CN103942876B - 一种atm机键盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ATM机键盘，包括由前至后依次设置的键盘面板、按键框架、设于按键框架上的若干个按键、硅胶垫片、键盘底板、键盘主板、键盘后盖；键盘面板、按键框架、硅胶垫片和键盘底板依次相连接，键盘主板和键盘后盖均与键盘底板相连接；所述硅胶垫片上设有若干个与各个按键相配合的按钮凸起；键盘主板下表面设有控制器，键盘面板上设有状态指示灯，状态指示灯与控制器电连接。本发明具有键盘拆解难度大，抗攻击能力强，数据安全性好；状态指示灯可发出状态指示，降低持卡人信息泄露和财产受损的风险，确保持卡人账户上钱款不易被盗取的特点。

Description

一种ATM机键盘

技术领域

本发明涉及银行自动柜员机(ATM机)安全防护技术领域，尤其是涉及一种抵御外部攻击能力强，键盘内部的交易信息不易被窃取的ATM机键盘。

背景技术

键盘是安装于ATM机上的持卡人的用户数据输入设备，持卡人使用ATM机进行交易时需要输入PIN码，键盘对PIN码进行加密后送给后台进行验证。

对键盘的攻击手段主要为：在键盘的键盘面板的按键处安装BUG电路，当持卡人通过键盘输入PIN码时，BUG电路记录PIN码的明文；从而窃取键盘内部的交易信息。

通常的密码键盘没有提供一种持卡人可见的指示自身工作状态的机制，针对上述缺陷，目前出现了一种通过修改ATM持卡人显示器的提示信息，以欺骗持卡人当密码键盘工作在接受明文信息输入状态时让持卡人输入个人密码的窃密手段。

因此，目前迫切需要开发一种抵御外部攻击能力强的键盘，从而保证持卡人的PIN不被不法分子获取，保护持卡人的私人信息和账户的安全。

中国专利授权公开号：CN201237811Y，授权公开日2009年5月13日，公开了一种加固型ATM机键盘，包括键盘面板，设置在键盘面板下方的电路板，将键盘面板和电路板紧密固定的螺钉和螺帽，所述键盘面板固装螺钉的位置嵌装有加强筋。该实用新型的不足之处是，抵御外部攻击能力较弱，键盘内部的交易信息容易被窃取。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的键盘抵御外部攻击能力较弱，键盘内部的交易信息容易被窃取的不足，提供了一种抵御外部攻击能力强，键盘内部的交易信息不易被窃取的ATM机键盘。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种ATM机键盘，包括由前至后依次设置的键盘面板、按键框架、设于按键框架上的若干个按键、硅胶垫片、键盘底板、键盘主板、键盘后盖；键盘面板、按键框架、硅胶垫片和键盘底板依次相连接，键盘主板和键盘后盖均与键盘底板相连接；所述硅胶垫片上设有若干个与各个按键相配合的按钮凸起；

键盘主板下表面设有控制器，键盘面板上设有状态指示灯，状态指示灯与控制器电连接；键盘主板上表面设有与按钮凸起的数量相同并分别与各个按钮凸起相配合的按键触点；按钮凸起下表面上设有用于穿过设于键盘底板上的通孔并与按键触点相接触的导电橡胶柱；

键盘主板上表面设有若干个触点开关，每个触点开关周围均设有用于检测短路的保护环；硅胶垫片下表面上设有与触点开关的数量相同并与各个触点开关相配合的弹性柱，弹性柱包括由导电橡胶构成的中心柱和设于中心柱周围的与保护环相配合的空心柱，中心柱的高度高于空心柱的高度，空心柱下表面上设有若干条辐射状分布的导流凹槽，弹性柱穿过设于键盘底板上的通孔与触点开关紧密接触，触点开关与控制器电连接，保护环与控制器电连接。

触点开关及按键触点包括由多个扇形围成的圆形导电涂层。在键盘正常工作情况下，触点开关的圆形导电涂层与相应的导电结构电连接。当弹性柱对触点开关的圆形导电涂层施加的压力丢失时，控制器会检测到电连接断开的信号，自动将存储到控制器的程序集数据删除，从而确保了键盘的安全。

当用户的手按动按键时，导电橡胶柱与相应按键触点圆形导电涂层相接触，当用户的手离开按键时，导电橡胶柱与相应按键触点圆形导电涂层分离。

状态指示灯的设置使本发明的键盘可以将键盘的工作状态指示给持卡人，持卡人可通过对照ATM显示器的显示内容和状态指示来确认ATM是否处在安全状态中，从而提高了ATM的安全性和ATM安全性的持卡人可观察性。

本发明的键盘的各个组成部分装配到一起后，弹性柱与键盘主板的触点开关一一紧密相连，如果有人想在键盘主板表面的按键电路处安装BUG电路，需要先拆解键盘的各个组件，但是，拆解的过程中会导致触点开关与相应的弹性柱受到的压力丢失，并进一步导致触点开关与弹性柱的电连接断开，控制器检测到电路断开后，会自动控制将存储到控制器中的程序及数据删除，从而确保了键盘内的数据的安全性。

如果在键盘主板上滴入导电液，然后在键盘主板表面的按键电路处安装BUG电路时，导电液会随着导流凹槽流到保护环，导致保护环短路，控制器的供电电路被短路，控制器会自动控制将存储到控制器中的程序及数据删除，从而确保了键盘内的数据的安全性。

因此，本发明具有双重程序及数据自毁保护机制，抵御外部攻击能力强，键盘内部的交易信息不易被窃取，降低了持卡人信息泄露和财产受损的风险，确保持卡人账户上钱款不易被盗取的特点。

作为优选，所述键盘主板和键盘后盖之间由前至后依次设有定位框架、保护电路板和保护盖；保护电路板上表面上设有至少两个焊盘组，键盘主板下表面上设有与保护电路板的焊盘组相对应的至少两个焊盘组，键盘主板下表面的焊盘组和保护电路板上的对应焊盘组之间通过矩形导电橡胶块相连接，焊盘组与控制器电连接。

导电橡胶块在保护电路板和键盘主板的挤压作用下使保护电路板上的焊盘组和键盘主板上的焊盘组中对应的焊盘形成电连接；如果有人想在键盘主板表面的按键电路处安装BUG电路，需要先拆解键盘的各个组件，但是，拆解的过程中会导致导电橡胶块上下表面受到的压力丢失，并进一步导致导电橡胶与保护电路板上的焊盘组和键盘主板上的焊盘组中对应的焊盘的电连接断开，控制器检测到电路断开后，会自动控制将存储到控制器中的程序及数据删除，从而确保了键盘内的数据的安全性。

作为优选，所述硅胶垫片上表面边缘上设有2个弹性突起，与2个弹性突起相对应的硅胶垫片下表面上设有2个导电涂层，2个导电涂层均与控制器电连接；弹性突起处的硅胶垫片与ATM机挤压连接；控制器与设于键盘主板上的USB接口电连接。

ATM机键盘安装处面板背面包括4个螺柱，4个螺柱依次穿过硅胶垫片、键盘底板后与紧固螺母相连接，把裸露在键盘面板外的硅胶垫片与ATM机面板紧密压合。该安装方式可以仅使键盘面板裸露出来，增加了外部暴力拆解的困难。

在正常状态下，硅胶垫片与ATM机面板紧密压合在一起，弹性突起会挤压导电涂层，从而使导电涂层与控制器电连接，当需要正常拆解键盘的各个组件时，通过USB接口给控制器输入控制命令，导电涂层与控制器的电连接断开，控制器也不会启动程序及数据的自毁程序；

但是，如果没有通过USB接口给控制器输入控制命令，导电涂层与控制器的电连接断开；则控制器认为是受到了外部的攻击，则自动控制将存储到控制器中的程序及数据删除，从而确保了键盘内的数据的安全性。

作为优选，所述保护环包括交叉连接的第一铜线环、第二铜线环和位于第一铜线环、第二铜线环外围的第三铜线环；第一、第三铜线环接地，第二铜线环接电源VCC，第一、第二和第三铜线环两端均通过入侵检测电路与控制器电连接。

作为优选，所述入侵检测电路包括电阻R1、电阻R2、场效应管T1和场效应管T2；R1一端分别与VCC、T2的源极、第二铜线环一端电连接，R1另一端分别与T1的栅极和第一铜线环的一端、第三铜线环的一端电连接；T1的漏极分别与第二铜线环的另一端、R2一端和T2的栅极电连接；T1的源极分别与第一铜线环的另一端、第三铜线环的另一端和R2另一端电连接并接地；用于输出自毁信号SDI的T2的漏极与控制器电连接。

正常情况下，自毁信号SDI为低电平，键盘正常工作。如果有人恶意滴入导电液，导电液会随着导流凹槽流动到保护环，保护环的第一铜线环和第二铜线环被导电液短路或者第二铜线环和第三铜线环被导电液短路时，VCC被短路到GND，此时控制器的供电电路被短路，控制器RAM中的数据会丢失。当第一铜线环、第二铜线环和第三铜线环中的任一条线断路时，SDI信号电平会变为高电平，安全控制器检测到SDI信号为高电平后，控制器自动控制将存储到控制器中的程序及数据删除，从而确保了键盘内的数据的安全性。

第一铜线环和第二铜线环呈螺旋状交叉分布，第一铜线环、第二铜线环和第三铜线环相互绝缘。

作为优选，每个焊盘组包括至少3个矩形焊盘，导电橡胶块由与矩形焊盘数量相同并相互绝缘的导电橡胶片排列组成，各个导电橡胶片的上下端面分别与键盘主板下表面和保护电路板上表面上的各个矩形焊盘相接触。

作为优选，所述保护电路板由5块由前至后排列的四层印制电路板组合构成，四层印制电路板中的两个内电层中均包括一对蛇形信号线，每对蛇形信号线包括两个信号输入端和两个信号输出端；两个信号输入端通过入侵检测电路与控制器电连接；两个信号输出端通过入侵检测电路与控制器电连接。

蛇形信号线的设置使得拆解者只能对保护电路板进行逐层拆解，当裸露出蛇形信号线和入侵检测电路的电连接点后，需要对相应的电连接点上连接相应的信号电平，然后把当前层的蛇形信号线清理掉，接着再破解下一层的保护线路，使得拆解难度提高，极难在不触发安全控制器自毁的条件下达到拆解目的。

蛇形信号线的线宽≤6mil，线间距≤6mil，相邻的两条信号线上的信号电平相反。

线宽及线间距的限定使得对电路板进行钻孔、切割方法来克服蛇形信号线形成的保护网极其困难，对电路板进行钻孔或切割会使蛇形线中的一条或多条布线断线或短路，从而触发控制器启动自毁程序。

作为优选，状态指示灯为红绿双色发光二极管，状态指示灯位于键盘面板上的凹槽内，凹槽部位的键盘面板上设有透光板。

在持卡人需要通过键盘输入个人密码时，状态指示灯为绿色闪烁，并且此时ATM的持卡人显示器上会显示提示信息请持卡人确认状态指示灯是否为绿色闪烁状态，如不是绿色闪烁状态则请不要输入个人密码并停止交易，如是绿色闪烁状态则请输入个人密码。

在持卡人需要通过键盘输入非个人密码时(如交易金额)，工作状态指示装置的状态为红色闪烁，并且此时ATM的持卡人显示器上会显示提示信息请持卡人确认状态指示灯是否为红色闪烁状态，如不是红色闪烁状态则请停止交易，如是红色闪烁状态则请输入非个人密码并继续操作交易。

作为优选，键盘面板的下表面包括7个螺杆，7个螺杆依次穿过按键框架、硅胶垫片、键盘底板后与紧固螺母相连接。

作为优选，导电橡胶柱包括圆柱及设于圆柱下表面上的4个用于与按键触点相接触的圆形凸台。

综上所述：当拆解者试图从键盘上部进行拆解时，会触发弹性柱与触点开关的保护机制；当有人通过拆解键盘，滴入导电液的方法攻击键盘时，会触发保护环的保护机制；当拆解者试图从键盘下部进行拆解时，会触发保护电路板和导电橡胶块提供的保护机制，当对保护电路板进行拆解时，会触发蛇形信号线的保护机制；所有对保护机制的触发，都会独立的引发控制器的自毁程序，使键盘进入不可用状态，采用上述保护机制的键盘，具有更高的拆解难度和安全性，从而提高ATM使用的安全性，提高了自动柜员机的抗攻击能力；并且具有状态指示功能，降低了持卡人信息泄露和财产受损的风险，确保持卡人账户上钱款不易被盗取。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)键盘拆解难度大，抗攻击能力强，数据安全性好；(2)状态指示灯可发出状态指示，降低持卡人信息泄露和财产受损的风险，确保持卡人账户上钱款不易被盗取。

附图说明

图1是本发明的一种爆炸结构示意图；

图2是本发明的另一种爆炸结构示意图；

图3是本发明的硅胶垫片下表面的一种结构示意图；

图4是本发明的键盘主板上表面的一种结构示意图；

图5是本发明的键盘主板下表面的一种结构示意图；

图6是本发明的蛇形信号线与入侵检测电路的一种连接电路图；

图7是本发明的保护环与入侵检测电路的一种连接电路图；

图8是本发明的保护环的一种结构示意图。

图中：键盘面板1、按键框架2、按键3、硅胶垫片4、键盘底板5、键盘主板6、键盘后盖7、按钮凸起8、控制器9、按键触点10、导电橡胶柱11、触点开关12、保护环121、弹性柱13、中心柱14、空心柱15、导流凹槽16、通孔17、定位框架18、保护电路板19、保护盖20、矩形导电橡胶块21、焊盘组22、弹性突起23、第一铜线环25、第二铜线环26、矩形焊盘27、第三铜线环28、螺杆29、紧固螺母30、圆形凸台31、蛇形信号线291、信号输入端292、信号输出端293、沉头螺钉311、紧固螺钉312、电池313、USB接口314。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种ATM机键盘，包括由前至后依次设置的键盘面板1、按键框架2、设于按键框架上的16个按键3、硅胶垫片4、键盘底板5、键盘主板6、键盘后盖7；键盘面板的下表面包括7个螺杆29，7个螺杆依次穿过按键框架、硅胶垫片、键盘底板后与紧固螺母30相连接。键盘主板和键盘后盖均与键盘底板相连接；所述硅胶垫片上设有若干个与各个按键相配合的按钮凸起8；

如图5所示，键盘主板下表面设有控制器9，键盘面板上设有状态指示灯，状态指示灯与控制器电连接；键盘主板上表面设有与按钮凸起的数量相同并分别与各个按钮凸起相配合的按键触点10；如图3所示，按钮凸起下表面上设有用于穿过设于键盘底板上的通孔17并与按键触点相接触的导电橡胶柱11；

如图2所示，键盘主板上表面设有6个触点开关12，每个触点开关周围均设有用于检测短路的保护环121；

如图3所示，硅胶垫片下表面上设有6个与各个触点开关相配合的弹性柱13，弹性柱包括由导电橡胶构成的中心柱14和设于中心柱周围的与保护环相对应的空心柱15，中心柱的高度高于空心柱的高度，空心柱下表面上设有10条呈辐射状分布的导流凹槽16，弹性柱穿过设于键盘底板上的通孔17与触点开关紧密接触，触点开关与控制器电连接，保护环通过入侵检测电路与控制器电连接。

如图2所示，键盘主板和键盘后盖之间由前至后依次设有定位框架18、保护电路板19和保护盖20；保护电路板上表面上设有两个焊盘组22，键盘主板下表面上设有与保护电路板的焊盘组相对应的两个焊盘组22，键盘主板下表面的焊盘组和保护电路板上的对应焊盘组之间通过矩形导电橡胶块21相连接，焊盘组与控制器电连接。定位框架上设有用于穿过矩形导电橡胶块的限位孔。

如图1所示，硅胶垫片上表面边缘上设有2个弹性突起23，与2个弹性突起相对应的硅胶垫片下表面上设有2个导电涂层，2个导电涂层均与控制器电连接；弹性突起处的硅胶垫片与ATM机挤压连接；控制器与设于键盘主板上的USB接口314电连接，键盘底板上还设有用于供电的电池313。

如图8所示，保护环包括交叉连接的第一铜线环25、第二铜线环26和位于第一铜线环、第二铜线环外围的第三铜线环28；

如图4所示，第一铜线环和第二铜线环呈螺旋状交叉分布。如图7所示，第一、第三铜线环接地，第二铜线环接电源VCC，第一、第二和第三铜线环两端均通过入侵检测电路与控制器电连接。

如图7所示，入侵检测电路包括电阻R1、电阻R2、场效应管T1和场效应管T2；R1一端分别与VCC、T2的源极、第二铜线环一端电连接，R1另一端分别与T1的栅极和第一铜线环的一端、第三铜线环的一端电连接；T1的漏极分别与第二铜线环的另一端、R2一端和T2的栅极电连接；T1的源极分别与第一铜线环的另一端、第三铜线环的另一端和R2另一端电连接并接地；用于输出自毁信号SDI的T2的漏极与控制器电连接。

如图5所示，焊盘组包括3个矩形焊盘27，导电橡胶块由与矩形焊盘数量相同并相互绝缘的导电橡胶片排列组成，各个导电橡胶片的上下端面分别与键盘主板下表面和保护电路板上表面上的各个矩形焊盘相接触。

如图6所示，保护电路板由5块由前至后排列的四层印制电路板组合构成，四层印制电路板中的两个内电层中均包括一对蛇形信号线291，每对蛇形信号线包括两个信号输入端292和两个信号输出端293；两个信号输入端通过入侵检测电路与控制器电连接；两个信号输出端通过入侵检测电路与控制器电连接。

如图2所示，导电橡胶块、定位框架、保护电路板、保护盖按顺序安装后通过沉头螺钉311固定到键盘主板上；键盘主板及键盘后盖和键盘底板通过紧固螺钉312相连接。

如图3所示，导电橡胶柱包括圆柱及设于圆柱下表面上的4个用于与按键触点相接触的圆形凸台31。

状态指示灯为红绿双色发光二极管，状态指示灯位于键盘面板上的凹槽内，凹槽部位的键盘面板上设有透光板。

拆解者只能对保护电路板进行逐层拆解，当裸露出蛇形信号线和入侵检测电路的电连接点后，需要对相应的电连接点上连接相应的信号电平，然后把当前层的蛇形信号线清理掉，接着再破解下一层的保护线路，使得拆解难度提高，极难在不触发安全控制器自毁的条件下达到拆解目的。

当拆解者试图从键盘上部进行拆解时，会触发弹性柱与触点开关的保护机制；当有人通过拆解键盘，滴入导电液的方法攻击键盘时，会触发保护环的保护机制；当拆解者试图从键盘下部进行拆解时，会触发保护电路板和导电橡胶块提供的保护机制，当对保护电路板进行拆解时，会触发蛇形信号线的保护机制；所有对保护机制的触发，都会独立的引发控制器的自毁程序，使键盘进入不可用状态，采用上述保护机制的键盘，具有更高的拆解难度和安全性，从而提高ATM使用的安全性，提高了自动柜员机的抗攻击能力；并且具有状态指示功能，降低了持卡人信息泄露和财产受损的风险，确保持卡人账户上钱款不易被盗取。

本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种ATM机键盘，其特征在于，包括由前至后依次设置的键盘面板(1)、按键框架(2)、设于按键框架上的若干个按键(3)、硅胶垫片(4)、键盘底板(5)、键盘主板(6)、键盘后盖(7)；键盘面板、按键框架、硅胶垫片和键盘底板依次相连接，键盘主板和键盘后盖均与键盘底板相连接；所述硅胶垫片上设有若干个与各个按键相配合的按钮凸起(8)；

键盘主板下表面设有控制器(9)，键盘面板上设有状态指示灯，状态指示灯与控制器电连接；键盘主板上表面设有与按钮凸起的数量相同并分别与各个按钮凸起相配合的按键触点(10)；按钮凸起下表面上设有用于穿过设于键盘底板上的通孔(17)并与按键触点相接触的导电橡胶柱(11)；

键盘主板上表面设有若干个触点开关(12)，每个触点开关周围均设有用于检测短路的保护环(121)；硅胶垫片下表面上设有与触点开关的数量相同并与各个触点开关相配合的弹性柱(13)，弹性柱包括由导电橡胶构成的中心柱(14)和设于中心柱周围的与保护环相配合的空心柱(15)，中心柱的高度高于空心柱的高度，空心柱下表面上设有若干条辐射状分布的导流凹槽(16)，弹性柱穿过设于键盘底板上的通孔(17)与触点开关紧密接触，触点开关与控制器电连接，保护环与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种ATM机键盘，其特征在于，所述键盘主板和键盘后盖之间由前至后依次设有定位框架(18)、保护电路板(19)和保护盖(20)；保护电路板上表面上设有至少两个焊盘组(22)，键盘主板下表面上设有与保护电路板的焊盘组相对应的至少两个焊盘组(22)，键盘主板下表面的焊盘组和保护电路板上的对应焊盘组之间通过矩形导电橡胶块(21)相连接，焊盘组与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种ATM机键盘，其特征在于，所述硅胶垫片上表面边缘上设有2个弹性突起(23)，与2个弹性突起相对应的硅胶垫片下表面上设有2个导电涂层，2个导电涂层均与控制器电连接；弹性突起处的硅胶垫片与ATM机挤压连接；控制器与设于键盘主板上的USB接口(314)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种ATM机键盘，其特征在于，所述保护环包括交叉连接的第一铜线环(25)、第二铜线环(26)和位于第一铜线环、第二铜线环外围的第三铜线环(28)；第一、第三铜线环接地，第二铜线环接电源VCC，第一、第二和第三铜线环两端均通过入侵检测电路与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种ATM机键盘，其特征在于，所述入侵检测电路包括电阻R1、电阻R2、场效应管T1和场效应管T2；R1一端分别与VCC、T2的源极、第二铜线环一端电连接，R1另一端分别与T1的栅极和第一铜线环的一端、第三铜线环的一端电连接；T1的漏极分别与第二铜线环的另一端、R2一端和T2的栅极电连接；T1的源极分别与第一铜线环的另一端、第三铜线环的另一端和R2另一端电连接并接地；用于输出自毁信号SDI的T2的漏极与控制器电连接。

6.根据权利要求2所述的一种ATM机键盘，其特征在于，每个焊盘组包括至少3个矩形焊盘(27)，导电橡胶块由与矩形焊盘数量相同并相互绝缘的导电橡胶片排列组成，各个导电橡胶片的上下端面分别与键盘主板下表面和保护电路板上表面上的各个矩形焊盘相接触。

7.根据权利要求2所述的一种ATM机键盘，其特征在于，所述保护电路板由5块由前至后排列的四层印制电路板组合构成，四层印制电路板中的两个内电层中均包括一对蛇形信号线(291)，每对蛇形信号线包括两个信号输入端(292)和两个信号输出端(293)；两个信号输入端通过入侵检测电路与控制器电连接；两个信号输出端通过入侵检测电路与控制器电连接。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种ATM机键盘，状态指示灯为红绿双色发光二极管，状态指示灯位于键盘面板上的凹槽内，凹槽部位的键盘面板上设有透光板。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种ATM机键盘，其特征在于，键盘面板的下表面包括7个螺杆(29)，7个螺杆依次穿过按键框架、硅胶垫片、键盘底板并与紧固螺母(30)相连接。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种ATM机键盘，其特征在于，导电橡胶柱包括圆柱及设于圆柱下表面上的4个用于与按键触点相接触的圆形凸台(31)。