CN106022174A - 一种安全设备及破坏检测方法 - Google Patents

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周媛媛
叶松
林峰
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Abstract

本发明提供一种安全设备及破坏检测方法，包括外壳、电介质层、导电层、电容检测电路、响应电路，所述电介质层、导电层、电容检测电路位于外壳的内部，所述导电层包括第一导电层、第二导电层，所述第一导电层与外壳相对固定，第一导电层与第二导电层中间设置电介质层，所述电容检测电路与第二导电层连接，所述响应电路与电容检测电路连接，所述电容检测电路用于在检测第一导电层、第二导电层间电容的变化时使能响应电路。解决安全设备容易被破解的问题。

Description

一种安全设备及破坏检测方法
技术领域
本发明涉及安全设计领域，尤其涉及一种安全设备。
背景技术
安全设备需要在安全应用中抵抗各种类型的攻击，保证重要数据不被窃取。目前，越来越多领域需要提供高安全性，例如移动支付，传统银行业务中销售终端机(POS)，智能读卡器，ATM，密码键盘，智能卡，以及数字版权管理(DRM)领域中机顶盒，移动电视等。
目前，POS机防拆技术主要采用Switch(开关，保护触点，斑马条等)和Mesh(金属网格)，当有人企图拆开POS机机壳，按键，主板，盖板时，开关会断开，内部检测电路输出触发信号，清除受保护的数据。这种物理机械开关的缺点是不够稳定可靠，容易误触发，而且Switch和Mesh检测电路是一个环路，可能会被找到突破口，进而攻破设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种安全设备，解决安全设备容易被破解的问题。
本发明是这样实现的：一种安全设备，包括外壳、电介质层、导电层、电容检测电路、响应电路，所述电介质层、导电层、电容检测电路位于外壳的内部，所述导电层包括第一导电层、第二导电层，所述第一导电层与外壳相对固定，第一导电层与第二导电层中间设置电介质层，所述电容检测电路与第二导电层连接，所述响应电路与电容检测电路连接，所述电容检测电路用于在检测第一导电层、第二导电层间电容的变化时使能响应电路。
进一步地，所述检测电路包括电流源Ic、电流源Id、PMOS管、NMOS管、比较器、参考电压；所述电流源Ic的输出端与PMOS管的源极连接，所述PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，NMOS管的源极与电流源Id的输入端连接，所述PMOS管的漏极还与第二导电层连接，所述电流源Id的输出端接地，所述第二导电层还与比较器的正输入端连接，所述比较器的负输入端接参考电压，所述比较器的输出端与PMOS管和NMOS管的栅极连接。
具体地，所述响应电路包括报警器，所述电容检测电路与报警器连接，所述电容检测电路用于在检测到电容变化后触发报警器。
进一步地，还包括第三导电层，所述第三导电层设置于第一导电层、第二导电层之间。
进一步地，还包括第三导电层，所述第三导电层设置于第二导电层的内侧，第三导电层接地。
具体地，所述导电层为镀铜层。
一种安全设备破坏检测方法，包括如下步骤，在安全设备的外壳内，与外壳相对固定第一导电层并接地，再向内依次设置电介质层、第二导电层，通过检测第一导电层与第二导电层之间的电容，判断安全设备是否被破坏。
进一步地，还包括步骤，在第一导电层与第二导电层间设置第三导电层。
进一步地，还包括步骤，在第二导电层的内侧设置第三导电层，所述第三导电层接地。
本发明具有如下优点：比现有的技术会更加的安全可靠，不易误触发，稳定性好。用PCB的中间层形成电容，没有裸露在PCB表面的接触点，大大提高了攻击的难度。
附图说明
图1为本发明具体实施方式所述的安全设备结构图；
图2为本发明具体实施方式所述的电容检测电路示意图；
图3为本发明具体实施方式所述的第三导电层结构图；
图4为本发明具体实施方式所述的破坏检测方法流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，为本发明一种安全设备的一种结构示意图，包括外壳、电介质层、导电层、电容检测电路、响应电路，所述电介质层、导电层、电容检测电路位于外壳的内部，所述导电层包括第一导电层、第二导电层，所述第一导电层与外壳相对固定，第一导电层与第二导电层中间设置电介质层，所述电容检测电路与第二导电层连接，所述响应电路与电容检测电路连接，所述电容检测电路用于在检测第一导电层、第二导电层间电容的变化时使能响应电路。在具体的应用中，外壳将其他上述部件包覆在内，为了防止别人突破这个外壳，并对外壳的脱离进行监测，可以将第一导电层与外壳相对固定，再设置第二导电层与第一导电层形成电容，中间用电介质填充，这样一来，当外壳被人为破坏或是剥离的时候，会导致电容的变化，电容检测电路能够检测到上述变化，达到监测外壳脱离的效果，在本实施例中，外壳不仅可以是安全设备的最外层面板，也可以是内部某些核心区域的外层包覆壳，比如可以是第二层安全保护壳、第三层安全保护壳等。所述安全设备可以是存有机密信息、机密部件的设备，如POS机、ATM机、键盘、扫码器等等，所述的第一导电层及第二导电层可以仅设置在外壳容易被攻破的地点，如螺丝接口、外壳的边角、按键下方等等，当电容检测电路检测到电容的变化后，使能响应电路，响应电路执行包括删除敏感数据、报警等操作，通过上述设备，在安全设备中整合电容，使得在检测外壳是否被攻破的构造上无需采用闭环式的检测电路，只需外壳与导电层之间的距离等物理性质发生变化，就能够探测出来。
在具体的实施例中，导电层可以是PCB层，现有的一些安全设备就包括一些PCB板，可以在其上制作一定形状的敷铜，形成导电层，一些电介质层可以直接选用绝缘材料制作。例如在图1所示的实施例中，深灰色的部分是夹在导电层中的绝缘层，达到隔绝电荷，形成电容的效果。
在某些进一步的实施例中，如图2所示，所述检测电路包括电流源Ic、电流源Id、PMOS管、NMOS管、比较器、参考电压；所述电流源Ic的输出端与PMOS管的源极连接，所述PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，NMOS管的源极与电流源Id的输入端连接，所述PMOS管的漏极还与第二导电层连接，所述电流源Id的输出端接地，所述第二导电层还与比较器的正输入端连接，所述比较器的负输入端接参考电压，所述比较器的输出端与PMOS管和NMOS管的栅极连接。刚上电的时候，比较器输出低电平，PMOS管导通，通过电流源Ic对电容Cext充电，Cext端电压慢慢升高，当升高到超过比较器负端的参考电压Vref1时，比较器输出高电平，PMOS管断开，NMOS管导通，通过电流源Id对电容Cext开始放电，Cext端的电压慢慢降低，当电压低于比较器的参考电平Vref2时，比较器输出低电平，如此循环往复。
在具体的实施例中，所述响应电路包括报警器，所述电容检测电路与报警器连接，所述电容检测电路用于在检测到电容变化后触发报警器。
安全设备仅需要第二导电层及第一导电层形成的电容C1即可工作，为了提高电容检测电路的精度，如图1所示，所述安全设备至少还包括第三导电层，所述第三导电层设置于第一导电层、第二导电层之间。同样导电层可以是内部的金属层，例如镀铜层等。如图1所示在第一、第二导电层间再行设计一个或多个导电层，能够增加总的电容量，这样能够提升安全设备的电容检测精度，更好地达到了防破坏的效果。
另一些如图3所示的实施例中，第三导电层还可以设置在第二导电层的内侧，第三导电层接地。这样第二导电层与外壳形成电容C2，与第三导电层形成电容C1，首先是电容增加，也能够达到上述提高电容检测精度的效果，另一方面，当外壳被破坏或者剥离后，C2电容消失，电路中仍有电容C1继续工作，不仅能够使电容检测电路继续工作，还进一步地起到保护电路的作用。
在图4所示的实施例中，介绍了一种安全设备破坏检测方法，包括如下步骤，S401在安全设备的外壳内，与外壳相对固定第一导电层并接地，再向内依次设置电介质层、第二导电层，S403通过检测第一导电层与第二导电层之间的电容，判断安全设备是否被破坏。通过上述方法，达到了设计电容式安全设备的效果，当外壳被剥离或破坏时，能够使电容的变化被电容检测电路探测到，再通过响应电路做出破坏响应，达到安全设备防止外力破坏的效果。
在某些进一步的实施例中，还包括步骤S405，在第一导电层与第二导电层间设置第三导电层。通过设计多个导电层，达到提高电容检测精度的效果，更好地解决安全设备防止外力破坏的问题。
进一步地，还可以在第二导电层的内侧设置第三导电层，所述第三导电层接地。上述方法更好地解决了安全设备防止外力破坏的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种安全设备，其特征在于，包括外壳、电介质层、导电层、电容检测电路、响应电路，所述电介质层、导电层、电容检测电路位于外壳的内部，所述导电层包括第一导电层、第二导电层，所述第一导电层与外壳相对固定，第一导电层与第二导电层中间设置电介质层，所述电容检测电路与第二导电层连接，所述响应电路与电容检测电路连接，所述电容检测电路用于在检测第一导电层、第二导电层间电容的变化时使能响应电路。
2.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，所述检测电路包括电流源Ic、电流源Id、PMOS管、NMOS管、比较器、参考电压；所述电流源Ic的输出端与PMOS管的源极连接，所述PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，NMOS管的源极与电流源Id的输入端连接，所述PMOS管的漏极还与第二导电层连接，所述电流源Id的输出端接地，所述第二导电层还与比较器的正输入端连接，所述比较器的负输入端接参考电压，所述比较器的输出端与PMOS管和NMOS管的栅极连接。
3.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，所述响应电路包括报警器，所述电容检测电路与报警器连接，所述电容检测电路用于在检测到电容变化后触发报警器。
4.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，还包括第三导电层，所述第三导电层设置于第一导电层、第二导电层之间。
5.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，还包括第三导电层，所述第三导电层设置于第二导电层的内侧，第三导电层接地。
6.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，所述导电层为镀铜层。
7.一种安全设备破坏检测方法，其特征在于，包括如下步骤，在安全设备的外壳内，与外壳相对固定第一导电层并接地，再向内依次设置电介质层、第二导电层，通过检测第一导电层与第二导电层之间的电容，判断安全设备是否被破坏。
8.根据权利要求7所述的安全设备破坏检测方法，其特征在于，还包括步骤，在第一导电层与第二导电层间设置第三导电层。
9.根据权利要求7所述的安全设备破坏检测方法，其特征在于，还包括步骤，在第二导电层的内侧设置第三导电层，所述第三导电层接地。
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