CN105825599B - 一种pos机防侵入的多重保护系统、方法以及pos机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种POS机防侵入的多重保护系统、方法以及POS机，该方案主要由两套独立的防护装置组成：一套电触发装置和一套光触发装置，这两套防护装置独立工作，一套失效后另一套可以正常工作，采用独立工作的双重保护机制，实现全新的POS机防侵入安全保护机制，防止攻击者绕过单一保护机制对POS机进行物理侵入攻击，有效解决了现有POS机防护技术不足。

Description

一种POS机防侵入的多重保护系统、方法以及POS机

技术领域

本发明涉及金融支付的安全技术，具体涉及用于金融支付的POS机。

背景技术

当前移动支付技术快速发展，POS机是金融支付系统的前端硬件部分，因为它直接面向用户，容易被一些不法分子进行非法攻击和篡改，这些攻击除了软件病情、软件木马之外，还包括拆机、切割、蚀刻、修改电路、替换器件模块等。一些POS机具因为不具备保护机制而被非法盗用的案件屡屡见于报道。

POS机具因为其存储有密钥和交易信息、商户信息等核心机密数据，必须采用严格的物理保护手段来防止其遭受这些物理入侵攻击。国际PCI(Payment Card Industry)认证组织规定，POS机必须具有一系列信息安全防护机制，以保护POS机内敏感信息的安全。中国银联也规定，所有银联入网商用的POS机必须通过银行卡检测中心POS终端安全检测。

目前通过PCI认证或者银联安全认证的POS机通常采用单纯电路触发的物理保护方法，这种方法已经被攻击者所熟悉。他们往往能采用假电路或者硬件强制注入方式绕过这一保护机制。

由此可见，如何有效的防止攻击者绕过POS机的保护机制，保护POS机内敏感信息的安全是本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有POS机的保护机制容易被攻击者绕过，造成内部核心机密数据泄露的问题，本发明的目的在于提供一种能够有效防止攻击者侵入，保证POS机内敏感信息安全的POS机保护方案。

为了达到上述目的，本发明采用的方案包括如下三部分：

方案1：提供一种POS机防侵入的多重保护系统，所述保护系统包括至少一套电触发装置和至少一套光触发装置，所述电触发装置和光触发装置分别独立工作，且在POS机受侵入时分别触发。

优选的，所述电触发装置为一闭合回路，并整体布置在POS机内，在POS机受侵入时，闭合回路断开进行触发。

优选的，所述电触发装置包括：

MESH电路，所述MESH电路密布于POS机整个主板体；

MCU触发电路，所述MCU触发电路连接MESH电路的输出和输入端，形成闭合回路。

优选的，所述MESH电路包括相互平行的输入线路和输出线路，所述输入线路和输出线路在POS机主板内部和表面交错穿层环绕布置，形成一套网格线路。

优选的，所述MCU触发电路包括输入Tamper触发脚和输出Tamper触发脚，所述输出Tamper触发脚通过外部电路接入输入Tamper触发脚形成闭合回路，在外部电路被断开，Tamper脚就触发MCU动作。

优选的，所述电触发装置中还包括至少一个导电触点和至少一个导电碳粒，所述导电触点接入MESH电路中，所述导电碳粒与导电触点配合，导通导电触点，连通MESH电路。

优选的，所述导电触点为环形迷宫焊盘，所述环形迷宫焊盘分为不连通的两部分。

优选的，所述导电碳粒由POS机的壳体压合在导电触点上。

优选的，所述导电碳粒由前端导电基层、绝缘橡胶体和固定尾组成，所述前端导电基层用于接触导电触点，导通导电触点；固定尾用于固定整个导电碳粒；绝缘橡胶体连接前端导电基层和固定尾，在导电碳粒受压时形成压合的弹性并缓冲应力。

优选的，所述光触发装置整体布置在POS机内，在POS机受侵入时，通过感光进行触发。

优选的，所述光触发装置包括至少一个光感应器、信号处理芯片和MCU中断电路，所述至少一个光感应器通过独立线路连接至信号处理芯片，所述信号处理芯片连接到MCU中断电路。

方案2:提供一种POS机防侵入的双重保护方法，该双重保护方法通过相互独立的电触发机制和光触发机制对POS机形成双重保护。

优选的，所述电触发机制通过在POS机内形成封闭的电触发回路，通过检测电触发回路的连通来判断POS机是否遭入侵，并实现触发。

优选的，所述光触发机制通过在POS机内设置光触发装置，感应POS机内的光强变化来判断POS机是否遭入侵，并实现触发。

方案3：提供一种具有双重保护的POS机，所述POS机包括机壳和设置在机壳内的主板，其还包括上述的POS机防侵入的多重保护系统。

本发明提供的POS机防侵入方案，采用独立工作、双重保护机制，一套电触发，一套光触发，有效防止攻击者绕过单一保护机制对POS机进行物理侵入攻击，从而有效保护POS机内敏感信息的安全。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实施例双重保护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例保护装置的导电触点放大示意图；

图3为本发明实施例装置的导电碳粒放大示意图。

标号说明：

1-前机壳； 2-主板； 3-后机壳； 4-封闭框；

5-压力点； 6-导电碳粒； 7-导电触点； 8-光感应器；

9-信号处理器； 10-安全MCU； 11-密封腔体； 12-导电基层；

13-绝缘橡胶体； 14-固定尾。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本实例中针对POS机采用独立工作的双重保护机制，以此来防止攻击者绕过单一保护机制对POS机进行物理攻击，保证POS内敏感信息的安全。

本双重保护机制为独立工作的电触发机制和光触发机制，若其中一套保护机制失效后，另一套保护机制任继续工作，对POS机实现双重防护。

在本实例中，通过在POS机中设置独立工作的电触发装置和光触发装置来对POS机形成电触发保护和光触发保护的双重保护机制。

参见图1，其所示为根据上述原理构成的POS机防侵入的多重保护装置的结构示意图。由图可知，该多重保护装置包括一套电触发装置和一套光触发装置，这两套装置分别设置在POS机内，并分别独立工作，实时监测POS机的状态，在POS机受侵入时分别根据自己的触发机制进行独立触发，以保住POS机内的敏感信息的安全，对POS机实现双重保护。

这里的POS机主要由前机壳(1)、主板(2)，后机壳(3)配合组成。前机壳(1)与后机壳(3)配合组成POS机的壳体；主板(2)为POS机核心部件，用于实现POS机的功能，并存储有敏感信息。

在此基础上，在POS机内还设置有封闭框(4)，该封闭框(4)与POS机的前机壳(1)、主板(2)，后机壳(3)配合，在POS机内形成密闭腔体(11)，以配合光触发装置的设置。

本多重保护装置中的电触发装置，其整体为一封闭回路(即闭合回路)。该封闭回路形式的电触发装置，整体布置在POS机内，特别是针对POS机内的主板(2)，通过封闭回路的连通性来对POS机的安全性进行实时监测，只要POS机受侵入，该闭合回路将会被断开，则进行触发。

需要指出的，本多重保护装置中的电触发装置并不限于一套，根据需要可采用多套，以进一步的提高保护的可靠性。

再者，电触发装置触发时，可通过各种方式(或执行的操作)，如进行声、光警报，主动删除敏感信息，运程通知管理者等等，来保护敏感信息的安全。一般采用警报形式。

由图可知，本实例方案中的电触发装置主要由导电碳粒(6)，导电触点(7)，MESH电路(图中未示出)以及安全MCU(10)连接形成封闭回路的构成。

为了能够将该电触发装置安置于POS机，并对POS机，特别POS机内的主板(2)形成可靠的保护，本方案在POS机前机壳(1)与主板(2)之间、后机壳(3)与主板(2)之间设置若干个结构压力点(5)。对于结构压力点(5)的数量根据实际需求而定，结构压力点(5)设置的位置一般选择在机壳的侧边，与机壳的固定连接点对应。作为举例，图示方案中在前机壳(1)上对称设置有四个结构压力点(5)，两个位于前机壳(1)两侧边处，另外两个位于前机壳(1)的底边；在后机壳(3)上设置有5个结构压力点(5)，这5个结构压力点(5)分布在后机壳(3)的两侧边处。

再者，本实施例的MESH电路由两条平行的线路在POS机主板(2)(即PCB板)内部和表面交错穿层、过孔环绕而成。这两条平行的线路一条是输出线路，一条是输入线路，由此构成的MESH线路密布于整个PCB板体，形成一套网格线路防护。

本实施例的MCU(10)触发电路由专门的Tamper触发脚组成，分为输入和输出两种；正常工作时Tamper输出通过外部电路接入Tamper输入，形成封闭回路；一旦外部电路被断开，从Tamper输出的信号无法传回Tamper输入脚，MCU就启动告警机制，并擦除机器内敏感数据。

为此，本MCU(10)触发电路具体设置在POS机主板(2)上，其上的Tamper输入触发脚连接MESH电路中的输入线路，而Tamper输出触发脚连接MESH电路中的输出线路。

本方案在每一个结构压力点(5)对应的主板位置上设有导电触点(7)，这些导电触点(7)全部串联接入POS机主板(2)中的MESH电路，并串接MESH电路中的两条线路，由此构成MCU(10)触发电路的外部电路。

参阅图2，本实施例的导电触点(7)具体为设置在PCB板上的环形迷宫焊盘，环形迷宫焊盘内有环形绕线，绕线在迷宫环内分割开来，各占环形的一半。这两个半环形线路分别接入两个焊点，两个焊点连接到PCB内部MESH线路，通过MESH线路接到Tamper的输出管脚和输入管脚。由此只要将全部的导电触点(7)内的两个半环形电路接通，也即是将Tamper的输出管脚和输入管脚连通形成封闭回路。

需要指出的，导电触点(7)的形状并不限于此，根据需要导电触点的形状也可以设计成其它形状，如方形、椭圆形或者其它形状，其原理和效果不受影响。在此仅以迷宫环为例做一较佳实施例。

为配合该导电触点(7)，本实例在每一个压力点(5)对应的机壳位置上镶嵌有导电碳粒(6)，用于在机壳组装时，压合POS机主板对应位置上的导电触点(7)，并导通导电触点，连通整个MESH电路。

本导电碳粒(6)压到迷宫导电触点(7)上就将导电触点(7)内的分割线路接通，这两条线路又连着MESH的两条线路，MESH线路又分别连接到MCU(10)的Tamper输出，输入脚，形成封闭保护回路。

参阅图3，本实施例中的每个导电碳粒(6)由前端导电基层(12)、绝缘橡胶体(13)、固定尾(14)组成。前端导电基层(12)在组装后与迷宫环导电触点(7)接触；固定尾(14)嵌入结构压力点(5)的定位孔，用来将整个导电碳粒(6)固定到机壳上；绝缘橡胶体(13)两端分别连接前端导电基层(12)和固定尾(14)，用于增加压合的弹性以及缓冲应力。

据此构成的导电碳粒(6)通过固定尾(14)嵌入机壳上结构压力点(5)的定位孔中，在机壳组装时，受机壳的压力使得前端导电基层(12)与主板(2)上对应的迷宫环导电触点(7)压合接触，并将导电触点(7)内的分割线路接通；与此同时，导电碳粒(6)中的绝缘橡胶体(13)两端受压产生弹力，增加压合的弹性以及整个导电碳粒(6)的缓冲应力，再者处于受压状态的绝缘橡胶体(13)，在POS机壳体遭侵入，使其失去对导电碳粒(6)压力时，导电碳粒(6)在绝缘橡胶体(13)恢复弹力的作用下，将弹起脱离导电触点(7)，从而断开导电触点(7)的连通，从而断开MCU(10)触发电路的外部电路。

由上可知，本实例中的电触发装置，通过MCU(10)触发电路配合由MESH电路、导电碳粒(6)以及导电触点(7)构成的外部电路形成闭合的触发回路。该闭合的触发回路围绕POS机中的主板(2)设置，并与POS机的壳体连动，故，当POS机的壳体遭侵入时，触发回路中的导电碳粒(6)将会弹出，脱离导电触点(7)，使得闭合的触发回路断开，MCU(10)触发电路将会被触发，对POS机主板(2)内的信息进行保护；当主板(2)遭侵入时，由于MESH电路密布于整个主板(2)，将会破坏MESH电路，使得闭合的触发回路断开，MCU(10)触发电路将会被触发，对POS机主板(2)内的信息进行保护；从而大大提高电触发装置的可靠性和准确性。

本多重保护装置中的光触发装置，其整体布置在POS机内，并与POS机内密闭腔体(11)配合，通过感应POS机密闭腔体(11)内的光强变化来监测POS机是否遭遇侵入，并进行触发保护POS机内的敏感信息。

参见图1，本实施例中光触发装置主要包括以下部分：若干光感应器(8)、光信号处理器(9)、安全MCU(10)以及由前机壳(1)、主板(2)、封闭框(4)以及后机壳(3)配合构成的若干密闭腔体(11)。

据此，本方案在POS机组装之后通过封闭框(4)与前机壳(1)和主板(2)配合，在POS机内会形成一些密闭腔体(11)，这些密闭腔体(11)因为封闭黑暗适合安装光感应器。在这些黑暗的密闭腔体(11)对应的主板位置上设置若干光感应器(8)。

对于密闭腔体(11)的数量可根据实际需求而定，图示案例中采用两个密闭腔体(11)，分布在POS机前机壳(1)上下两端。

再者，对于光感应器(8)的数量根据实际需求而定，图示案例中采用三个光感应器(8)，一个位于主板(2)的上部对应上部的密闭腔体(11)，另外两个位于主板(2)的下部对应下部的密闭腔体(11)。对于光感应器(8)的具体安置位置，按照能够最快、最佳获取光强变化的位置设置，一般设置在对应密闭腔体(11)边角的位置。

本实例中的光感应器(8)设置为光触发模式，黑暗模式为正常态，光亮模式为触发态。并且若干个光感应器(8)通过独立线路分别集中到信号处理器(9)。

该信号处理器(9)，其设置在主板(2)上，可以一对多控制多个光感应器(8)。同时该信号处理器(9)最终连接到MCU(10)触发电路的中断引脚。

这里的MCU(10)与电触发装置中的安全MCU(10)为同一部件，此处不加以赘述。

另外，根据需要光触发装置中也可独立设置MCU(10)。

由上可知，本实例中的光触发装置，其通过感知POS机壳体内的密闭腔体(11)内光强变化，以此来判断POS机壳体是否遭遇侵入。若POS机壳体内的任意一密闭腔体(11)内光强发生显著变化，则判断POS机壳体破坏，遭遇侵入，MCU(10)触发电路将会被触发，对POS机主板(2)内的信息进行保护。

基于上述方案构成的多重保护装置中电触发装置和光触发装置独立工作，一套失效后另一套可以正常工作，采用独立工作的双重保护机制，大大提高POS机内敏感信息的安全性。

由此，本多重保护装置的双重保护机制如下：

电触发保护机制：POS机生产组装时，注入螺丝将前后机壳卡合，机壳上内嵌的导电碳粒(6)就被压到主板上的迷宫环导电触点(7)上，使迷宫环内的线路导通，形成封闭保护回路。

接着，通过检测封闭保护回路的连通来判断POS机是否遭入侵，并实现触发：

一旦POS机遭受到拆机、切割等攻击时，结构松开，使得机壳失去对导电碳粒(6)的有效压力，将会造成导电碳粒(6)弹起，封闭回路被断开，MCU就启动告警机制，并擦除机器内敏感数据；

一旦POS遭受到钻孔、激光蚀刻、化学腐蚀等攻击时，使得主板中MESH线路被切断，封闭保护回路将被断开，MCU同样也启动告警机制，并擦除机器内敏感数据。

光触发保护机制：前机壳(1)、主板(2)、封闭框(4)、后机壳(3)在POS机生产组装后，内部形成密闭腔体(11)；同时光感应器(8)通过信号处理器(9)控制进入待触发状态，通过感应POS机内的光强变化来判断POS机是否遭入侵，并实现触发。

一旦POS机受到拆机攻击、切割、钻孔攻击，使得机体密闭腔体(11)内的光强发生显著变化，触发光感应器(8)；光感应器(8)将光强信号传给信号处理器(7)，信号处理器(7)判别后将信号传给MCU(10)，触发中断告警，并擦除机器内敏感数据。

可见，本双重保护机制，能够从多方面防止攻击者对POS机进行侵入，有效保护POS机内敏感信息的安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述保护系统包括至少一套电触发装置和至少一套光触发装置，所述电触发装置和光触发装置分别独立工作，且在POS机受侵入时分别触发；所述电触发装置为一闭合回路，并整体布置在POS机内，在POS机受侵入时，闭合回路断开进行触发；所述电触发装置包括：

MESH电路，所述MESH电路密布于POS机整个主板体；

MCU触发电路，所述MCU触发电路连接MESH电路的输出和输入端，形成闭合回路；所述MCU触发电路包括输入Tamper触发脚和输出Tamper触发脚，所述输出Tamper触发脚通过外部电路接入输入Tamper触发脚形成闭合回路，在外部电路被断开，Tamper脚就触发MCU动作；

所述电触发装置中还包括至少一个导电触点和至少一个导电碳粒，所述导电触点接入MESH电路中，所述导电碳粒与导电触点配合，导通导电触点，连通MESH电路；所述导电碳粒由前端导电基层、绝缘橡胶体和固定尾组成，所述前端导电基层用于接触导电触点，导通导电触点；固定尾用于固定整个导电碳粒；绝缘橡胶体连接前端导电基层和固定尾，在导电碳粒受压时形成压合的弹性并缓冲应力。

2.根据权利要求1所述的一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述MESH电路包括相互平行的输入线路和输出线路，所述输入线路和输出线路在POS机主板内部和表面交错穿层环绕布置，形成一套网格线路。

3.根据权利要求1所述的一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述导电触点为环形迷宫焊盘，所述环形迷宫焊盘分为不连通的两部分。

4.根据权利要求1所述的一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述导电碳粒由POS机的壳体压合在导电触点上。

5.根据权利要求1所述的一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述光触发装置整体布置在POS机内，在POS机受侵入时，通过感光进行触发。

6.根据权利要求5所述的一种POS机防侵入的多重保护系统，其特征在于，所述光触发装置包括至少一个光感应器、信号处理芯片和MCU中断电路，所述至少一个光感应器通过独立线路连接至信号处理芯片，所述信号处理芯片连接到MCU中断电路。

7.一种POS机防侵入的双重保护方法，其特征在于，所述双重保护方法基于权利要求1-6中任一项所述的POS机防侵入的多重保护系统通过相互独立的电触发机制和光触发机制对POS机形成双重保护。

8.根据权利要求7所述的一种POS机防侵入的双重保护方法，其特征在于，所述电触发机制通过在POS机内形成封闭的电触发回路，通过检测电触发回路的连通来判断POS机是否遭入侵，并实现触发。

9.根据权利要求7所述的一种POS机防侵入的双重保护方法，其特征在于，所述光触发机制通过在POS机内设置光触发装置，感应POS机内的光强变化来判断POS机是否遭入侵，并实现触发。

10.一种具有双重保护的POS机，所述POS机包括机壳和设置在机壳内的主板，其特征在于，所述POS机内还设置有权利要求1-6中任一项所述的POS机防侵入的多重保护系统。