专利名称：加密键盘及按键扫描保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金融自助设备中的加密键盘，特别是与加密键盘的按键扫描保护装置有关。
背景技术：
金融自助设备中通常装设有键盘扫描模块，以提供用户输入密码等信息的手段，而为了确保输入信息的安全，键盘扫描模块本身必须满足一定的防护要求，例如采用具有·检测自毁功能的安全处理器，该处理器通过用来扩展自毁检测信号引脚的逻辑芯片可以与外部的自毁检测开关相连，一旦该开关的状态发生变化，该安全处理器就会立即将其运行包含有加密算法的程序以及信息处理过程中使用/保存的有关交易信息予以擦除。通常地，该安全处理器都会使用其中一个自毁检测信号引脚来对按键扫描电路进行保护，为了确保按键扫描电路的安全性，必须对按键扫描电路进行严密的保护。现有的按键扫描保护电路，大致包括具有检测自毁功能的安全处理器板，按键扫描板，按键扫描保护板以及一些触发开关电路组成。其中，安全处理器板主要是承载安全处理器、用来扩展自毁监测信号引脚的逻辑芯片以及一些触发开关，且安全处理器必须是具有自动检测及无需软件干预就能通过检测信号擦除内部安全交易数据信息的功能；按键扫描板主要是用来承载扫描按键以及一些触发开发；按键扫描保护板主要是用来保护扫描按键以及按键扫描板上的触发开关，参见申请人之前的中国专利ZL200420083932.9所公开的一种自动取款机数据的安全保护装置和中国专利ZL 200510033031. 8所公开的一种金属加密键盘，按键扫描保护板一般通过两组信号不同的4个有效点跟按键扫描板进行电连接，这两组信号中的一组一般来自具有自毁检测功能的安全处理器，另一组信号则是用来防止两组不同信号间的短路，4个有效点中的两个不同信号点从按键扫描板上连接到按键扫描保护板上，然后这两个点在按键扫描保护板上进行并行布线设计，最后通过另外两个点回到按键扫描板上。现有的这种按键扫描保护电路，由于待保护的扫描按键所占面积比较大，按键扫描板与按键扫描保护板的有效接触点太少，具有较大的不设防区域，从而存在一定的安全隐患。可见，实有必要对现有的按键扫描保护电路进行进一步改进。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种加密键盘及按键扫描保护装置，能够有效扩大设防区域，增强安全性。为了实现上述目的，本实用新型提出一种按键扫描保护装置，包括一主板，用以承载一处理器；一按键扫描板，与该主板电连接，用以承载多个按键，其上还设置有一第一保护线路的一第一支路和一第二保护线路，该第一支路包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第二保护线路具有两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第二迷宫状线路；一按键扫描保护板，与该按键扫描板电连接，其上设置有该第一保护线路的一第二支路和一第三保护线路，该第二支路包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第三保护线路包括两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第三迷宫状线路，该第二支路的多个导电端点与该第一支路的多个导电端点叠置导通，该第二支路的多个子线路段与该第一支路的多个子线路段相互配合而串接成一个第一迷宫状线路；该主板上的处理器是能够与该三个迷宫状线路相连以检测该三个保护线路的状态的。该第一支路的每个子线路段与该第二迷宫状线路是并行设置的。该第二支路的每个子线路段与该第三迷宫状线路是并行设置的。该按键扫描保护板上的这些导电端点在该按键扫描保护板的四周靠边缘处是大致均匀地布设的；该按键扫描板上的这些导电端点在该按键扫描板的四周靠边缘处是大致均匀地布设的。该按键扫描保护板上的这些导电端点的数目不少于12个，该按键扫描保护板的每个侧边中间设有至少两个导电端点；该按键扫描板上的这些导电端点的数目不少于12个，该按键扫描板的每个侧边中间设有至少两个导电端点。该按键扫描板为硬质的印刷电路板，该按键扫描保护板为柔性的印刷电路板。按键扫描板为多层印刷电路板，所述的第一保护线路的一第一支路和一第二保护线路布设在该多层印刷电路板的一表层，该多层印刷电路板是通过该表层的多个裸铜端点与该按键扫描保护板上对应的多个裸铜端点之间的受压贴合而实现电连接。每个迷宫状线路通过两个导电端点与该主板电连接；该按键扫描板上设有六个导电端点与该主板电连接，该第三迷宫状线路是经由该按键扫描保护板上的两个导电端点与该按键扫描板上的两个导电端点叠置导通而与该主板电连接。还包括三个保护开关，该第一保护线路的一个导电端点经由一第一保护开关与一第一设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接；该第二保护线路的一个导电端点经由一第二保护开关与一第二设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接；该第三保护线路的一个导电端点经由一第三保护开关与一第三设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接。为了实现上述目的，本实用新型提出一种加密键盘，具有如上所述的按键扫描保护装置。与现有技术相比，本实用新型的加密键盘及按键扫描保护装置，通过在按键扫描板和按键扫描保护板上各设置一单独的保护线路，并将另一个保护线路分成相互配合两个分别设置在按键扫描板和按键扫描保护板上的串联支路，可以大大增加按键扫描板和按键扫描保护板之间的有效接触点，从而能够有效扩大设防区域，增强安全性。
图I是本实用新型的按键扫描保护装置实施例的电路框图。图2是本实用新型的按键扫描保护装置实施例的电原理图。图3是本实用新型的按键扫描板的布线图。图4是本实用新型的按键扫描保护板的布线图。
具体实施方式
[0019]为了详细说明本实用新型的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。参见图I至图4，本实用新型的按键扫描保护装置大致包括一主板BI，其上可承载一处理器MCU，优选地，该处理器MCU为具有自毁功能的处理器，在其他实施例中，该处理器MCU也可以是不具有自毁功能的处理器；一 按键扫描板B2，与该主板BI电连接，其上可承载多个按键，相应地其上设置有若干按键配合线路T，其上还可承载多个保护开关，相应地其上设置有若干保护开关配合线路K，另外，其上还布设有迷宫线路，具体而言，该迷宫线路包括一第一保护线路Prol的一第一支路Prol-I和一第二保护线路Pro2，该第一支路Prol包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第二保护线路Pro2具有两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第二迷宫状线路Pro2 ; —按键扫描保护板B3，与该按键扫描板B2电连接，其上也布设有迷宫线路，具体而言，该迷宫线路包括该第一保护线路Prol的一第二支路Prol-2和一第三保护线路Pro3，该第二支路Prol-2包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第三保护线路Pro3包括两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第三迷宫状线路Pro3，该第二支路Prol-2的多个导电端点与该第一支路Prol-I的多个导电端点叠置导通，该第二支路Prol-2的多个子线路段与该第一支路Prol-I的多个子线路段相互配合而串接成一个第一迷宫状线路Prol ;该处理器MCU与该三个迷宫状线路Prol、Pro2、Pro3相连以检测该三个保护线路Prol、Pro2、Pro3的状态。优选地，该主板BI、按键扫描板B2与按键扫描保护板B3三者是叠置在一起。按键扫描板B2与按键扫描保护板B3之间的导电端点可通过相互配合的凸点结构或者凹凸配合结构以及诸如公连接器与母连接器之类的结构件实现电接触。本实用新型的按键扫描保护装置还可包括一个逻辑组合电路U，该第一保护线路Prol、第二保护线路Pro2以及第三保护线路Pro3是经由该逻辑组合电路U与该处理器MCU电连接的。参见图2，该逻辑组合电路的逻辑等式为输出=/该第二保护线路电平or /该第三保护线路电平or该第一保护线路电平；该第一设定电平为低电平，该第二设定电平为高电平，该第三设定电平为高电平。主板BI与按键扫描板B2之间是通过按键扫描信号线及Pr0l、Pix)2、Pr03等安全保护信号线进行连接，按键扫描板B2与按键扫描保护板B3之间是通过三个保护线路Prol与Pro2或Prol与Pro3进行连接，当三个保护线路Prol或Pro2或Pro3之间的走线存在断开或信号Prol与信号Pro2存在短路或信号Prol与信号Pro3存在短路现象时，逻辑芯片UlA的输出信号SDI将由低电平变成高电平，同时处理器MCU将对逻辑芯片UlA的输出信号SDI进行不断的检测，如果处理器MCU检测到的SDI信号不是低电平，处理器MCU将会自发地毁掉内部的安全交易数据信息。图2中的保护开关SW1、SW2、SW3为触发开关，可以设计在主板BI上，也可以设计在按键扫描板B2上，当产品组装成整机后第一保护线路Prol会通过SWl连接到低电平，第二保护线路Pro2、第一保护线路Pro3会分别通过SW2、SW3连接到高电平，只要保护开关SffU Sff2, SW3中存在断开现象，则最终会使得逻辑芯片UlA的输出信号SDI由低电平变成高电平，当处理器MCU检测到逻辑芯片UlA的输出信号SDI变成高电平时，处理器MCU将会自发地毁掉内部的安全交易数据信息。[0025]在按键扫描板B2与按键扫描保护板B3之间的第一保护线路Prol与第二保护线路Pro2或第一保护线路Prol与第三保护线路Pro3中，第一保护线路Prol信号线被14个导电端点分割成13段，这13段信号线中的6段第一保护线路Prol信号线跟第二保护线路Pro2或第三保护线路Pro3信号线，是按图3所示的布线方式将这两组不同的信号线并行地设计在按键扫描板B2上，将另外的7段第一保护线路Prol信号线跟第三保护线路Pro3或第二保护线路Pro2信号线，按图4所示的布线方式将这两组不同的信号线并行地设计在按键扫描保护板B3上，最终整块按键扫描板B2上将有6段互不相连的第一保护线路Prol信号线跟第二保护线路Pro2或第三保护线路Pro3总是并行的出现，同时最终整块按键扫描保护板B3上也有7段互不相连的第一保护线路Prol跟第三保护线路Pro3或第三保护线路Pro2总是并行的出现。以下是按键扫描板B2及按键扫描保护板B3上的具体设计方法从保护开关SWl右边弓丨出的Prol信号与按键扫描板B2上导电端点I相连，从保护开关SW2右边引出的Pro2信号与按键扫描板B2上导电端点17相连，从保护开关SW3右 边引出的Pro3信号与按键扫描板B2上导电端点15相连。按键扫描板B2上导电端点I与导电端点2相连、导电端点3与导电端点4相连、导电端点5与导电端点6相连、导电端点7与导电端点8相连、导电端点9与导电端点10相连、导电端点11与导电端点12相连、导电端点13与导电端点14相连、导电端点15与导电端点16相连，参见图3，所有两点之间的走线都要与导电端点15到导电端点16之间的走线进行并行设计。按键扫描保护板B3上导电端点2与导电端点3相连、导电端点4与导电端点5相连、导电端点6与导电端点7相连、导电端点8与导电端点9相连、导电端点10与导电端点11相连、导电端点12与导电端点13相连、导电端点17与导电端点18相连，参见图4，所有两导电端点之间的走线都要与导电端点17到导电端点18之间的走线进行并行设计。将按键扫描板B2上的导电端点14接入U1A、导电端点16接入U2A、导电端点18接入U2A，最后跟按键扫描保护板B3上的走线构成两组完整的串连保护电路。如此一来，当按键扫描板B2与按键扫描保护板B3上的导电端点I到导电端点14中有任一点被断开(也就是第一保护线路断路)，或第一保护线路存在跟导电端点15到导电端点16点之间的信号线(也就是第二保护线路)短路，或第一保护线路存在跟导电端点17到导电端点18之间的信号线(也就是第三保护线路)短路，或导电端点15到导电端点16之间的信号线存在断开，或导电端点17到导电端点18之间的信号线存在断开，处理器MCU都将自发地毁掉内部的安全交易数据信息，从而达到有效的防止扫描按键被攻击。在该按键扫描板B2的一个具体实施例中，其为四层的印刷电路板,其中，第一层布设所述的第一支路和第二保护线路；第二层布设所述的按键配合线路T ;第三层布设所述的保护开关配合线路K ;第四层布设所述的按键配合线路T与主板BI相连接的贴片连接器(图未示出)，当然，根据具体情况，该按键扫描板B2也可以设计成六层板，板层越多，按键扫描板一般就越安全可靠。可见，该按键扫描板B2的一表层则是通过其表面的16个或更多个裸铜端点，这些裸铜端点可由焊盘构成(也就是上述的按键扫描板B2上的导电端点)借助结构与该按键扫描保护板B3上对应的16个或更多个裸铜端点，这些裸铜端点可由焊盘构成(也就是上述的按键扫描保护板B3上的导电端点)进行压合而实现电连接。具体而言，本实用新型的加密键盘由上到下地按照上盖、硅胶按键、按键扫描保护板B3、锅仔片(按键扫描板B2上的T、K位置在产品装配时贴的都是锅仔片，当这些锅仔片受到硅胶按键的压力时就实现了按键等功能)、按键扫描板Β2、主板BI、主板保护板等以及底壳的结构布置，由于硅胶按键是硅胶所制，所以在制作硅胶按键时可以把相应于按键扫描保护板Β3上导电端点位置处的硅胶做成凸点状，当产品组装时，这种产品结构就会间接地通过硅胶按键上的凸点挤压对应的按键扫描保护板Β3上的导电端点从而实现将按键扫描保护板Β3上的导电端点与按键扫描板Β2上的导电端点电连接，当有人试图拆卸或破坏键盘时，这些导电端点就有可能被断开，而这些导电端点中只要有任一点被断开都将导致MCU自发地毁掉内部的安全交易数据信息，这种借助结构的压合方式能更有效的提高扫描按键的安全性。该按键扫描板Β2的另一表层与该主板BI通过贴片连接器及FPC (柔性线路板)软排线实现电连接。与现有技术相比，本实用新型的加密键盘及按键扫描保护装置，具有的有益效果包括通过将特殊的迷宫走线通过多点连接分布在两块叠置的线路板上，由于大大增加了 找出起始点及终点，可以提升对扫描按键的保护力度；另外，通过设置三个保护线路以及相应的逻辑电路，不仅能够检测断路，还能检测保护线路之间可能出现的短路。以上，仅为本实用新型之较佳实施例，意在进一步说明本实用新型，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。
权利要求1.一种按键扫描保护装置,其特征在于,包括一主板，用以承载一处理器；一按键扫描板，与该主板电连接，用以承载多个按键，其上还设置有一第一保护线路的一第一支路和一第二保护线路，该第一支路包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第二保护线路具有两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第二迷宫状线路；一按键扫描保护板，与该按键扫描板电连接，其上设置有该第一保护线路的一第二支路和一第三保护线路，该第二支路包括多个导电端点和将这些导电端点断续连接的多个子线路段，该第三保护线路包括两个导电端点和连接在该两个导电端点之间的一个第三迷宫状线路，该第二支路的多个导电端点与该第一支路的多个导电端点叠置导通，该第二支路的多个子线路段与该第一支路的多个子线路段相互配合而串接成一个第一迷宫状线路；该主板上的处理器是能够与该三个迷宫状线路相连以检测该三个保护线路的状态的。
2.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于该第一支路的每个子线路段与该第二迷宫状线路是并行设置的。
3.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于该第二支路的每个子线路段与该第三迷宫状线路是并行设置的。
4.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于该按键扫描保护板上的这些导电端点在该按键扫描保护板的四周靠边缘处是均匀地布设的；该按键扫描板上的这些导电端点在该按键扫描板的四周靠边缘处是均匀地布设的。
5.根据权利要求4所述的按键扫描保护装置，其特征在于该按键扫描保护板上的这些导电端点的数目不少于12个，该按键扫描保护板的每个侧边中间设有至少两个导电端点；该按键扫描板上的这些导电端点的数目不少于12个，该按键扫描板的每个侧边中间设有至少两个导电端点。
6.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于该按键扫描板为硬质的印刷电路板，该按键扫描保护板为柔性的印刷电路板。
7.根据权利要求6所述的按键扫描保护装置，其特征在于该按键扫描板为多层印刷电路板，所述的第一保护线路的一第一支路和一第二保护线路布设在该多层印刷电路板的一表层，该多层印刷电路板是通过该表层的多个裸铜端点与该按键扫描保护板上对应的多个裸铜端点之间的受压贴合而实现电连接。
8.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于每个迷宫状线路通过两个导电端点与该主板电连接；该按键扫描板上设有六个导电端点与该主板电连接，该第三迷宫状线路是经由该按键扫描保护板上的两个导电端点与该按键扫描板上的两个导电端点叠置导通而与该主板电连接。
9.根据权利要求I所述的按键扫描保护装置，其特征在于还包括三个保护开关，该第一保护线路的一个导电端点经由一第一保护开关与一第一设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接；该第二保护线路的一个导电端点经由一第二保护开关与一第二设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接；该第三保护线路的一个导电端点经由一第三保护开关与一第三设定电平相连、另个导电端点与该处理器电连接。
10.一种加密键盘，其特征在于具有如权利要求I至9任一所述的按键扫描保护装置。
专利摘要一种加密键盘及按键扫描保护装置，包括一主板；一按键扫描板，其上设置有一第一保护线路的一第一支路和一第二保护线路，该第二保护线路具有一第二迷宫状线路；一按键扫描保护板，与该按键扫描板电连接，其上设置有该第一保护线路的一第二支路和一第三保护线路，该第三保护线路具有一第三迷宫状线路，该第二支路的多个导电端点与该第一支路的多个导电端点叠置导通，该第二支路的多个子线路段与该第一支路的多个子线路段相互配合而串接成一个第一迷宫状线路；该处理器与该三个迷宫状线路相连以检测该三个保护线路的状态。该加密键盘具有该按键扫描保护装置。能够有效扩大设防区域，增强安全性。
文档编号G06F3/02GK202735960SQ20122015078
公开日2013年2月13日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者王龙林 申请人:深圳市证通电子股份有限公司