HarmonyOS Next在支付场景中的安全通信设计：基于NFC和Secure Element的数据加密

最新推荐文章于 2025-09-29 21:10:31 发布

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#harmonyos #华为

本文旨在深入探讨华为鸿蒙HarmonyOS Next系统（截止目前API12）的技术细节，基于实际开发实践进行总结。主要作为技术分享与交流载体，难免错漏，欢迎各位同仁提出宝贵意见和问题，以便共同进步。本文为原创内容，任何形式的转载必须注明出处及原作者。

一、场景描述

在当今数字化支付时代，便捷性与安全性是支付场景中两个至关重要的因素。HarmonyOS Next利用其强大的NFC（近场通信）和安全单元（Secure Element）功能，为支付场景构建了一道坚固的安全防线。想象一下，在商场购物结账时，只需将支持HarmonyOS Next的设备轻轻靠近支付终端，就能快速、安全地完成支付过程。整个过程无需繁琐的操作，同时确保了支付数据的保密性、完整性和可用性。

二、架构设计

NFC实现无接触式支付通信
- NFC技术使得支付设备与终端之间能够进行短距离的无线通信。当设备靠近支付终端时，NFC功能自动被触发，建立起两者之间的通信链路。例如，在乘坐地铁时，手机靠近闸机的NFC读卡器，即可自动开启支付流程，方便快捷。
Secure Element保障支付数据安全
- 安全单元在支付架构中扮演着核心角色。它负责对支付信息进行加密处理，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。通过生成强大的加密密钥，只有拥有正确密钥的设备才能对支付数据进行解密和访问，从而有效保护用户的资金安全。
多层安全策略集成
- 系统中集成了多层安全防护机制。在设备层面，只有经过严格身份验证的设备才能启用支付功能，防止非法设备进行支付操作。同时，在数据传输过程中，采用加密算法和数字签名等技术，进一步验证数据的来源和完整性。

三、实现步骤

配置NFC支付功能
- 首先，通过NFC接口开启标签读写或HCE（Host Card Emulation）功能。在module.json5文件中声明相关权限和action，如下所示：

{
   
   
  "abilities": [
    {
   
   
      "name": "EntryAbility",
      "srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ts",
      "description": "$string:EntryAbility_desc",
      "icon": "$media:icon",
      "label": "$string:EntryAbility_label",
      "startWindowIcon": "$media:icon",
      "startWindowBackground": "$color:start_window_background",
      "exported": true,
      "skills": [
        {
   
   
          "entities": [
            "entity.system.home"
          ],
          "actions": [
            "action.system.home",
            "ohos.nfc.cardemulation.action.HOST_APDU_SERVICE"
          ]
        }
      ]
    }
  ],
  "requestPermissions": [
    {
   
   
      "name": "ohos.permission.NFC_CARD_EMULATION",
      "reason": "$string:app_name"
    }
  ]
}

然后在应用代码中进行相应的初始化操作，例如：

import {
   
    cardEmulation } from '@kit.ConnectivityKit';
import {
   
    hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';

let hceElementName;
let hceService;

export default class EntryAbility extends UIAbility {
   
   
    onCreate(want, launchParam) {
   
   
        hilog.info(0x0000, 'testTag', '%{public}s', 'Ability onCreate');
        // 判断设备是否支持NFC能力和HCE能力
        if (!canIUse("SystemCapability.Communication.NFC.Core")) {
   
   
            hilog.error(0x0000, 'testTag', 'nfc unavailable.');
            return;
        }
        if (!cardEmulation.hasHceCapability()) {
   
   
            hilog.error(0x0000, 'testTag', 'hce unavailable.');
            return;
        }
        hceElementName = {
   
   
            bundleName: want.bundleName?? '',
            abilityName: want.abilityName?? '',
            moduleName: want.moduleName
        };
        hceService = new cardEmulation.HceService();
    }
}

Secure Element密钥管理与支付数据加密
- 使用Secure Element API生成加密密钥并存储在安全单元中。示例代码如下：

import {
   
    omapi } from '@kit.ConnectivityKit';
import {
   
    hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';

let seService;
let seReaders;
let seSession;
let seChannel;
let aidArray = [0xA0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x10, 0x10];
let p2 = 0x00;

export default class EntryAbility extends UIAbility {
   
   
    onCreate(want, launchParam) {
   
   
        hilog.info(0x0000, 'testTag', '%{public}s', 'Ability onCreate');
        // 判断设备是否支持安全单元能力
        if (!canIUse("SystemCapability.Communication.SecureElement")) {
   
   
            hilog.error(0x0000, 'testTag', 'secure element unavailable.');
            return;
        }
        // 获取安全单元服务
        try {
   
   
            seService = omapi.newSEService("serviceState", (state) => {
   
   
                hilog.info(0x0000,