CN204129870U - 一种循环机用epp键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种循环机用EPP键盘，包括依次相连的键盘面板、框架、金属按键、塑料垫片、键盘底板、键盘传感板、核心电路板、核心保护盖和键盘后盖，键盘传感板设有若干个用于检测金属按键与键盘传感板间距的传感器，传感器包括分别印制在键盘传感板的第一、第二中间层上的第一、第二平面线圈，两个线圈上下相对，第一、第二平面线圈的内端头通过导电过孔相连，第一、第二平面线圈的外端头分别和设在核心电路板上的传感控制器电连接，传感控制器再和安全控制器相连。本实用新型拆解难度大，抗攻击能力强，数据安全性好，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，传感器制作方便，传感灵敏，可靠性高。

Description

一种循环机用EPP键盘

技术领域

本实用新型涉及银行自动柜员机(ATM机)安全防护技术领域，尤其涉及一种抵御外部攻击能力强、EPP键盘内部的交易信息不易被窃取的循环机用EPP键盘。

背景技术

EPP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，EPP键盘对PIN码进行加密后送给后台进行验证。目前，对EPP键盘的攻击手段主要为：在EPP键盘的键盘面板的按键处安装BUG电路，当持卡人通过EPP键盘输入PIN码时，BUG电路记录PIN码的明文；从而窃取EPP键盘内部的交易信息。因此，目前迫切需要开发一种抵御外部攻击能力强的EPP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。

中国专利文献CN 201237811Y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。该发明的不足之处是，抵御外部攻击能力较弱，EPP键盘内部的交易信息容易被窃取。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中抵御外部攻击能力较弱，EPP键盘内部的交易信息容易被窃取的技术问题；提供了一种循环机用EPP键盘，其抵御外部攻击能力强，EPP键盘内部的交易信息不易被窃取，且检测按键机械位置变化的传感器制作方便，传感灵敏、可靠性高。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括由上至下依次设置的键盘面板、框架、若干个金属按键、塑料垫片、键盘底板、键盘传感板、核心电路板、核心保护盖和键盘后盖；各个金属按键与框架相连接，键盘面板依次与框架、塑料垫片和键盘底板相连接，键盘传感板依次与核心电路板、核心保护盖相连接，键盘后盖覆盖核心保护盖并与塑料垫片和键盘底板相连接；

所述塑料垫片上设有若干个与各个金属按键相配合的突起，键盘底板上与各个突起相对应的位置上均设有通孔；键盘传感板的与各个金属按键对应的位置上设有用于检测金属按键与键盘传感板之间距离的若干个传感器；核心电路板上设有安全控制器和传感控制器；各个传感器与传感控制器电连接，传感控制器与安全控制器电连接；

所述键盘传感板为六层印制电路板，包括顶层、底层和位于顶层和底层之间的并由上至下排列的第一中间层、第二中间层、第三中间层及第四中间层；所述传感器包括印制在第一中间层上的第一平面线圈和印制在第二中间层上的第二平面线圈，第一平面线圈和第二平面线圈的位置上下相对，第一平面线圈和第二平面线圈的内端头通过位于第一、第二平面线圈中轴上的导电过孔相连，第一平面线圈和第二平面线圈的外端头分别和所述的传感控制器的信号输入端电连接。

传感器用于检测金属按键与键盘传感板之间距离，如果有人想在键盘主板表面的金属按键电路处安装BUG电路，需要先拆解EPP键盘的各个组件，但是，拆解的过程中会导致金属按键与键盘传感板之间距离失常，安全控制器得到距离失常的信号后，会自动将存储在控制器中的程序及数据删除，从而确保了EPP键盘内的数据的安全性。本技术方案中传感器由直接印制在线路板上的平面线圈(即铜箔线圈)构成，通过测量平面线圈的电感变化判断按键机械位置的改变。本实用新型中的传感器制作方便，传感灵敏、可靠性高，各电感参数一致性好。本实用新型具有抵御外部攻击能力强、EPP键盘内部的交易信息不易被窃取的特点，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。

作为优选，构成所述的第一平面线圈及第二平面线圈铜箔的宽度为3～5mil，相邻两条铜箔的间距为3～5mil。确保每个平面线圈的大小和金属按键的大小相对应，提高检测的可靠性和敏感性。

作为优选，所述键盘传感板下表面设有2组印制触点，核心电路板上表面设有分别与键盘传感板的2组印制触点相配合的2组印制触点，键盘传感板的印制触点和核心电路板的对应印制触点之间设有导电橡胶块，键盘传感板上的2组印制触点通过印制导线电连接，核心电路板上的2组印制触点分别与设于核心电路板上的入侵检测电路电连接，入侵检测电路与所述的安全控制器电连接。导电橡胶块在键盘传感板和核心电路板的挤压作用下使键盘传感板上的印制触点和核心电路板上的印制触点中对应的焊盘形成电连接；如果有人想在键盘底板表面的按键电路处安装BUG电路，需要先拆解EPP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块与键盘传感板上的印制触点和核心电路板上的印制触点中对应的焊盘的电连接断开，安全控制器检测到电路断开后，会自动地将存储在控制器中的程序及数据删除，从而确保了EPP键盘内的数据的安全性。

作为优选，所述塑料垫片上表面边缘上设有2个弹性凸起，与2个弹性凸起相对应的键盘传感板上设有导电涂层；弹性凸起处的塑料垫片与ATM机面板挤压连接，安全控制器分别与键盘传感板上的导电涂层和设于键盘主板上的USB接口电连接。ATM机键盘安装处面板背面包括4个螺柱，4个螺柱依次穿过塑料垫片、键盘底板后与紧固螺母相连接，把裸露在键盘面板外的塑料垫片与ATM机面板紧密压合。该安装方式可以仅使EPP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，塑料垫片与ATM机面板紧密压合在一起，弹性凸起会挤压导电涂层，从而使导电涂层与安全控制器电连接，当需要正常拆解EPP键盘的各个组件时，通过USB接口给安全控制器输入控制命令，导电涂层与安全控制器的电连接断开，安全控制器也不会启动程序及数据的自毁程序。

作为优选，所述键盘传感板和核心电路板各包括一个缆线连接器，2个缆线连接器通过信号缆线电连接，键盘传感板上的缆线连接器与传感器电连接，核心电路板上的缆线连接器与所述的传感控制器电连接。

作为优选，所述的每组印制触点包括排成一排的4个矩形焊盘，所述键盘传感板上的2组印制触点分别位于键盘传感板的两个对角角落处。

作为优选，所述的键盘传感板的第三中间层、第四中间层上均设有一对蛇形信号线，每条蛇形信号线包括一个信号输入端和一个信号输出端；键盘传感板的四条蛇形信号线的四个信号输入端分别通过中空导电柱与键盘传感板下表面上的一组印制触点的4个矩形焊盘电连接，键盘传感板的四条蛇形信号线的四个信号输出端分别通过中空导电柱与键盘传感板下表面上的另一组印制触点的4个矩形焊盘电连接。蛇形信号线的设置使得拆解者只能对键盘传感板进行逐层拆解，当裸露出蛇形信号线和印制触点的电连接点后，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。

作为优选，所述的核心电路板由5块四层印制电路板排列而成，四层印制电路板的两个内电层中均包括一对蛇形信号线，每条蛇形信号线包括一个信号输入端和一个信号输出端；蛇形信号线的信号输入端、信号输出端分别通过中空导电柱与入侵检测电路电连接。蛇形信号线的设置使得拆解者只能对核心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。蛇形信号线的线宽不大于6mil，线间距不大于6mil，紧邻的两条蛇形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，从而触发安全控制器启动自毁程序。

作为优选，所述的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；所述的同一内电层上的一对蛇形信号线，其中一条蛇形信号线的信号输入端、信号输出端分别和场效应管T1的源极、栅极相连，电阻R1的一端接电压VCC，电阻R1的另一端和场效应管T1的栅极相连，场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极和场效应管T2的栅极相连，另一条蛇形信号线的信号输入端、信号输出端分别和场效应管T2的栅极、源极相连，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端和场效应管T2的栅极相连，场效应管T2的源极接电压VCC，用于输出自毁信号的场效应管T2的漏极和所述的安全控制器电连接。

作为优选，所述的键盘面板的下表面包括4个螺柱，4个螺柱依次穿过所述的框架、塑料垫片和键盘底板后与紧固螺母相连接；所述的键盘后盖和所述的键盘底板相连接。

综上所述：采用这种主动探测EPP按键与键盘传感板距离，并把所有核心电路隐藏在被安全机制保护的组合密封结构中，拆解者必须对EPP进行完全拆解才能获得内部保护机制的原理，而进行完全拆解必回引发EPP的保护机制，故拆解者最少也需要一台样品进行完全拆解分析，提高了分析EPP保护机制的难度和成本。当拆解者获知EPP保护原理后，其试图在EPP键盘的按键下的按键电路处安装窃取电路时，会对键盘传感板前面的部件进行拆解，而拆解会引发按键与传感板距离超过设定值，从而触发保护机制；当拆解者试图从EPP键盘下部进行拆解时，会触发核心电路板和键盘传感板之间通过导电橡胶提供的保护机制。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EPP键盘进入固件毁坏状态，采用这些保护机制的EPP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，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。

本实用新型的有益效果是：拆解难度大，抗攻击能力强，数据安全性好；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；传感器制作方便，传感灵敏、可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型中键盘面板、框架、金属按键、塑料垫片和键盘底板连接关系的一种立体分解结构示意图；

图2是本实用新型中键盘传感板、核心电路板、核心保护盖和键盘后盖连接关系的一种立体分解结构示意图；

图3是本实用新型中塑料垫片、键盘底板、键盘传感板、核心电路板、核心保护盖和键盘后盖连接关系的一种立体分解结构示意图；

图4是本实用新型中核心电路板上蛇形信号线和入侵检测电路相连的一种电路原理图；

图5是本实用新型的一种电路原理连接结构框图；

图6是本实用新型中键盘传感板的横截面的一种主视结构示意图；

图7是本实用新型中键盘传感板的第一中间层的一种俯视结构示意图；

图8是本实用新型中键盘传感板的第二中间层的一种俯视结构示意图；

图9是本实用新型中键盘传感板上第一平面线圈的一种放大结构示意图。

图中：1.键盘面板1，2.框架2，3.金属按键，4.塑料垫片，5.键盘底板，6.键盘传感板，7.核心电路板，8.核心保护盖，9.键盘后盖，10.通孔，11.传感器，12.安全控制器，13.传感控制器，14.印制触点，15.导电橡胶块，16.入侵检测电路，17.弹性凸起，18.缆线连接器，19.信号缆线，20.顶层，21.底层，22.第一中间层，23.第二中间层，24.第三中间层，25.第四中间层，261.第一平面线圈，262.第二平面线圈，263.导电过孔，29.蛇形信号线，30.信号输入端，31.信号输出端，33.螺柱，34.紧固螺母，35.电池，36.USB接口，37.突起，38.前螺钉，39.后螺钉。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种循环机用EPP键盘，如图1、图2和图3所示，包括由上至下依次设置的键盘面板1、框架2、16个金属按键3、塑料垫片4、键盘底板5、键盘传感板6、核心电路板7、核心保护盖8和键盘后盖9雨，各个金属按键嵌装在框架上，键盘面板的下表面有4个螺柱33，4个螺柱依次穿过框架、塑料垫片、键盘底板后与紧固螺母34相连接，键盘传感板利用前螺钉38依次与核心电路板、核心保护盖相连接，键盘后盖利用后螺钉39依次与塑料垫片和键盘底板相连接。塑料垫片上设有20个与各个金属按键相配合的突起37，键盘底板上与各个突起相对应的位置上均设有通孔10；键盘传感板的与各个金属按键对应的位置上设有用于检测金属按键与键盘传感板之间距离的20个传感器11；核心电路板上设有安全控制器12和传感控制器13；各个传感器与传感控制器电连接，传感控制器与安全控制器电连接。本实施例中的框架为金属材质。

如图6所示，键盘传感板6为六层印制电路板，包括顶层20、底层21和位于顶层20和底层21之间的并由上至下排列的第一中间层22、第二中间层23、第三中间层24及第四中间层25。如图7、图8、图9所示，传感器11包括印制在第一中间层22上的第一平面线圈261和印制在第二中间层23上的第二平面线圈262，第一平面线圈和第二平面线圈的位置上下相对，第一平面线圈261及第二平面线圈262铜箔的宽度为4mil，相邻两条铜箔的间距为4mil，第一平面线圈261和第二平面线圈262的内端头通过位于第一、第二平面线圈中轴上的导电过孔263相连，第一平面线圈261和第二平面线圈262的外端头分别和传感控制器13的信号输入端电连接。键盘传感板6下表面有2组印制触点14，核心电路板7上表面有分别与键盘传感板6的2组印制触点14相配合的2组印制触点，每组印制触点14包括排成一排的4个矩形焊盘，键盘传感板6上的2组印制触点14分别位于键盘传感板6的两个对角角落处，键盘传感板6的矩形焊盘和核心电路板7的对应矩形焊盘之间安装有导电橡胶块15。键盘传感板6的第三中间层24、第四中间层25上均印制有一对蛇形信号线，每条蛇形信号线包括一个信号输入端和一个信号输出端，键盘传感板6的四条蛇形信号线的四个信号输入端分别通过中空导电柱与键盘传感板6下表面上的一组印制触点14的4个矩形焊盘电连接，键盘传感板6的四条蛇形信号线的四个信号输出端分别通过中空导电柱与键盘传感板6下表面上的另一组印制触点14的4个矩形焊盘电连接。

核心电路板7上的2组印制触点分别与焊接在核心电路板6上的入侵检测电路16电连接，入侵检测电路16与安全控制器12电连接。核心电路板7由5块四层印制电路板排列而成，四层印制电路板的两个内电层中均包括一对蛇形信号线29，如图4所示，每条蛇形信号线29包括一个信号输入端30和一个信号输出端31，蛇形信号线29的信号输入端30、信号输出端31分别通过中空导电柱与入侵检测电路16电连接。入侵检测电路16包括电阻R1、电阻R2、场效应管T1和场效应管T2；同一内电层上的一对蛇形信号线29，其中一条蛇形信号线29的信号输入端30、信号输出端31分别和场效应管T1的源极、栅极相连，电阻R1的一端接电压VCC，电阻R1的另一端和场效应管T1的栅极相连，场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极和场效应管T2的栅极相连，另一条蛇形信号线29的信号输入端30、信号输出端31分别和场效应管T2的栅极、源极相连，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端和场效应管T2的栅极相连，场效应管T2的源极接电压VCC，用于输出自毁信号的场效应管T2的漏极和所述的安全控制器12电连接。

键盘传感板6和核心电路板7各包括一个缆线连接器18，如图5所示，2个缆线连接器18通过信号缆线19电连接，键盘传感板6上的缆线连接器18与传感器11电连接，核心电路板7上的缆线连接器18与传感控制器13电连接。键盘传感板6上还安装有电池35和USB接口36，电池、USB接口分别与键盘传感板的缆线连接器18相连。如图1、图3所示，塑料垫片4上表面边缘上有2个弹性凸起17，与2个弹性凸起17相对应的键盘传感板6上有导电涂层，弹性凸起17处的塑料垫片与ATM机面板挤压连接，安全控制器12分别与键盘传感板6上的导电涂层及USB接口36电连接。本实施例中的蛇形信号线、焊盘和中空导电柱均采用铜材料。

Claims (10)

1.一种循环机用EPP键盘，其特征在于，包括由上至下依次设置的键盘面板(1)、框架(2)、若干个金属按键(3)、塑料垫片(4)、键盘底板(5)、键盘传感板(6)、核心电路板(7)、核心保护盖(8)和键盘后盖(9)；各个金属按键(3)与框架(2)相连接，键盘面板(1)依次与框架(2)、塑料垫片(4)及键盘底板(5)相连接，键盘传感板(6)依次与核心电路板(7)、核心保护盖(8)相连接，键盘后盖(9)覆盖核心保护盖(8)并与塑料垫片(4)和键盘底板(5)相连接； 

所述塑料垫片(4)上设有若干个与各个金属按键(3)相配合的突起(37)，键盘底板(5)上与各个突起(37)相对应的位置上均设有通孔(10)；键盘传感板(6)的与各个金属按键(3)对应的位置上设有用于检测金属按键(3)与键盘传感板(6)之间距离的若干个传感器(11)；核心电路板(7)上设有安全控制器(12)和传感控制器(13)；各个传感器(11)与传感控制器(13)电连接，传感控制器(13)与安全控制器(12)电连接； 

所述键盘传感板(6)为六层印制电路板，包括顶层(20)、底层(21)和位于顶层(20)和底层(21)之间的并由上至下排列的第一中间层(22)、第二中间层(23)、第三中间层(24)及第四中间层(25)；所述传感器(11)包括印制在第一中间层(22)上的第一平面线圈(261)和印制在第二中间层(23)上的第二平面线圈(262)，第一平面线圈(261)和第二平面线圈(262)的位置上下相对，第一平面线圈(261)和第二平面线圈(262)的内端头通过位于第一、第二平面线圈中轴上的导电过孔(263)相连，第一平面线圈(261)和第二平面线圈(262)的外端头分别和所述的传感控制器(13)的信号输入端电连接。 

2.根据权利要求1所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于构成所述的 第一平面线圈(261)及第二平面线圈(262)铜箔的宽度为3～5mil，相邻两条铜箔的间距为3～5mil。 

3.根据权利要求1所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述键盘传感板(6)下表面设有2组印制触点(14)，核心电路板(7)上表面设有分别与键盘传感板(6)的2组印制触点(14)相配合的2组印制触点，键盘传感板(6)的印制触点和核心电路板(7)的对应印制触点之间设有导电橡胶块(15)，键盘传感板(6)上的2组印制触点(14)通过印制导线电连接，核心电路板(7)上的2组印制触点分别与设于核心电路板(6)上的入侵检测电路(16)电连接，入侵检测电路(16)与所述的安全控制器(12)电连接。 

4.根据权利要求1所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述塑料垫片(4)上表面边缘上设有2个弹性凸起(17)，与2个弹性凸起(17)相对应的键盘传感板(6)上设有导电涂层；弹性凸起(17)处的塑料垫片与ATM机面板挤压连接，安全控制器(12)分别与键盘传感板(6)上的导电涂层和设于键盘传感板上的USB接口(36)电连接。 

5.根据权利要求1所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述键盘传感板(6)和核心电路板(7)各包括一个缆线连接器(18)，2个缆线连接器(18)通过信号缆线(19)电连接，键盘传感板(6)上的缆线连接器(18)与所述的传感器(11)电连接，核心电路板(7)上的缆线连接器(18)与所述的传感控制器(13)电连接。 

6.根据权利要求3所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述每组印制触点(14)包括排成一排的4个矩形焊盘，所述键盘传感板(6)上的2组印制触点(14)分别位于键盘传感板(6)的两个对角角落处。 

7.根据权利要求6所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述键盘传感板(6)的第三中间层(24)、第四中间层(25)上均设有一对蛇形信号线，每条蛇形信号线包括一个信号输入端和一个信号输出端；键盘传感板(6)的四条蛇形信号线的四个信号输入端分别通过中空导电柱与键盘传感板(6)下表面上的一组印制触点(14)的4个矩形焊盘电连接，键盘传感板(6)的四条蛇形信号线的四个信号输出端分别通过中空导电柱与键盘传感板(6)下表面上的另一组印制触点(14)的4个矩形焊盘电连接。 

8.根据权利要求3所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述核心电路板(7)由5块四层印制电路板排列而成，四层印制电路板的两个内电层中均包括一对蛇形信号线(29)，每条蛇形信号线(29)包括一个信号输入端(30)和一个信号输出端(31)；蛇形信号线(29)的信号输入端(30)、信号输出端(31)分别通过中空导电柱与入侵检测电路(16)电连接。 

9.根据权利要求8所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述入侵检测电路(16)包括电阻R1、电阻R2、场效应管T1和场效应管T2；所述的同一内电层上的一对蛇形信号线(29)，其中一条蛇形信号线(29)的信号输入端(30)、信号输出端(31)分别和场效应管T1的源极、栅极相连，电阻R1的一端接电压VCC，电阻R1的另一端和场效应管T1的栅极相连，场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极和场效应管T2的栅极相连，另一条蛇形信号线(29)的信号输入端(30)、信号输出端(31)分别和场效应管T2的栅极、源极相连，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端和场效应管T2的栅极相连，场效应管T2的源极接电压VCC，用于输出自毁信号的场效应管T2的漏极和所述的安全控制器(12)电连接。 

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的一种循环机用EPP键盘，其特征在于，所述的键盘面板(1)的下表面设有4个螺柱(33)， 4个螺柱依次穿过所述的框架(2)、塑料垫片(4)和键盘底板(5)后与紧固螺母(34)相连接；所述的键盘后盖(9)和所述的键盘底板(5)相连接。