WO2011038619A1 - 一种加密键盘 - Google Patents

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何靖
陈小电
张俊昆
魏东
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广州广电运通金融电子股份有限公司
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    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Definitions

  • the cryptographic keyboard comprises a lining plate, the lining plate is located between the panel and the waterproof silica gel plate, and the panel, the lining plate, the waterproof silica gel plate, the sealed flexible circuit board and the backing plate are provided with a plurality of keyholes a plurality of key particles are installed in the keyhole, each key particle includes a key cap and a pressing column, the pressing column includes a first end connecting the key cap and penetrating the key hole until the key hole is used Contacting and pressing a second end of the button contact on the main control board, the key cap includes a cap top and an accommodating space on the lower surface of the cap and having a downward opening, the key cap being sleeved through the receiving space The first end of the pressing column has a diameter of the first end of the pressing post that is smaller than an inner diameter of the receiving space.
  • an umbrella structure is sleeved between the first end and the second end of the pressing post, and the diameter of the umbrella structure is larger than the diameter of the keyhole of the sealing flexible circuit board.
  • the diameter of the second end of the pressing column is smaller than the diameter of the keyhole, which is larger than the diameter of the key contact packaging structure on the main control board.
  • the cryptographic keyboard further comprises a bottom plate, wherein the panel of the cryptographic keyboard is provided with a soldering screw for encapsulating the keyboard, the lining plate, the waterproof silica gel plate, the sealed flexible circuit board, the backing plate, the main control board and the corresponding on the bottom plate
  • the position of the welding screw on the panel is respectively provided with a through hole through which the welding screw passes, and the liner, the waterproof silica gel plate, the sealed flexible circuit board, the backing plate, the main control board and the bottom plate are sequentially put on the sleeve.
  • the locking assembly is completed on the welding screw and through the corresponding nut.
  • the keyboard panel 1 is provided with a welding screw 12 for enclosing a keyboard, a lining plate 2, a waterproof silicone plate 4, an encrypted keyboard sealing flexible circuit board 5, a backing plate 6, a main control board 8 and a bottom plate 9 corresponding to the welding screw 12 of the keyboard panel 1
  • the position is respectively provided with a through hole through which the screw 12 passes, and the lining plate 2, the waterproof silica gel plate 4, the cryptographic keyboard sealing flexible circuit board 5, the backing plate 6, the main control board 8 and the bottom plate 9 are sequentially put on the welding screw.
  • the nut 10 is used to complete the locking assembly.
  • the present invention further provides a split key particle 3, as shown in FIGS. 5 and 6, the key particle 3 includes a key cap 34 and a pressing post 35, the key cap 34 including a cap top 341 and a cap
  • the lower surface of the top portion 341 has a receiving space 342 which is open downwardly.
  • the pressing post 35 includes a first end 351 and a second end 352.
  • the key cap 34 is sleeved on the pressing post 35 through the receiving space 342.
  • the first end 351 has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the receiving space 342, so that a gap is left between the first end 351 of the pressing post 35 and the peripheral wall 343 of the receiving space 342.
  • the top bevel of the umbrella structure 353 also slips, thereby providing a certain anti-snapping effect, so that the area protected by the entire umbrella structure 353 becomes a safe area for spitting prevention, thereby eliminating the opening of the flexible circuit board 5.
  • the diameter d0 of the second end 352 of the pressing post is generally designed to be smaller than the diameter of the through holes 52 and 62, but larger than the diameter of the package structure of the key contact on the main control board, so as to ensure that the lower end of the button is slightly pressed. The shrapnel with the button contacts at the time of the offset can be smoothly pressed.

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Description

一种加密键盘 本申请要求于 2009 年 9 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 200910192854.3、 发明名称为"一种加密键盘 "的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及一种加密键盘， 特别是一种具有正面刺探检测保护系统的 加密键盘。 背景技术
由于银行自助设备的硬加密键盘， 承担着用户银行密码的输入和加密 处理工作，因此在键盘的核心处理部分还存储有银行的工作密钥和主密钥。 有些不法分子为了达到不可告人的目的， 常通过撬取或刺探键盘来窃取用 户密码， 甚至解读银行的工作密钥、 主密钥， 达到窃取银行资料的野心， 直接威胁到用户和银行资料、 资金的安全。
加密键盘一般设有刺探检测保护结构和刺探检测保护电路， 当键盘遇 到物理刺探时， 刺探检测保护电路输出自毁信号， 实现加密键盘的自毁功 能， 从而防止不法分子窃取银行资料。
传统的加密键盘如图 1所示， 包括键盘面板 1、 衬板 2、 键粒 3、 防水 硅胶 4、 主控板 8以及底板 9, 该键盘由上述组件依次叠放装配， 键盘的正 面缺乏有效的防护结构。 以至于犯罪分子只要损坏部件 1至 4中任意几个 即可接触到主控板 8 , 通过该种方式即可获得主控板电路信息， 进行窃取 用户输入的密码等威胁自助设备安全使用的信息。
因此， 提供一种具有正面刺探检测保护系统的加密键盘非常重要。 发明内容
本发明目的在于提供一种具有正面刺探检测保护系统的加密键盘， 以 保加密键盘可以有效防止来自键盘面板正面的非法钻刺侦探密码信息的操 作。
为了实现本发明目的， 本发明提供如下技术方案： 这种加密键盘， 包括一面板以及一主控板， 该面板与该主控板之间还 设有一密封柔性电路板， 该密封柔性电路板内置有一防刺探侦测电路， 该 防刺探侦测电路由一电路引脚引到该密封柔性电路板的表面， 并通过该电 路引脚与该主控板的一实现自毁功能的控制电路形成电连接。
优选的， 该密封柔性电路板与该主控板之间还设有一垫板， 该垫板对 应该电路引脚处开设有一通孔， 该通孔用以容纳一导电橡胶， 该防刺探侦 测电路由该电路引脚通过该导电橡胶与该主控板的该实现自毁功能的控制 电路形成电连接。
如权利要求 2所述的加密键盘， 其特征在于， 该面板与该密封柔性电路板 之间还包括一防水硅胶板。
优选的， 该加密键盘包括一衬板， 该衬板位于该面板与该防水硅胶板 之间， 该面板、 衬板、 防水硅胶板、 密封柔性电路板以及垫板上开设有多 个键粒孔， 多个键粒安装在该键粒孔内， 该每一键粒包括一键帽及一按压 柱， 该按压柱包括连接该键帽的一第一端以及穿透该键粒孔直至用以接触 并按压主控板上按键触点的一第二端， 该键帽包括一帽顶及位于该帽顶下 表面且具有一向下的开口的容纳空间， 该键帽通过该容纳空间套接在该按 压柱的第一端上， 且该按压柱的第一端的直径小于该容纳空间的内径。
进一步的， 按压柱的第一端和第二端之间还套接有一伞状结构， 该伞 状结构的直径大于密封柔性电路板上键粒孔的直径。
进一步的， 该按压柱第二端的直径小于该键粒孔的直径， 大于主控板 上按键触点封装结构的直径。
进一步的， 该键帽采用不锈钢材质， 该按压柱采用经过热处理的 45 号钢， 硬度值大于 45度。
优选的， 该加密键盘还包括一底板， 该加密键盘的面板上设有封装键 盘的种焊螺釘， 该衬板、 防水硅胶板、 密封柔性电路板、 垫板、 主控板以 及该底板上对应面板上种焊螺釘的位置分别设有供种焊螺釘穿过的通孔， 该衬板、 防水硅胶板、 密封柔性电路板、 垫板、 主控板以及底板依次穿套 于该种焊螺釘上并通过相应的螺母完成锁紧装配。
优选的，该种焊螺釘共 9颗，其中 8颗沿键盘面板的四周边分布设置， 且每一边设置两颗， 第 9颗设置于加密键盘的中部， 而导电橡胶设置于该 第 9颗种焊螺釘的附近。
本发明所提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
首先， 键盘面板与主控板之间设置一密封柔性电路板， 密封柔性电路 板覆盖整个主控板， 使来自键盘面板正面的非法刺探操作在刺探到柔性电 路板时即可被其内置的防刺探侦测电路感知而引发加密键盘的自毁；
其次，分体式键粒设计进一步防止来自键盘面板正面的非法刺探操作， 由于每一键粒包括一键帽及一按压柱， 该按压柱包括连接该键帽的一第一 端以及穿透该键粒孔直至用以接触并按压主控板上按键触点的一第二端， 该键帽包括一帽顶及位于该帽顶下表面且具有一向下的开口的容纳空间， 该键帽通过该容纳空间套接在该按压柱的第一端上， 且该按压柱的第一端 的直径小于该容纳空间的内径， 从而使按压柱与冒顶形成间隙， 该间隙设 计在不法分子正面刺探按键帽时可起到打滑作用， 从而起到一定的防刺探 作用。 附图说明
图 1是传统加密键盘结构的分解图；
图 2为本发明较佳实施例中一种新型加密键盘的立体图；
图 3为图 2所示新型加密键盘的结构分解图；
图 4是图 3中密封柔性电路板、 垫板以及导电橡胶装配分解图； 图 5是本发明较佳实施例中分体式键粒结构示意图；
图 6是本发明较佳实施例中加密键盘的剖面视图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的 范围。
参阅图 3 , 本发明所提供的一种加密键盘 100, 其包括一键盘面板 1、 衬板 2、 键粒 3、 防水硅胶板 4、 密封柔性电路板 5、 垫板 6、 导电橡胶 7、 主控板 8以及底板 9。 其中上述部件 1至 9顺序装配形成加密键盘 100。
其中键粒 3的外壳呈两级阶梯 （31、 32 )状， 对应的键盘面板 1和衬 板 2上分别开设有键粒通孔（11、 21 ), 其中键盘面板 1的键粒通孔 11尺 寸略大于键粒阶梯 31尺寸，以保证键粒 3可以由键盘面板 1定位并封装于 主控板 8上。 键盘面板 1设有封装键盘的种焊螺釘 12, 衬板 2、 防水硅胶 板 4、 加密键盘密封柔性电路板 5、 垫板 6、 主控板 8以及底板 9对应键盘 面板 1上种焊螺釘 12的位置分别设有供螺釘 12穿过的通孔， 将衬板 2、 防水硅胶板 4、 加密键盘密封柔性电路板 5、 垫板 6、 主控板 8以及底板 9 依次穿套于种焊螺釘 12后采用螺母 10完成锁紧装配。
防水硅胶板 4置于键粒层 3与主控板 8之间， 以防止水或灰尘通过键 盘面板 1、 衬板 2上的键粒孔进入加密键盘 100内， 对主控板 8上的电路 造成影响或破坏而使整个加密键盘 100报廈。
防水硅胶板 4与主控板 8之间设有密封柔性电路板 5和垫板 6, 密封 柔性电路板 5内置防刺探侦测电路（图中未示出）， 防刺探侦测电路由电路 引脚 51引到密封柔性电路板 5的表面，并通过导电橡胶 7与主控板 8的控 制电路（图中未示出）形成电连接。 由于密封柔性电路板 5在加密键盘中 的正面完全覆盖主控板 8, 从而可以有效防范从加密键盘 100正面发起的 刺探侦测。 当来自加密键盘 100正面的刺探一旦在任意位置触及到密封柔 性电路板 5 , 防刺探侦测电路被触动， 防刺探侦测电路将讯号通过电路引 脚 51和导电橡胶 7传输到主控板 8的控制电路，控制电路发出键盘自毁指 令， 使加密键盘彻底损坏， 起到保护前面板不刺探攻击的目的， 大大提高 整个加密键盘的安全性。
参阅图 2至图 4, 键盘面板 1固设的封装键盘用种焊螺釘 12共 9颗， 其中 8颗沿键盘的四周边分布设置及每一边设置两颗， 第 9颗设置于加密 键盘的中间， 而导电橡胶 7设置于第 9颗种焊螺釘的附近， 导电橡胶 7在 该种焊螺釘的定位下可以保证密封柔性电路板 5上电路引脚 51与主控板 8 的电路引脚精确对位， 并且保证导电橡胶 7在装配后能保持良好受力， 使 加密键盘 100完成装配后密封柔性电路板 5上电路引脚 51、导电橡胶 7以 及主控板 8的电路引脚可以完全挤压到位， 当被非法松动时， 加密键盘达 到自毁保护的目的。为了使密封柔性电路板 5上的电路引脚 51与导电橡胶 7接触， 垫板 6对应电路引脚 51的地方开设有通孔 61 , 该通孔 61可以容 纳导电橡胶 7, 起到对导电橡胶 7的定位作用， 使密封柔性电路板 5上电 路引脚 51、 导电橡胶 7以及主控板 8的电路引脚的定位更加准备可靠。
由于密封柔性电路板 5的按压寿命有限， 远远低于键粒按压 100万次 的要求。 因此密封柔性电路板 5和柔性电路板垫板 6对应键粒 3按压柱 33 的地方分别开设有通孔 52和 62, 键粒 3穿过该通孔 52和 62直接按压主 控板 8上的按键触点， 参阅图 3和图 4。 通孔 52的开设导致密封柔性电路 板 5不能完全覆盖主控板 8, 从而形成危险区域， 使加密键盘的正面刺探 攻击成为可能， 当刺探攻击从键粒向下钻探即可回避密封柔性电路板 5的 侦测， 而轻易达到主控板 8 , 采用伪装等技术手段后即可窥视用户密码， 造成极大的安全隐患。
为了解决上述问题， 本发明进一步提供一种分体式键粒 3 , 如图 5和 图 6所示， 该键粒 3包括键帽 34和按压柱 35 , 该键帽 34包括帽顶 341以 及位于帽顶 341下表面且具有一向下开口的一容纳空间 342, 该按压柱 35 包括一第一端 351和一第二端 352, 该键帽 34通过该容纳空间 342套接在 该按压柱 35的第一端 351上， 且该第一端 351的直径略小于该容纳空间 342的内径， 因此该按压柱 35的第一端 351与该容纳空间 342的周壁 343 之间留有一定间隙， 该间隙设计在不法分子正面刺探按键帽时可起到打滑 作用， 从而起到一定的防刺探作用。 另外， 该按压柱 35的第一端 351和第 二端 352之间还套接有一伞状结构 353 , 该伞状结构 353的直径大于密封 柔性电路板 5和柔性电路板垫板 6上的键粒通孔 52、 62的直径。组装状态 下该伞状结构位于该键盘面板 1和衬板 2之间， 该伞状结构 353覆盖密封 柔性电路板 5上的键粒通孔 52, 当不法分子试图从侧面刺探键帽 34时， 刺到该伞状结构 353的顶部斜面同样会打滑，从而起到一定的防刺探作用， 使得整个伞状结构 353保护下的区域成为防刺探的安全区域， 因此消除了 柔性电路板 5上开设键粒通孔 52导致的安全隐患。 同时， 为了控制按键手 感， 通常设计使得按压柱第二端 352的直径 d0小于通孔 52和 62的直径， 但大于主控板上按键触点封装结构的直径， 这样确保按键侧压时下端稍有 偏移时按键触点的弹片能够被顺利压下。 另外， 为进一步防止不法分子通 过键粒刺探， 键粒 3的键帽 34可采用不锈钢材质， 按压柱可采用 45#钢经 过热处理， HRC硬度值达 45度以上， 从而才材料上保障键粒不易被刺探 和破坏。
该分体式键粒 3防刺探的原理， 具体请参阅图 5 , 通过计算将伞状结 构的直径 D选取适当值的前提条件下， 保证从键粒 3的外露面刺探到伞状 结构极限位置即夹角为 A的区域与主控板 8的上平面相交形成的圆形区域 的直径 H大于柔性电路板 5上的通孔 52的直径。 则从键粒 3外露面的侧 面进行刺探时， 在 A角区域外一旦探及柔性电路板 5 , 则只要其中任意一 条线路断路， 或者任意两条相邻线路之间短路， 都可以输出自毁信号， 实 现键盘自毁， 起到了良好的保护作用； 而在 A角区域内刺探时， 按压柱 35 打滑， 无法穿透键粒 3 , 则无法窥视到主控板 8而窃取用户密码。
鉴于此， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理 的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为本发明的 保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种加密键盘， 包括一面板以及一主控板， 其特征在于， 该面板 与该主控板之间还设有一密封柔性电路板， 该密封柔性电路板内置有一防 刺探侦测电路， 该防刺探侦测电路由一电路引脚引到该密封柔性电路板的 表面， 并通过该电路引脚与该主控板的一实现自毁功能的控制电路形成电 连接。
2、 如权利要求 1所述的加密键盘， 其特征在于， 该密封柔性电路板 与该主控板之间还设有一垫板， 该垫板对应该电路引脚处开设有一通孔， 该通孔用以容纳一导电橡胶， 该防刺探侦测电路由该电路引脚通过该导电 橡胶与该主控板的该实现自毁功能的控制电路形成电连接。
3、 如权利要求 2所述的加密键盘， 其特征在于， 该面板与该密封柔 性电路板之间还包括一防水硅胶板。
4、 如权利要求 3所述的加密键盘， 其特征在于， 该加密键盘包括一 于板， 该^) "板位于该面板与该防水 ^圭胶板之间， 该面板、 ^"板、 防水娃胶 板、 密封柔性电路板以及垫板上开设有多个键粒孔， 多个键粒安装在该键 粒孔内， 该每一键粒包括一键帽及一按压柱， 该按压柱包括连接该键帽的 一第一端以及穿透该键粒孔直至用以接触并按压主控板上按键触点的一第 二端， 该键帽包括一帽顶及位于该帽顶下表面且具有一向下的开口的容纳 空间， 该键帽通过该容纳空间套接在该按压柱的第一端上， 且该按压柱的 第一端的直径小于该容纳空间的内径。
5、 如权利要求 4所述的加密键盘， 其特征在于， 按压柱的第一端和 第二端之间还套接有一伞状结构，该伞状结构的直径大于该键粒孔的直径。
6、 如权利要求 5所述的加密键盘， 其特征在于， 该按压柱第二端的 直径小于该键粒孔的直径， 大于主控板上按键触点封装结构的直径。
7、 如权利要求 6所述的加密键盘， 其特征在于， 该键帽采用不锈钢 材质， 该按压柱采用经过热处理的 45号钢， 硬度值大于 45度。
8、 如权利要求 7所述的加密键盘， 其特征在于， 该加密键盘还包括 一底板， 该加密键盘的面板上设有封装键盘的种焊螺釘， 该衬板、 防水硅 胶板、 密封柔性电路板、 垫板、 主控板以及该底板上对应面板上种焊螺釘 的位置分别设有供种焊螺釘穿过的通孔， 该衬板、 防水硅胶板、 密封柔性 电路板、 垫板、 主控板以及底板依次穿套于该种焊螺釘上并通过相应的螺 母完成锁紧装配。
9、 如权利要求 8所述的加密键盘， 其特征在于， 该种焊螺釘共 9颗， 其中 8颗沿键盘面板的四周边分布设置， 且每一边设置两颗， 第 9颗设置 于加密键盘面板的中部， 而导电橡胶设置于该第 9颗种焊螺釘的附近。
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