CN105974190A - 一种防止pos机被改装、植入木马程序盗取信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法。该方法首先，实时监测主电源功耗；其次，进行理论功耗登记注册及响应，包括将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件中以及POS机操作时的响应；最后，根据实时监测的主电源功耗与理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若连续两次POS机异常，则进行报警；否则，重新进行实时监测的主电源功耗与理论功耗的对比。本发明采用实时监测电源功耗与额定功耗对比的方式，来识别是否有异常监听盗取信息的存在，可有效预防POS机异常工作状态。

Description

一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法

技术领域

本发明涉及电子支付领域，具体为一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法。

背景技术

传统POS设备的安全直接关系到刷卡者的财产安全,犯罪分子为盗取卡号和密码对POS进行改装或植入木马病毒的事件时有发生，POS的安全性能面临挑战。目前POS的安全方式大多采用检测安全电路的环路信号变化来判断是否异常，犯罪分子可通过多种方式绕过此检测机制。

发明内容

本发明的目的在于提供解决上述文件的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，该方法采用实时监测电源功耗与额定功耗对比的方式，来识别是否有异常监听盗取信息的存在，可有效预防POS机异常工作状态。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，包括如下步骤，

S1：实时监测主电源功耗；

S2：理论功耗登记注册及响应，包括将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件中以及POS机操作时的响应；

S3：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则执行步骤S4，若否，则重新执行步骤S3；

S4：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则判定POS机发生异常，进行报警；若否，则重新执行步骤S3。

在本发明一实施例中，所述步骤S1中，实时监测主电源功耗，根据POS机主电源供电方式不同，分为功耗监测方式和效率监测方式，其中，POS机主电源若采用适配器供电方式，则采用功耗监测方式进行POS机主电源功耗实时监测；若POS机主电源若采用电池供电方式，则采用效率监测方式进行POS机主电源功耗实时监测。

在本发明一实施例中，所述功耗监测方式即，通过检测接入POS机适配器与POS机后级负载的测试电阻r两端的电压Vab，计算出测试电阻r两端的电流值，即可得出POS机主电源功耗。

在本发明一实施例中，所述效率监测方式即，首先，在POS机电池与POS机电源转换模块之间接入前级检测电阻r1，POS机电源转换模块与POS机后级负载之间接入后级检测电阻r2，分别检测前级检测电阻r1两端电压V1、后级检测电阻r2两端电压V2，得出前级功耗及后级功耗，即可得前级与后级的转换效率。

在本发明一实施例中，所述将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件，即将POS机单动作下的主电源功耗值写入底层软件中，且在功耗值写入底层软件时，采取功耗分时段写入的方式。

在本发明一实施例中，所述功耗分时段写入的方式，即将POS机单动作持续的时间进行时间段分割，进行对应时间段POS机单动作下的主电源功耗值写入。

在本发明一实施例中，所述POS机操作时的响应，即POS执行一项操作时，需向POS机操作系统发送操作指令，若POS机操作系统识别该操作指令为异常指令，则POS不进行动作，若POS机操作系统识别该操作指令为正常指令，则继续判断该操作指令包括动作数，进而通过底层软件读取该操作对应的主电源总功耗值，并返回至POS机操作系统。

在本发明一实施例中，还需对主电源采用隐藏式焊盘及主电源盲孔内层走线方式，以防止植入模块直接由主电源前端供电。

在本发明一实施例中，步骤S4中的报警包括：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS机进行锁定使其无法交易。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明采用实时监测电源功耗与额定功耗对比的方式，来识别是否有异常监听盗取信息的存在，可有效预防POS机异常工作状态，进而有效防止POS被改装或植入木马程序盗取相关信息。

附图说明

图1为本发明采用的主电源接口连接结构示意图，图中，1为电源接口，2为焊点，3为PCB板。

图2为本发明采用的功耗监测方式电路原理图。

图3为本发明采用的效率监测方式电路原理图。

图4为本发明功耗值写入软件预登记的流程图。

图5为本发明POS进行操作时软件的简易流程图。

图6为本发明功耗预设电流与检测电流的实时对比简缩流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，包括如下步骤，

S1：实时监测主电源功耗；

S2：理论功耗登记注册及响应，包括将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件中以及POS机操作时的响应；

S3：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则执行步骤S4，若否，则重新执行步骤S3；

S4：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则判定POS机发生异常，进行报警（包括：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS机进行锁定使其无法交易。）；若否，则重新执行步骤S3。

所述步骤S1中，实时监测主电源功耗，根据POS机主电源供电方式不同，分为功耗监测方式和效率监测方式，其中，POS机主电源若采用适配器供电方式，则采用功耗监测方式进行POS机主电源功耗实时监测；若POS机主电源若采用电池供电方式，则采用效率监测方式进行POS机主电源功耗实时监测。

所述功耗监测方式即，通过检测接入POS机适配器与POS机后级负载的测试电阻r两端的电压Vab，计算出测试电阻r两端的电流值，即可得出POS机主电源功耗。

所述效率监测方式即，首先，在POS机电池与POS机电源转换模块之间接入前级检测电阻r1，POS机电源转换模块与POS机后级负载之间接入后级检测电阻r2，分别检测前级检测电阻r1两端电压V1、后级检测电阻r2两端电压V2，得出前级功耗及后级功耗，即可得前级与后级的转换效率。

所述将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件，即将POS机单动作下的主电源功耗值写入底层软件中，且在功耗值写入底层软件时，采取功耗分时段写入的方式。所述功耗分时段写入的方式，即将POS机单动作持续的时间进行时间段分割，进行对应时间段POS机单动作下的主电源功耗值写入。

所述POS机操作时的响应，即POS执行一项操作时，需向POS机操作系统发送操作指令，若POS机操作系统识别该操作指令为异常指令，则POS不进行动作，若POS机操作系统识别该操作指令为正常指令，则继续判断该操作指令包括动作数，进而通过底层软件读取该操作对应的主电源总功耗值，并返回至POS机操作系统。

还需对主电源采用隐藏式焊盘及主电源盲孔内层走线方式，以防止植入模块直接由主电源前端供电。

以下为本发明的具体实现过程。

本发明的防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，包括如下内容：

1、采取隐藏式焊盘及盲孔走线方式，规避POS机的改装植入点；

2、主电源功耗采用实时监测的方式,监测的方式分为功耗监测、效率监测。

3、对各个模块动作的功耗（效率）进行软件登记注册，POS要进行实际动作时必须向系统申报。

4、实时监测的同时将检测值与申报值进行对比，判断是否POS存在异常监听功耗（效率）；

5、连续出现两次4中的实时对比异常，POS报警；

6、报警方式可采取：蜂鸣器鸣叫、液晶显示、后台锁定等方式。

具体如下：

1、隐藏式接口焊盘及盲孔走线：

主电源的接口目前采取的方式均以通孔焊盘、表贴式可见焊盘的方式连接至电路板中，要改装POS植入新模块即可直接从可见焊点获取所需电源，使用隐藏式接口焊盘方式可避免主电源在焊盘处被直接探测引出。隐藏接口焊盘可采用多种方式，例如BGA封装、原件覆盖焊盘、焊盘为盲孔等方式，如图1所示，其中，焊点在主电源接口下，被接口直接覆盖，接口处电源便难以探测接出。焊盘隐藏的同时主电源从内层走线，可防止采取割线方式获取主电源信号。

2、实时监测主电源功耗：

功耗是电源电压与电流的乘积，本专利旨在通过监测实际的电源功耗与理论功耗对比判断设备是否工作异常，因此需实时检测电压与电流的值。POS主电源系统分为两大类型：适配器供电和电池供电。适配器供电时主电源电压恒定，检测其功耗时可采取仅检测电流的方式。电池供电时，主电源电压随着电池电量的变化而变化，仅检测主电源端的功耗无法正确判断出其是否符合理论要求，因此本专利提出一种对比功耗效率的方式，简而言之为检测其前后级的电压与电流，进行功耗转换效率的比较。

电源的功耗监测需为实时监测，功耗监测的具体方式可视设备本身情况而定，有多种方式可实现。例如：检测电阻方式、霍尔传感器、光耦隔离放大器、电容式隔离放大器等，较为简单的监测方式便是通过检测精密电阻两端的电压来判定其被监测电流的大小。本专利以最基础方式举例介绍适配器供电、电压供电方式的检测方式。

（1）适配器供电：

检测前级电流：

在适配器供电的设备之中，适配器的供电电压恒定不变。图2即为一个电路的简缩图（图2中，1为适配器电源，2为电压检测），r代表接入电路中的测试电阻，Rload为整个电源系统的负载,检测电阻r两端的A、B两点即可检测出r两端的电压Vab，即可计算出其电流值。

对Vab电压的检测需为实时检测，采集到其电压之后在第3点描述中的软件进行运算，与第3点描述中的驱动理论预设值I进行对比，即可判定POS设备是否有异常改装及入侵现象。

（2）电池供电：

电池供电的设备其供电电压随着电量的变化而变化，采用适配器供电中的检测方式功耗无法准确与理论值对比，此处提出一种新的方式进行实时的功耗采集对比：转换效率，检测简化框图如图3电池供电的电源系统的简缩图（图3中1、2为电压检测、r1为前级检测电阻、r2为后级检测电阻、Rload为后级负载、Battery代表主电源为电池供电）所示。在实际电源设计系统中，主电源若要供给设备各个模块使用必须经过电源转换系统将电压转化为可供模块芯片使用的电压，此时便存在转换效率的问题。转化效率在硬件电路设计之初如功耗一样，都是既定的，当电压发生变化时，转化效率随之变化，因此检测前级与后级的功耗再进行软件的运算便可得出转换效率是否异常的判断，进而判断POS是否工作异常。

图3中得到A、B两点的电压V1及检测电阻r1阻值的数据便可得出前级的功耗P1，检测得出C、D两点的电压V2及检测电阻r2阻值的数据便可转换后的功耗P2，P1与P2的比值即可得出对应时刻的效率。

3、理论功耗登记注册及响应

功耗是一个设备的重要指标，在POS设计时，各动作的功耗值便是固定的。在第2点中已提出实际功耗检测的方式，实际功耗检测完成后得到数据需和理论值进行对比，才能判断设备是否出现异常，理论功耗登记注册即是将各个动作下的主电源功耗（效率）写入底层软件中，在POS要进行动作时向OS发出操作指令，调出对应的功耗值，返回数据，进行对比操作。

此功耗（效率）登记包括两个部分：（1）将功耗值写入底层软件中；（2）POS进行操作的响应。

功耗值写入：如图4的功耗值写入软件预登记的流程图，本方法首先采用单操作的功耗值写入。POS设备进行操作时，往往伴随的是两种或者多种方式，其功耗便是两种操作的叠加，例如：打印的同时进行蓝牙通讯，若打印的功耗为P1，蓝牙通讯的功耗为P2，则主电源的功耗即为两者相加：P1+P2，采取单操作模块功耗的登记方式，在POS进行相应操作时，底层软件可精准返回总功耗值，与描述2中的实测值进行对比运算。

其次，在进行功耗值写入底层软件时，采取功耗分时段写入方式。例如打印的功耗写入，当整个打印的持续时间为10S时，将10s分割成若干等同的时间段，则10S内的总功耗为P总=Pt1+ Pt2+ Pt3+ Pt4+ Pt5+………..

采取分时段写入的方式可将整个功耗阶段细化，提高监测系统的准确性。

同时，本方法中将功耗值写入底层软件中，可有效避免木马病毒的入侵造成数据的改变。若将功耗数据写入应用层中，木马病毒程序便可有机会篡改数据及流程使监测系统失效。

功耗值写入底层软件后，集成在整个软件系统中应用于OS上，便可实现理论功耗值的预登记。

POS操作的响应：如图5的POS进行操作时软件的简易流程图。POS要进行某项操作时，向OS操作系统发送操作指令，操作系统接收到指令后进行指令识别。

指令识别部分首先对操作指令进行判别，是否为异常指令，判定为异常指令时设备不响应。其次，判断操作指令中同时包括哪几个操作，将每个操作的相应信号送至底层软件中读取总功耗，返回的功耗数据为分时段的功耗最大值。

操作系统接收到返回数据后，在底层软件进行实际采集数据与理论数据的对比（对比具体过程在第4点描述中具体描述），对比异常时执行报警机制。

4、实时功耗对比判定

在第2点描述中可得到主电源的实时电流值，第3点描述中可得到理论操作电流值，将实时电流值与理论值对比便可得知是否存在异常功耗，判别设备是否被改装或植入木马程序。实时比对判定简缩流程如图6的为功耗预设电流与检测电流的实时对比简缩流程图所示，当数据首次对比判定异常时，再次对新电流数据进行对比判定，连续两次实时对比数据异常，判定为设备发生异常工作行为，执行报警及锁定机制。

5、报警方式

第4点描述中出现功耗对比异常时，判定设备被改装或植入木马程序，启动报警机制。报警方式可采取：蜂鸣器报警、液晶显示报警、后台锁定无法操作等方式。

以下为本发明的具体应用实例。

实施例一，隐藏式焊盘及盲孔内层走线

1、主电源采用隐藏式焊盘及主电源盲孔内层走线方式，防止植入模块直接由主电源前端供电。

2、POS设备出厂时对各动作电流进行底层程序的登记注册，各操作电流在底层中备案；

3、在POS设备发出操作信号时，向OS（系统）进行申报（提取登记注册电流）；

4、申报成功后，在POS进行各操作的时候实时监测刷新电流值是否超出底层登记值；

5、监测值超出底层登记值，再次刷新采集验证，若依然大于登记值，POS蜂鸣器报警。报警方式：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS进行锁定使其无法交易。

实施例二，主电源电流及电压监控

1、POS设备出厂时对各动作电流、电压进行底层程序的登记注册，各操作电流、电压在底层中备案；

2、在POS设备发出操作信号时，向OS（系统）进行申报（提取登记注册电流、电压值）；

3、申报成功后，在POS进行各操作的时候实时监测刷新电流、电压值是否超出底层登记值；

4、监测值超出底层登记值，再次刷新采集验证，若依然大于登记值，POS蜂鸣器报警。报警方式：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS进行锁定使其无法交易。

实施例三，主电源电流及NTC监控（适用于电池设备）

1、当电流增大时NTC（电池温度监测）值会随之变化，POS设备出厂时对各动作电流、NTC值进行底层程序的登记注册，各操作电流、电压在底层中备案；

2、在POS设备发出操作信号时，向OS（系统）进行申报（提取登记注册电流、NTC值）；

3、申报成功后，在POS进行各操作的时候实时监测刷新电流、NTC值是否超出底层登记值；

4、监测值超出底层登记值，再次刷新采集验证，若依然大于登记值，POS蜂鸣器报警。报警方式：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS进行锁定使其无法交易。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1：实时监测主电源功耗；

S2：理论功耗登记注册及响应，包括将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件中以及POS机操作时的响应；

S3：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则执行步骤S4，若否，则重新执行步骤S3；

S4：根据步骤S1实时监测的主电源功耗与步骤S2理论功耗进行对比，判断POS机是否存在异常，若是，则判定POS机发生异常，进行报警；若否，则重新执行步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述步骤S1中，实时监测主电源功耗，根据POS机主电源供电方式不同，分为功耗监测方式和效率监测方式，其中，POS机主电源若采用适配器供电方式，则采用功耗监测方式进行POS机主电源功耗实时监测；若POS机主电源若采用电池供电方式，则采用效率监测方式进行POS机主电源功耗实时监测。

3.根据权利要求2所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述功耗监测方式即，通过检测接入POS机适配器与POS机后级负载的测试电阻r两端的电压Vab，计算出测试电阻r两端的电流值，即可得出POS机主电源功耗。

4.根据权利要求2所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述效率监测方式即，首先，在POS机电池与POS机电源转换模块之间接入前级检测电阻r1，POS机电源转换模块与POS机后级负载之间接入后级检测电阻r2，分别检测前级检测电阻r1两端电压V1、后级检测电阻r2两端电压V2，得出前级功耗及后级功耗，即可得前级与后级的转换效率。

5.根据权利要求1所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述将POS机各个动作下的主电源功耗值写入底层软件，即将POS机单动作下的主电源功耗值写入底层软件中，且在功耗值写入底层软件时，采取功耗分时段写入的方式。

6.根据权利要求5所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述功耗分时段写入的方式，即将POS机单动作持续的时间进行时间段分割，进行对应时间段POS机单动作下的主电源功耗值写入。

7.根据权利要求1所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：所述POS机操作时的响应，即POS执行一项操作时，需向POS机操作系统发送操作指令，若POS机操作系统识别该操作指令为异常指令，则POS不进行动作，若POS机操作系统识别该操作指令为正常指令，则继续判断该操作指令包括动作数，进而通过底层软件读取该操作对应的主电源总功耗值，并返回至POS机操作系统。

8.根据权利要求1所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：还需对主电源采用隐藏式焊盘及主电源盲孔内层走线方式，以防止植入模块直接由主电源前端供电。

9.根据权利要求1所述的一种防止POS机被改装、植入木马程序盗取信息的方法，其特征在于：步骤S4中的报警包括：蜂鸣器持续鸣叫、液晶显示攻击、后台对POS机进行锁定使其无法交易。