CN104537761A - 一种具有多层安全保护机制的密码键盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多层安全保护机制的密码键盘，包括金属按键面板、硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、按键电路板、衬板、安全SDI保护板、主控电路板以及核心电路板，核心电路板上放置有安全芯片和外部RAM，并通过邮票孔固定在主控电路板上；柔性FPC按键保护电路板布满安全防拆绕线，金属按键面板通过硅胶垫压紧柔性FPC按键保护电路板，使柔性FPC按键保护电路板上的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接；核心电路板的元器件置于安全SDI保护板的挖空区域内，安全SDI保护板置于衬板的挖空区域内，且布满安全防拆绕线，该安全SDI保护板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接。本发明的密码键盘能有效防止外部的入侵和确保核心区域敏感信息的安全。

Description

一种具有多层安全保护机制的密码键盘

技术领域

本发明涉及一种密码键盘，尤其是一种具有多层安全保护机制的密码键盘，属于金融领域信息安全保护技术。

背景技术

银行业务中自助银行系统日益重要，ATM机、POS机等系统为客户提供全面便捷的金融服务(如ATM机可以提供提款、存款、转帐、打印等服务，POS可以提供消费、预授权、余额查询、转账等服务)，是现代商业银行提高经营竞争能力的重要手段，而密码键盘是ATM机、POS机等系统的主要组成部分。

近几年来，金融行业对信息安全方面的要求越来越高，密码键盘必须符合一些相关的安全标准才可以使用，现有的密码键盘在防止外部物理攻击上还存有漏洞，理论上仍没有消除外部攻击带来的安全隐患。因此，需要提供一种密码键盘，从原理上能够消除外部物理攻击带来的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种具有多层安全保护机制的密码键盘，该密码键盘结构简单、使用方便、安全性高，能有效防止外部的入侵和确保核心区域敏感信息的安全，从原理上消除了外部物理攻击带来的安全隐患。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种具有多层安全保护机制的密码键盘，包括金属按键面板、按键电路板、主控电路板以及核心电路板，还包括硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、衬板和安全SDI保护板，所述核心电路板上放置有安全芯片和外部RAM，并通过邮票孔固定在主控电路板上，所述衬板和安全SDI保护板的中间都具有挖空区域，所述金属按键面板、硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、按键电路板、衬板、安全SDI保护板和主控电路板由上至下依次设置；

所述柔性FPC按键保护电路板布满安全防拆绕线，所述金属按键面板通过硅胶垫压紧柔性FPC按键保护电路板，使柔性FPC按键保护电路板上的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接；同时，所述硅胶垫压紧金属按键面板背面的检测开关，使检测开关一直处于导通状态；

所述核心电路板的元器件置于安全SDI保护板的挖空区域内，使核心电路板的元器件外部由安全SDI保护板包围住，且核心电路板12与安全SDI保护板7通过焊盘触点连通及固定；所述安全SDI保护板置于衬板的挖空区域内，且布满安全防拆绕线，该安全SDI保护板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接。

作为一种优选方案，所述安全SDI保护板的四周由一柔性板包围住，所述柔性板与安全SDI保护板一起置于衬板的挖空区域内，且布满安全防拆绕线，该柔性板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接。

作为一种优选方案，所述安全SDI保护板与核心电路板之间设有导电橡胶，所述导电橡胶通过固定框固定在安全SDI保护板的挖空区域内，所述核心电路板通过导电橡胶与按键电路板相连通。

作为一种优选方案，所述按键电路板与衬板之间设有第一垫板，所述衬板与主控电路板之间设有第二垫板，所述第一垫板和第二垫板的中间都具有挖空区域。

作为一种优选方案，所述金属按键面板的背面设有多根螺杆，所述硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、第一垫板和衬板上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、第一垫板和衬板的螺孔后与螺母固定连接。

作为一种优选方案，还包括金属后盖和键盘后盖，所述主控电路板在核心电路板对应的背面区域设置有三个安全防拆点，所述金属后盖在与三个安全防拆点对应的位置上装有三个硅胶柱，并将核心电路板对应的背面区域盖住，使三个硅胶柱压紧三个防拆点；所述金属按键面板、硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、按键电路板、第一垫板、衬板、安全SDI保护板、第二垫板、主控电路板和金属后盖由上至下依次设置在键盘后盖内。

作为一种优选方案，所述衬板的背面设有多根螺杆，所述第二垫板和主控电路板上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过第二垫板和主控电路板的螺孔后与螺母柱的一端固定连接，所述螺母柱的另一端与穿过键盘后盖底部的螺钉固定连接。

作为一种优选方案，所述第一垫板和第二垫板采用PVC材质的薄膜构成，厚度为0.2mm；所述衬板采用不锈钢材质构成，厚度为3mm。

作为一种优选方案，所述金属按键面板上设有十六个金属按键，十六个金属按键分别为十个数字按键和六个功能按键，所述数字按键和功能按键分别与按键电路板连接。

作为一种优选方案，所述键盘后盖上设有一个USB接口、一个电源与通讯接口以及两个侧键接口，所述USB接口、电源与通讯接口以及侧键接口分别与核心电路板连接。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的密码键盘从上到下通过多级的防护措施，如金属按键面板设置检测开关、柔性FPC按键保护电路板布满安全防拆绕线、安全SDI保护板布满安全防拆绕线、核心电路板与安全SDI保护板连通、主控电路板设置安全防拆点等，起到了多层安全保护的作用，能有效地防止外部的入侵，以及确保核心区域敏感信息的安全，从原理上消除了外部物理攻击带来的安全隐患。

2、本发明的密码键盘具有多层安全保护机制，其结构简单、使用方便、安全性高，可以广泛应用到ATM机、POS机等金融领域中。

附图说明

图1为本发明的密码键盘分解结构示意图。

图2为本发明的密码键盘上表面示意图。

图3为本发明的密码键盘后侧示意图。

其中，1-金属按键面板，2-硅胶垫，3-柔性FPC按键保护电路板，4-按键电路板，5-第一垫板，6-衬板，7-安全SDI保护板，8-第二垫板，9-主控电路板，10-金属后盖，11-键盘后盖，12-核心电路板，13-数字按键，14-功能按键，15-USB接口，16-电源与通讯接口，17-侧键接口，18-螺母，19-螺母柱，20-螺钉，21-导电橡胶，22-固定框，23-硅胶柱。

具体实施方式

实施例1：

如图1～图3所示，本实施例的密码键盘包括金属按键面板1、硅胶垫2、柔性FPC按键保护电路板3、按键电路板4、第一垫板5、衬板6、安全SDI保护板7、第二垫板8、主控电路板9、金属后盖10、键盘后盖11以及核心电路板12，所述核心电路板12放置有安全芯片和外部RAM，并通过邮票孔固定在主控电路板9上；所述金属按键面板1、硅胶垫2、柔性FPC按键保护电路板3、按键电路板4、第一垫板5、衬板6、安全SDI保护板7、第二垫板8、主控电路板9和金属后盖10由上至下依次设置在键盘后盖11内，其中：

所述金属按键面板1上设有十六个金属按键，十六个金属按键分别为十个数字按键13(0～9按键)和六个功能按键14(小数点按键、双零按键、取消按键、更正按键、退格按键和确认按键)，所述数字按键13和功能按键14分别与按键电路板4连接。

所述键盘后盖11上设有一个USB接口15、一个电源与通讯接口16以及两个侧键接口17，所述USB接口15、电源与通讯接口16以及侧键接口17分别与核心电路板12连接。

所述金属按键面板1的背面设有多根螺杆，所述硅胶垫2、柔性FPC按键保护电路板3、第一垫板5和衬板6上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过硅胶垫2、柔性FPC按键保护电路板3、第一垫板5和衬板6的螺孔后与螺母18固定连接；所述衬板6的背面设有多根螺杆，所述第二垫板8和主控电路板9上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过第二垫板8和主控电路板9的螺孔后与螺母柱19的一端固定连接，所述螺母柱19的另一端与穿过键盘后盖11底部的螺钉20固定连接。

所述柔性FPC按键保护电路板3布满安全防拆绕线，所述金属按键面板1通过硅胶垫2压紧柔性FPC按键保护电路板3，使柔性FPC按键保护电路板3上的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板4连接，当金属按键面板1遭到破坏，导致安全防拆绕线连接断开，或焊盘触点松动，又或是电平产生变化，则触发键盘的安全保护检测机制，有效地防止外部从上往下探测按键电路板4的数据信息；同时，所述硅胶垫2压紧金属按键面板1背面的检测开关，使检测开关一直处于导通状态，当金属按键面板1遭到破坏，导致检测开关松开，则触发键盘的安全保护检测机制。

所述第一垫板5、衬板6和第二垫板8的中间都具有挖空区域，其中第一垫板5和第二垫板8均采用PVC材质的薄膜构成，厚度为0.2mm，衬板6采用不锈钢材质构成，厚度为3mm；第一垫板5设置在按键电路板4和衬板6之间，是为了避免不锈钢材质的衬板6与按键电路板4直接接触，而第二垫板8设置在衬板6和主控电路板9之间，是为了避免不锈钢材质的衬板6与主控电路板9直接接触；所述安全SDI保护板7的四周由一柔性板包围住，安全SDI保护板7和柔性板一起置于衬板6的挖空区域内，且安全SDI保护板7和柔性板都布满安全防拆绕线，安全SDI保护板7和柔性板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板4连接而导通，使安全防拆绕线有效，当焊盘触点松动，或安全防拆绕线的连接被断开，又或是电平产生变化，都会触发键盘的安全保护检测机制，有效防止外部切开衬板6进行攻击。

此外，安全SDI保护板7的中间也具有挖空区域，所述核心电路板12的元器件置于安全SDI保护板7的挖空区域内，使核心电路板12的元器件外部由安全SDI保护板7和柔性板包围住，所述安全SDI保护板7与核心电路板12之间设有导电橡胶21，所述导电橡胶21通过固定框22固定在安全SDI保护板7的挖空区域内，所述核心电路板12通过导电橡胶21与按键电路板4相连通；同时，核心电路板12与安全SDI保护板7通过焊盘触点连通及固定；安全SDI保护板7和按键电路板4都起到核心区域的保护作用，当外部从任意的方向企图攻击核心电路板12取得数据时，使安全SDI保护板7的线路断开或按键电路板4的焊盘触点断开，都将会触发键盘的安全保护检测机制。

所述主控电路板9在核心电路板12对应的背面区域设置有三个安全防拆点，所述金属后盖10在与三个安全防拆点对应的位置上装有三个硅胶柱23，并将核心电路板12对应的背面区域盖住，使三个硅胶柱23压紧三个防拆点，当金属后盖10被非法打开以后，被硅胶柱23压紧的安全防拆点将会松开，从而触发键盘的安全保护检测机制。

上述触发键盘的安全保护检测机制的原理是：当键盘处于正常状态时，安全芯片的SDI引脚输入为低电平；当触发安全检测机制时，SDI引脚输入为高电平，安全芯片立即把键盘内部保存的所有敏感信息(密钥、password、PIN数据)擦除，以防泄露。

综上所述，本发明的密码键盘从上到下通过多级的防护措施，起到了多层安全保护的作用，能有效地防止外部的入侵，以及确保核心区域敏感信息的安全，从原理上消除了外部物理攻击带来的安全隐患。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有多层安全保护机制的密码键盘，包括金属按键面板、按键电路板、主控电路板以及核心电路板，其特征在于：还包括硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、衬板和安全SDI保护板，所述核心电路板上放置有安全芯片和外部RAM，并通过邮票孔固定在主控电路板上，所述衬板和安全SDI保护板的中间都具有挖空区域，所述金属按键面板、硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、按键电路板、衬板、安全SDI保护板和主控电路板由上至下依次设置；

所述柔性FPC按键保护电路板布满安全防拆绕线，所述金属按键面板通过硅胶垫压紧柔性FPC按键保护电路板，使柔性FPC按键保护电路板上的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接；同时，所述硅胶垫压紧金属按键面板背面的检测开关，使检测开关一直处于导通状态；

所述核心电路板的元器件置于安全SDI保护板的挖空区域内，使核心电路板的元器件外部由安全SDI保护板包围住，且核心电路板12与安全SDI保护板7通过焊盘触点连通及固定；所述安全SDI保护板置于衬板的挖空区域内，且布满安全防拆绕线，该安全SDI保护板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述安全SDI保护板的四周由一柔性板包围住，所述柔性板与安全SDI保护板一起置于衬板的挖空区域内，且布满安全防拆绕线，该柔性板的安全防拆绕线通过焊盘触点与按键电路板连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述安全SDI保护板与核心电路板之间设有导电橡胶，所述导电橡胶通过固定框固定在安全SDI保护板的挖空区域内，所述核心电路板通过导电橡胶与按键电路板相连通。

4.根据权利要求1所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述按键电路板与衬板之间设有第一垫板，所述衬板与主控电路板之间设有第二垫板，所述第一垫板和第二垫板的中间都具有挖空区域。

5.根据权利要求4所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述金属按键面板的背面设有多根螺杆，所述硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、第一垫板和衬板上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、第一垫板和衬板的螺孔后与螺母固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：还包括金属后盖和键盘后盖，所述主控电路板在核心电路板对应的背面区域设置有三个安全防拆点，所述金属后盖在与三个安全防拆点对应的位置上装有三个硅胶柱，并将核心电路板对应的背面区域盖住，使三个硅胶柱压紧三个防拆点；所述金属按键面板、硅胶垫、柔性FPC按键保护电路板、按键电路板、第一垫板、衬板、安全SDI保护板、第二垫板、主控电路板和金属后盖由上至下依次设置在键盘后盖内。

7.根据权利要求6所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述衬板的背面设有多根螺杆，所述第二垫板和主控电路板上设有与多根螺杆对应的螺孔，所述多根螺杆穿过第二垫板和主控电路板的螺孔后与螺母柱的一端固定连接，所述螺母柱的另一端与穿过键盘后盖底部的螺钉固定连接。

8.根据权利要求4所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述第一垫板和第二垫板采用PVC材质的薄膜构成，厚度为0.2mm；所述衬板采用不锈钢材质构成，厚度为3mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述金属按键面板上设有十六个金属按键，十六个金属按键分别为十个数字按键和六个功能按键，所述数字按键和功能按键分别与按键电路板连接。

10.根据权利要求6或7所述的一种具有多层安全保护机制的密码键盘，其特征在于：所述键盘后盖上设有一个USB接口、一个电源与通讯接口以及两个侧键接口，所述USB接口、电源与通讯接口以及侧键接口分别与核心电路板连接。