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支付系統(tǒng)

概述

支付系統(tǒng)是連接消費者、商家（或平臺）和金融機構(gòu)的橋梁，管理支付數(shù)據(jù)，調(diào)用第三方支付平臺接口，記錄支付信息（對應訂單號，支付金額等），金額對賬等功能，根據(jù)不同公司對于支付業(yè)務的定位不同大概有幾個階段：第一階段：支付作為一個（封閉）的、獨立的應用系統(tǒng)，為各系統(tǒng)提供支付功能支持。一般來說，這個系統(tǒng)僅限于為公司內(nèi)部的業(yè)務提供支付支持，并且和業(yè)務緊密耦合。第二階段：支付作為一個開發(fā)的系統(tǒng)，為公司內(nèi)外部系統(tǒng)、各種業(yè)務提供支付服務，支付服務本身應該是和具體的業(yè)務解耦合。

      支付是電商系統(tǒng)中核心

我們先來看一下用戶完成一次購物需要進行那些操作：

通常消費者在手機APP或者網(wǎng)站都會涉及到支付相關的業(yè)務場景，用戶只需要簡單點擊支付按鈕輸入支付密碼，就可以完成整個支付過程，那么我就和大家一起來看看一個完整的支付系統(tǒng)有什么功能組成和設計時需要考慮那些問題。

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支付系統(tǒng)的作用

從上圖中我們可以看出真實的資金流向。首先當用戶產(chǎn)生支付行為時，資金從用戶端流向支付系統(tǒng)，退款時則相反，從支付系統(tǒng)回流至用戶端。因此在整個交易過程中用戶端與支付系統(tǒng)是雙向資金的流動方式。對于支付系統(tǒng)而言，資金有進有出。從支付系統(tǒng)到商戶端就比較簡單了，在清算完成后支付系統(tǒng)負責將代收的資金結(jié)算給商戶，通常結(jié)算的操作可以在線上來完成（采用支付公司代付接口或者銀企直連接口來完成），也可以由公司財務通過線下手工轉(zhuǎn)賬的方式來完成，因此這種資金流動的方式是單向的。出于資金安全考慮，大多數(shù)公司通常這部分采用線下方式實現(xiàn)。

真實的資金流由支付公司按照約定期限（通常 T+1 ）結(jié)算到平臺公司對公賬戶中，然后再由平臺公司再按照交易明細進行二次清算后結(jié)算給對應的商戶。

支付系統(tǒng)

一個支付系統(tǒng)需要由哪些功能模塊組成

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完整的支付系統(tǒng)包括如下功能：

1. 應用管理: 同時支持公司多個業(yè)務系統(tǒng)對接。

2. 商戶管理: 支持商戶入駐，商戶需要向平臺方提供相關的資料備案。

3. 渠道管理: 支持微信、支付寶、銀聯(lián)、京東支付等多種渠道。

4. 賬戶管理: 渠道賬戶管理，支持共享賬戶（個人商戶）及自有賬戶。

5. 支付交易: 生成預支付訂單、提供退款服務。

6. 對賬管理: 實現(xiàn)支付系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)與第三方支付渠道交易明細的自動核對（通常T+1），確保交易數(shù)據(jù)的準確性和一致性。

7. 清算管理: 計算收款交易中商戶的應收與支付系統(tǒng)收益。

8. 結(jié)算管理: 根據(jù)清算結(jié)果，將資金劃撥至商戶對應的資金帳戶中。

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核心流程

支付系統(tǒng)有幾個關鍵的核心流程：支付流程、對賬流程、結(jié)算流程

支付流程

支付流程說明

1. 用戶在商城選購商品并發(fā)起支付請求；

2. 商城將支付訂單通過B2C網(wǎng)關收款接口傳送至支付網(wǎng)關；

3. 用戶選擇網(wǎng)銀支付及銀行，支付平臺將訂單轉(zhuǎn)送至指定銀行網(wǎng)關界面；

4. 用戶支付完成，銀行處理結(jié)果并向平臺返回處理結(jié)果；

5. 支付平臺接收處理結(jié)果，落地處理并向商戶返回結(jié)果；

6. 商城接收到支付公司返回結(jié)果，落地處理（更改訂單狀態(tài)）并通知用戶。

一般而言支付系統(tǒng)會給商戶設置有“可用余額”賬戶、“待結(jié)算”賬戶；系統(tǒng)在接收到銀行返回支付成功信息會進行落地處理，一方面更改對應訂單狀態(tài)，另一方面在商戶待結(jié)算賬戶記入一筆金額；該筆金額，系統(tǒng)會根據(jù)結(jié)算周期從待結(jié)算賬戶--->“可用余額”賬戶。

退款流程說明

1. 用戶在商戶平臺發(fā)起退款申請，商戶核實退款信息及申請；

2. 商戶登錄支付平臺賬戶/或者通過支付公司提供的退款接口向支付平臺發(fā)起退款；

3. 支付系統(tǒng)會對退款信息校驗（退款訂單對應的原訂單是否支付成功？退款金額是否少于等于原訂單金額？），校驗商戶賬戶余額是否充足等；校驗不通過，則無法退款；

4. 支付系統(tǒng)在商戶可用余額賬戶扣除金額，并將退款訂單發(fā)送至銀行，銀行完成退款操作。注意：對于網(wǎng)關收款的訂單退款，各銀行要求不一，有些銀行提供的退款接口要求原訂單有效期在90或180天，有些銀行不提供退款接口；針對超期或者不支持接口退款的訂單，支付公司通過代付通道完成退款操作。

對于收單金額未結(jié)算，還在“待結(jié)算”賬戶的訂單，如果出現(xiàn)退款情況，業(yè)務流程和上述流程差不多，只是從待結(jié)算賬戶進行扣款。

對賬流程

說明

        對賬，我們一般稱為勾兌，支付系統(tǒng)的對賬，包含著兩個層面：

1. 支付系統(tǒng)內(nèi)部間的對賬，支付系統(tǒng)一般是分布式的，整個支付系統(tǒng)被拆分成了多個子系統(tǒng)，如交易系統(tǒng)、賬戶系統(tǒng)、會計系統(tǒng)、賬戶系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)在處理各自的業(yè)務，系統(tǒng)間的對賬，就是以上系統(tǒng)的核對，用于修正內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不一致。

2. 支付系統(tǒng)與渠道的對賬，這里的渠道泛指所有為支付系統(tǒng)提供代收付業(yè)務的渠道，如：第三方支付公司、銀行、清算中心、網(wǎng)聯(lián)、銀聯(lián)等。

支付系統(tǒng)與渠道間的對賬

系統(tǒng)間的對賬比較好理解，這里主要講支付系統(tǒng)與渠道間的對賬。支付系統(tǒng)與渠道間的對賬，又包含2個維度：

1. 信息流勾對：即業(yè)務對賬／交易對賬，主要是就收單交易的支付信息與銀行提供的信息流文件進行勾兌。信息流的勾地能發(fā)現(xiàn)支付系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)間的掉單、兩邊由于系統(tǒng)間的原因?qū)е碌耐还P交易支付金額不一致（可能性很小）或者支付狀態(tài)不一致。信息流勾兌一般用來恢復掉單數(shù)據(jù)，可通過補單或者具體系統(tǒng)問題排查解決。

2. 資金流勾對：即資金對賬，主要就收單交易的支付信息與銀行提供的資金流信息進行勾兌。資金流的勾兌能發(fā)現(xiàn)支付系統(tǒng)在銀行的帳戶資金實際發(fā)生的變動與應該發(fā)生的變動的差異，比如長款（銀行多結(jié)算給支付系統(tǒng)）和短款（銀行少結(jié)算給支付系統(tǒng)）。

說了這么多，就出現(xiàn)來4個對賬文件，支付系統(tǒng)信息流文件、支付系統(tǒng)資金流文件、銀行信息流文件、銀行資金流文件。業(yè)務對賬（勾兌）就是支付系統(tǒng)的信息流文件與銀行的信息流文件勾兌，資金對賬即支付系統(tǒng)的資金流文件與銀行的資金流文件勾兌。

核對的差異處理

1、信息流勾對的差異處理

• 支付系統(tǒng)信息流沒有，而銀行有的差異，可能是因為支付系統(tǒng)交易數(shù)據(jù)的丟失、銀行的掉單，如果是銀行的掉單，由支付公司的運營登錄銀行網(wǎng)銀確認后，做補單處理，并將差異表中該記錄核銷。

• 支付系統(tǒng)信息流有，而銀行沒有的差異，此種情況一般不會發(fā)生，因為支付系統(tǒng)所有的交易數(shù)據(jù)都是取銀行返回狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

2、資金流勾對對差異處理

• 支付系統(tǒng)資金流沒有，而銀行有的差異?？赡茉蛉缦拢?、銀行日切晚與支付系統(tǒng)核心賬務系統(tǒng)；2、支付系統(tǒng)賬務核心系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的掉單。一旦出現(xiàn)，則會出現(xiàn)長款（即銀行不應該結(jié)算而實際結(jié)算）的現(xiàn)象，對于因日切導致的差異，在第二天的對賬中系統(tǒng)會對平，其他原因的，需要技術排查。

• 支付系統(tǒng)資金流有，而銀行沒有的差異，可能是因為銀行日切早于支付系統(tǒng)的核心賬務系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)，會出現(xiàn)短款（銀行應結(jié)算而實際未結(jié)算）的現(xiàn)象，銀行日切導致段差異，會在下一天與銀行的勾對中，將此筆差異勾對上，如果是非日切導致的原因，就需要找銀行追款了。

總結(jié)就是，業(yè)務對賬，即信息流對賬，支付系統(tǒng)的交易流水與銀行的交易流水間核對，保障支付交易完整入賬。資金對賬，即資金流對賬，支付系統(tǒng)的入賬流水與銀行的結(jié)算流水間核對，保障銀行入賬流水與實際入賬資金的匹配。

結(jié)算流程

在清結(jié)算部分，系統(tǒng)按照設定好的清結(jié)算規(guī)則自動將錢款結(jié)算給商戶。完善的運營會計體系幫助財務進行精細化核算，提高財務效率。與支付渠道自動進行對賬，確保賬務正確，在異常情況下能及時定位問題并處理。系統(tǒng)更是能對商戶進行個性化的費率配置或賬期配置，方便靈活。系統(tǒng)的價值不僅體現(xiàn)在支付清結(jié)算方面，同時更是提升了運營管理效率。支付清結(jié)算系統(tǒng)可以有效幫助運營、財務、開發(fā)以及管理人員。對于運營人員，系統(tǒng)可幫助處理平臺的運營工作，包括各類支付管理，商戶、會員管理，營銷活動的數(shù)據(jù)統(tǒng)計等，全面提高運營效率。針對財務人員，可以協(xié)助完成資金對賬、會計處理，出入款管理，賬務差錯處理等，大部分工作由系統(tǒng)自動處理，減少人工處理，提高資金處理效率。一套靈活便捷的配置后臺供開發(fā)人員快速調(diào)整系統(tǒng)以適應新的業(yè)務，并能方便對系統(tǒng)進行維護，如渠道接入、費率配置、賬期調(diào)整等，提高開發(fā)效率。系統(tǒng)提供資金流轉(zhuǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，能夠從各個維度進行核算和分析，形成對管理人員的決策支持，從而提高決策效率。

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關鍵表設計

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支付系統(tǒng)要點

在支付系統(tǒng)中，支付網(wǎng)關和支付渠道的對接是最繁瑣重要的功能之一，其中支付網(wǎng)關是對外提供服務的接口，所有需要渠道支持的資金操作都需要通過網(wǎng)關分發(fā)到對應的渠道模塊上。一旦定型，后續(xù)就很少，也很難調(diào)整。而支付渠道模塊是接收網(wǎng)關的請求，調(diào)用渠道接口執(zhí)行真正的資金操作。每個渠道的接口，傳輸方式都不盡相同，所以在這里，支付網(wǎng)關相對于支付渠道模塊的作用，類似設計模式中的wrapper，封裝各個渠道的差異，對網(wǎng)關呈現(xiàn)統(tǒng)一的接口。而網(wǎng)關的功能是為業(yè)務提供通用接口，一些和渠道交互的公共操作，也會放置到網(wǎng)關中。

支付系統(tǒng)對其他系統(tǒng)，特別是交易系統(tǒng)，提供的支付服務包括簽約，支付，退款，充值，轉(zhuǎn)帳，解約等。有些地方還會額外提供簽約并支付的接口，用于支持在支付過程中綁卡。 每個服務實現(xiàn)的流程也是基本類似，包括下單，取消訂單，退單，查單等操作。每個操作實現(xiàn)，都包括參數(shù)校驗，支付路由，生成訂單，風險評估，調(diào)用渠道服務，更新訂單和發(fā)送消息這7步，對于一些比較復雜的渠道服務，還會涉及到異步同通知處理的步驟。

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網(wǎng)關前置

支付網(wǎng)關前置是對接業(yè)務系統(tǒng)，為其提供支付服務的模塊。它是所有支付服務接口的集成前置，將不同支付渠道提供的接口通過統(tǒng)一的方式呈現(xiàn)給業(yè)務方。這樣接入方就只需要對接支付網(wǎng)關，增加和調(diào)整支付渠道對業(yè)務方是透明的。 支付網(wǎng)關前置的設計對整個支付系統(tǒng)的穩(wěn)定性、功能、性能以及其他非功能性需求有著直接的影響。

在支付網(wǎng)關中需要完成大量的操作，為了保證性能，這些操作都盡量異步化來處理。支付網(wǎng)關前置應保持穩(wěn)定，盡量減少系統(tǒng)重啟等操作對業(yè)務方的影響。支付網(wǎng)關也避免不了升級和重啟。這可通過基于Nginx的LBS(Load Balance System)網(wǎng)關來解決。LBS在這里有兩個作用： 一個是實現(xiàn)負載均衡，一個是隔離支付網(wǎng)關重啟對調(diào)用的影響。 支付網(wǎng)關也采用多臺機器分布式部署，重啟時，每個服務器逐個啟動。某臺服務器重啟時，首先從LBS系統(tǒng)中取消注冊，重啟完成后，再重新注冊到LBS上。這個過程對調(diào)用方是無感知的。

為了避免接口受攻擊，在安全上，還得要求業(yè)務方通過HTTPS來訪問接口，并提供防篡改機制。防篡改則通過接口參數(shù)簽名來處理?，F(xiàn)在主流的簽名是對接口參數(shù)按照參數(shù)名稱排序后，做加密和散列，參考微信的簽名規(guī)范。

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參數(shù)校驗

• 所有的支付操作，都需要對輸入執(zhí)行參數(shù)校驗，避免接口受到攻擊。

• 驗證輸入?yún)?shù)中各字段的有效性驗證，比如用戶ID,商戶ID,價格，返回地址等參數(shù)。

• 驗證賬戶狀態(tài)。交易主體、交易對手等賬戶的狀態(tài)是處于可交易的狀態(tài)。

• 驗證訂單：如果涉及到預單，還需要驗證訂單號的有效性，訂單狀態(tài)是未支付。為了避免用戶緩存某個URL地址，還需要校驗下單時間和支付時間是否超過預定的間隔。

• 驗證簽名。簽名也是為了防止支付接口被偽造。 一般簽名是使用分發(fā)給商戶的key來對輸入?yún)?shù)拼接成的字符串做MD5 Hash或者RSA加密，然后作為一個參數(shù)隨其他參數(shù)一起提交到服務器端。

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路由選擇

根據(jù)用戶選擇的支付方式確定用來完成該操作的合適的支付渠道。用戶指定的支付方式不一定是最終的執(zhí)行支付的渠道。比如用戶選擇通過工行信用卡來執(zhí)行支付，但是我們沒有實現(xiàn)和工行的對接，而是可以通過第三方支付，比如支付寶、微信支付、易寶支付，或者銀聯(lián)來完成。那如何選擇合適的支付渠道，就通過支付路由來實現(xiàn)。支付路由會綜合考慮收費、渠道的可用性等因素來選擇最優(yōu)方案

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風險評估

檢查本次交易是否有風險。風控接口返回三種結(jié)果：阻斷交易、增強驗證和放行交易。

• 阻斷交易，說明該交易是高風險的，需要終止，不執(zhí)行第5個步驟；

• 增強驗證，說明該交易有一定的風險，需要確認下是不是用戶本人在操作。這可以通過發(fā)送短信驗證碼或者其他可以驗證用戶身份的方式來做校驗，驗證通過后，可以繼續(xù)執(zhí)行該交易。

• 放行交易，即本次交易是安全的，可以繼續(xù)往下走。

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發(fā)送消息

通過消息來通知相關系統(tǒng)關于訂單的變更。風控，信用BI等，都需要依賴這數(shù)據(jù)做準實時計算。

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更新訂單

對于同步返回的結(jié)果，需要在主線程中更新訂單的狀態(tài)，標記是支付成功還是失敗。對于異步返回的渠道，需要在異步程序中處理。

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異步通知

其中涉及到調(diào)用遠程接口，其延遲不可控。如果調(diào)用方一直阻塞等待，很容易超時。引入異步通知機制，可以讓調(diào)用方在主線程中盡快返回，通過異步線程來得到支付結(jié)果。對于通過異步來獲取支付結(jié)果的渠道接口，也需要對應的在異步通知中將結(jié)果返回給調(diào)用方。 異步通知需要調(diào)用方提供一個回調(diào)地址，一般以http或者https的方式。這就有技術風險，如果調(diào)用失敗，還需要重試。而重試不能過于頻繁，需要逐步拉大每一次重試的時間間隔。 在異步處理程序中，訂單根據(jù)處理結(jié)果變更狀態(tài)后，也要發(fā)消息通知相關系統(tǒng)。

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生成交易訂單

將訂單信息持久化到數(shù)據(jù)庫中。當訪問壓力大的時候，數(shù)據(jù)庫寫入會成為一個瓶頸。

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交易流水和記賬

每一筆交易都需要記錄流水，并登記到個人和機構(gòu)的分戶賬戶上，統(tǒng)計和分析也需要根據(jù)交易流水來更新相關數(shù)據(jù)。 而個人和機構(gòu)賬戶總額更新、交易流水記錄以及庫存的處理，更是需要事務處理機制的支持。 從性能角度， 可以弱化了事務處理的要求，采用消息機制來異步化和交易相關的數(shù)據(jù)處理。

• 在支付網(wǎng)關前置的主流程中，僅記錄交易流水，即將當前的請求保存到數(shù)據(jù)庫中。

• 完成數(shù)據(jù)記錄后，發(fā)送MQ出來，記賬、統(tǒng)計、分析，都是接收MQ來完成數(shù)據(jù)處理。

• 涉及到本地資金支付，比如錢包支付，會需要分布式事務處理，扣減賬號余額，記賬，扣減庫存等，每個操作失敗，都要回滾。阿里有很不錯的分享，這里不詳細描述。

• 當交易量上來后，需要考慮交易表的分表分庫的事情。分表分庫有兩個策略，按照流水號或者交易主體id來走。后者可以支持按用戶來獲取交易記錄。我們用的是前者。后者可以走elastic，確保數(shù)據(jù)庫專用。風控，信用和統(tǒng)計所需要的數(shù)據(jù)，通過MQ同步到歷史庫里面。作為支付系統(tǒng)最有價值的數(shù)據(jù)，在存儲上做到專庫專用，無可厚非，畢竟存儲成本還是廉價的。

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支付路由

支付路由是一個復雜的話題。對支付系統(tǒng)來說，能支持的支付方式越多越好，不能由于支付方式的不支持斷了財路。現(xiàn)實中的支付方式多得難以置信。用戶隨時甩出一張你聽都沒聽說過的卡。如果一個銀行卡只有幾個用戶在用，那針對這個卡開發(fā)個對接有點得不嘗失?，F(xiàn)在第三方支付的爆發(fā)，確實給開發(fā)支付系統(tǒng)省了不少事。但是公司不可能只對接一個第三方支付，如果這個渠道出問題了，或者鬧矛盾了，把鏈接給掐了，老板還不欲哭無淚?？傊脤佣鄠€渠道。對于交易量大的銀行，還得考慮直聯(lián)。

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渠道接入

對于支付渠道，首先考慮的是接入哪些渠道。要對接的渠道按優(yōu)先級有：

• 第三方支付，對大部分應用來說，支付寶和微信支付都是必須的，一般來說，這兩者可以占到90%以上的交易量。用戶不需要綁卡，授權后直接支付就行。各種平臺都支持，性能和穩(wěn)定性都不錯。對于一些特殊業(yè)務，比如游戲，企業(yè)支付，可以查看一些專用的第三方支付平臺。

• 銀聯(lián)，它的存在，極大方便了和銀行的對接。和第三方支付主要不同在兩個地方一是需要綁卡，也就是用戶先把卡號，手機，身份證號提供出來。這一步會折損不少用戶。綁卡后，以后的支付操作就簡單了，用戶只需要輸入密碼就行。手機客戶端不需要像第三方支付那樣安裝SDK，都在服務器端完成。當然，這是針對快捷支付。網(wǎng)銀支付還是挺麻煩的。銀聯(lián)接入也需要ADSS認證。

• 銀行：2018年2月9日銀監(jiān)會公布了最新權威數(shù)字：一共【4549家】開發(fā)性金融機構(gòu)1家：國家開發(fā)銀行；政策性銀行2家：進出口銀行、農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行；5大國有銀行：工、建、農(nóng)、中、交；郵儲銀行1家；全國性股份制商業(yè)銀行12家：招行、中信、興業(yè)、民生、浦發(fā)、光大、廣發(fā)、華夏、平安、浙商、渤海、恒豐；金融資產(chǎn)管理公司4家：信達、華融、長城、東方四大AMC；城商行134家；住房儲蓄銀行1家；民營銀行17家，如網(wǎng)商銀行；農(nóng)商行1262家；農(nóng)村合作銀行33家；農(nóng)村信用社965家；村鎮(zhèn)銀行1562家；貸款公司13家；農(nóng)村資金互助社48家；外資法人銀行39家；信托公司68家；金融租賃公司69家；企業(yè)集團財務公司247家；汽車金融公司25家；消費金融公司22家；貨幣經(jīng)紀公司5家；其他金融機構(gòu)14家。一般對接一個銀行預計有3周左右的工作量，大部分銀行需要專線接入，費用和帶寬有關，一年也得幾萬費用。不同銀行對接入環(huán)境有不同要求，這也是成本。

• 手機支付：比如蘋果的In-App支付， 三星支付、華為支付等， 這些支付僅針對特定的手機型號， 支持NFC等，根據(jù)業(yè)務需要也可以接入。

總結(jié)

支付系統(tǒng)是一個繁雜的系統(tǒng)，其中涉及了各種錯綜復雜的業(yè)務流程，以上只是簡單介紹了支付系統(tǒng)我們能看見的一些問題和設計，還有后續(xù)的系統(tǒng)保障沒有寫出來，沒寫出來的才是關鍵部分，比如：支付系統(tǒng)監(jiān)控（業(yè)務監(jiān)控分類、渠道監(jiān)控、商戶監(jiān)控、賬戶監(jiān)控）文章只是引子， 架構(gòu)不是靜態(tài)的，而是動態(tài)演化的。只有能夠不斷應對環(huán)境變化的系統(tǒng)，才是有生命力的系統(tǒng)。所以即使你掌握了以上所有的業(yè)務細節(jié)，仍然需要演化式思維，在設計的同時，借助反饋和進化的力量推動架構(gòu)的持續(xù)演進。