像数据进行压缩，根据图片大小以及签字的不同，压缩后的大小也不尽相同，正常签字的情况，压缩后不会超过1000字节。对于签字图像压缩后超过1000字节情况，POS终端将进行传统纸质打单签字操作。 7 压缩算法 9 对电子签字位图的压缩主要是为了减少电子签字上送到后台的传输时间。POS终端进行压缩，后台系统进行对应解压缩。压缩和解压缩应该以电子签字无损为原则。 为减少电子签字位图数据的上送时间，需要对位图数据进行适当的无损压缩。由于手写签字是一种自然输入数据，在局部区域上会产生“抖动”，形成一些短的白行程或黑行程。而一般的行程编码，如基于Huffman的LZW、G3、G4，均不能对这些局部抖动进行有效的压缩。 压缩算法采用JBIG作为签字凭证图片的数据压缩标准。JBIG是一种无损图像的压缩标准， 从联合二值图像专家组(Joint Bi-level Image Experts Group)， 由ISO,IEC standard 11544 ITU-T recommendation T.82所标准化而来。JBIG结合了预测建模、自适应和无损编码等技术，选择算术编码作为数字压缩的基础。JBIG使用多个模型的复合算术编码，每个模型都有一个二元表给出黑、白像素的概率，这样的模型的个数在1024到4096之间。 分辨率降低分辨率降低 I(D)+I(D-1)+I(D-2) „„ I(0)底层编码 差分编码差分编码 C(0) C(D-1) C(D) 上图中，原始图像数据经过多轮的处理过程，I(D)、I(D-1)、……I(1)、I(0)，分别是基本图像每次降低分辨率的结果，而C(D)、C(D-1)、……C(1)、C(0)分别是每轮得到的差分层编码器信息。差分层编码的过程包括:典型预测,确定性预测,适应

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,模型,确定自适应编码器。然后将I(D) … I(0)的数据，以及C(D) … C(0)的数据按照规则写入压缩文件流中。 对于压缩算法的流程可简单概括如下: 1. 读入pbm文件数据 2. 初始化JBIG编码器 3. 确定不同分辨率的总层数 4. 确定会被写入目标文件的最高层和最低层 5. 确定位描述的格式，确定最大的AT运动窗口，以及0层的每条带的行数 6. 编码及写入目标文件过程 , 以条带为单位对图像进行分块处理 , 每个条带按层顺序处理，包括降低分辨率和差分层编码 7. 编码结束 10