一種加密鍵盤

《一種加密鍵盤》是廣州廣電運通金融電子股份有限公司於2009年9月29日申請的專利，該專利的申請號為2009101928543，公布號為CN101697182A，授權公布日為2010年4月21日，發明人是何靖、陳小電、張俊昆、魏東。

《一種加密鍵盤》涉及一種具有正面刺探檢測保護系統的加密鍵盤。這種加密鍵盤，包括一面板以及一主控板，該面板與該主控板之間還設有一密封柔性電路板，該密封柔性電路板內置有一防刺探偵測電路，該防刺探偵測電路由一電路引腳引到該密封柔性電路板的表面，並通過該電路引腳與該主控板的一實現自毀功能的控制電路形成電連線。其中還包括一分體式鍵粒，該鍵粒包括一鍵帽及一按壓柱，該鍵帽包括一帽頂及位於該帽頂下表面且具有一向下的開口的容納空間，該鍵帽通過該容納空間套接在該按壓柱的上，且該按壓柱與該容納空間壁之間形成間隙配合。

2016年12月7日，《一種加密鍵盤》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種加密鍵盤》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種加密鍵盤
• 公布號：CN101697182A
• 授權日：2010年4月21日
• 申請號：2009101928543
• 申請日：2009年9月29日
• 申請人：廣州廣電運通金融電子股份有限公司
• 地址：廣東省廣州市蘿崗區科學城科林路9號
• 發明人：何靖、陳小電、張俊昆、魏東
• Int.Cl.：G06F21/04(2006.01)I；H01H13/70(2006.01)I；G07F7/02(2006.01)I
• 代理機構：北京集佳智慧財產權代理有限公司
• 代理人：李贊堅、逯長明
• 類別：發明專利

專利背景

由於銀行自助設備的硬加密鍵盤，承擔著用戶銀行密碼的輸入和加密處理工作，因此在鍵盤的核心處理部分還存儲有銀行的工作密鑰和主密鑰。有些不法分子為了達到不可告人的目的，常通過撬取或刺探鍵盤來竊取用戶密碼，甚至解讀銀行的工作密鑰、主密鑰，達到竊取銀行資料的野心，直接威脅到用戶和銀行資料、資金的安全。

加密鍵盤一般設有刺探檢測保護結構和刺探檢測保護電路，當鍵盤遇到物理刺探時，刺探檢測保護電路輸出自毀信號，實現加密鍵盤的自毀功能，從而防止不法分子竊取銀行資料。

傳統的加密鍵盤如圖1所示，包括鍵盤面板1、襯板2、鍵粒3、防水矽膠4、主控板8以及底板9，該鍵盤由上述組件依次疊放裝配，鍵盤的正面缺乏有效的防護結構。以至於犯罪分子只要損壞部件1至4中任意幾個即可接觸到主控板8，通過該種方式即可獲得主控板電路信息，進行竊取用戶輸入的密碼等威脅自助設備安全使用的信息。

因此提供一種具有正面刺探檢測保護系統的加密鍵盤非常重要。

發明內容

專利目的

《一種加密鍵盤》目的在於提供一種具有正面刺探檢測保護系統的加密鍵盤，以保加密鍵盤可以有效防止來自鍵盤面板正面的非法鑽刺偵探密碼信息的操作。

技術方案

《一種加密鍵盤》包括一面板以及一主控板，該面板與該主控板之間還設有一密封柔性電路板，該密封柔性電路板內置有一防刺探偵測電路，該防刺探偵測電路由一電路引腳引到該密封柔性電路板的表面，並通過該電路引腳與該主控板的一實現自毀功能的控制電路形成電連線。

優選的，該密封柔性電路板與該主控板之間還設有一墊板，該墊板對應該電路引腳處開設有一通孔，該通孔用以容納一導電膠，該防刺探偵測電路由該電路引腳通過該導電膠與該主控板的該實現自毀功能的控制電路形成電連線。如權利要求2所述的加密鍵盤，其特徵在於，該面板與該密封柔性電路板之間還包括一防水矽膠板。

優選的，該加密鍵盤包括一襯板，該襯板位於該面板與該防水矽膠板之間，該面板、襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板以及墊板上開設有多個鍵粒孔，多個鍵粒安裝在該鍵粒孔內，該每一鍵粒包括一鍵帽及一按壓柱，該按壓柱包括連線該鍵帽的一第一端以及穿透該鍵粒孔直至用以接觸並按壓主控板上按鍵觸點的一第二端，該鍵帽包括一帽頂及位於該帽頂下表面且具有一向下的開口的容納空間，該鍵帽通過該容納空間套接在該按壓柱的第一端上，且該按壓柱的第一端的直徑小於該容納空間的內徑。

進一步的，按壓柱的第一端和第二端之間還套接有一傘狀結構，該傘狀結構的直徑大於密封柔性電路板上鍵粒孔的直徑。

進一步的，該按壓柱第二端的直徑小於該鍵粒孔的直徑，大於主控板上按鍵觸點封裝結構的直徑。

進一步的，該鍵帽採用不鏽鋼材質，該按壓柱採用經過熱處理的45號鋼，硬度值大於45度。

優選的，該加密鍵盤還包括一底板，該加密鍵盤的面板上設有封裝鍵盤的種焊螺釘，該襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板、墊板、主控板以及該底板上對應面板上種焊螺釘的位置分別設有供種焊螺釘穿過的通孔，該襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板、墊板、主控板以及底板依次穿套於該種焊螺釘上並通過相應的螺母完成鎖緊裝配。

優選的，該種焊螺釘共9顆，其中8顆沿鍵盤面板的四周邊分布設定，且每一邊設定兩顆，第9顆設定於加密鍵盤的中部，而導電膠設定於該第9顆種焊螺釘的附近。

改善效果

首先，鍵盤面板與主控板之間設定一密封柔性電路板，密封柔性電路板覆蓋整個主控板，使來自鍵盤面板正面的非法刺探操作在刺探到柔性電路板時即可被其內置的防刺探偵測電路感知而引發加密鍵盤的自毀；

其次，分體式鍵粒設計進一步防止來自鍵盤面板正面的非法刺探操作，由於每一鍵粒包括一鍵帽及一按壓柱，該按壓柱包括連線該鍵帽的一第一端以及穿透該鍵粒孔直至用以接觸並按壓主控板上按鍵觸點的一第二端，該鍵帽包括一帽頂及位於該帽頂下表面且具有一向下的開口的容納空間，該鍵帽通過該容納空間套接在該按壓柱的第一端上，且該按壓柱的第一端的直徑小於該容納空間的內徑，從而使按壓柱與冒頂形成間隙，該間隙設計在不法分子正面刺探按鍵帽時可起到打滑作用，從而起到一定的防刺探作用。

附圖說明

圖1是傳統加密鍵盤結構的分解圖；

圖2為《一種加密鍵盤》較佳實施例中一種新型加密鍵盤的立體圖；

圖3為圖2所示新型加密鍵盤的結構分解圖；

圖4是圖3中密封柔性電路板、墊板以及導電膠裝配分解圖；

圖5是該發明較佳實施例中分體式鍵粒結構示意圖；

圖6是該發明較佳實施例中加密鍵盤的剖面視圖。

技術領域

《一種加密鍵盤》涉及一種具有正面刺探檢測保護系統的加密鍵盤。

權利要求

1.《一種加密鍵盤》包括一面板以及一主控板，其特徵在於，該面板與該主控板之間還設有一密封柔性電路板，該密封柔性電路板內置有一防刺探偵測電路，該防刺探偵測電路由一電路引腳引到該密封柔性電路板的表面，並通過該電路引腳與該主控板的一實現自毀功能的控制電路形成電連線。

2.如權利要求1所述的加密鍵盤，其特徵在於，該密封柔性電路板與該主控板之間還設有一墊板，該墊板對應該電路引腳處開設有一通孔，該通孔用以容納一導電膠，該防刺探偵測電路由該電路引腳通過該導電膠與該主控板的該實現自毀功能的控制電路形成電連線。

3.如權利要求2所述的加密鍵盤，其特徵在於，該面板與該密封柔性電路板之間還包括一防水矽膠板。

4.如權利要求3所述的加密鍵盤，其特徵在於，該加密鍵盤包括一襯板，該襯板位於該面板與該防水矽膠板之間，該面板、襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板以及墊板上開設有多個鍵粒孔，多個鍵粒安裝在該鍵粒孔內，該每一鍵粒包括一鍵帽及一按壓柱，該按壓柱包括連線該鍵帽的一第一端以及穿透該鍵粒孔直至用以接觸並按壓主控板上按鍵觸點的一第二端，該鍵帽包括一帽頂及位於該帽頂下表面且具有一向下的開口的容納空間，該鍵帽通過該容納空間套接在該按壓柱的第一端上，且該按壓柱的第一端的直徑小於該容納空間的內徑。

5.如權利要求4所述的加密鍵盤，其特徵在於，按壓柱的第一端和第二端之間還套接有一傘狀結構，該傘狀結構的直徑大於該鍵粒孔的直徑。

6.如權利要求5所述的加密鍵盤，其特徵在於，該按壓柱第二端的直徑小於該鍵粒孔的直徑，大於主控板上按鍵觸點封裝結構的直徑。

7.如權利要求6所述的加密鍵盤，其特徵在於，該鍵帽採用不鏽鋼材質，該按壓柱採用經過熱處理的45號鋼，硬度值大於45度。

8.如權利要求7所述的加密鍵盤，其特徵在於，該加密鍵盤還包括一底板，該加密鍵盤的面板上設有封裝鍵盤的種焊螺釘，該襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板、墊板、主控板以及該底板上對應面板上種焊螺釘的位置分別設有供種焊螺釘穿過的通孔，該襯板、防水矽膠板、密封柔性電路板、墊板、主控板以及底板依次穿套於該種焊螺釘上並通過相應的螺母完成鎖緊裝配。

9.如權利要求8所述的加密鍵盤，其特徵在於，該種焊螺釘共9顆，其中8顆沿鍵盤面板的四周邊分布設定，且每一邊設定兩顆，第9顆設定於加密鍵盤面板的中部，而導電膠設定於該第9顆種焊螺釘的附近。

實施方式

參閱圖3，《一種加密鍵盤》所提供的一種加密鍵盤100，其包括一鍵盤面板1、襯板2、鍵粒3、防水矽膠板4、密封柔性電路板5、墊板6、導電橡膠7、主控板8以及底板9。其中上述部件1至9順序裝配形成加密鍵盤100。

其中鍵粒3的外殼呈兩級階梯（31、32）狀，對應的鍵盤面板1和襯板2上分別開設有鍵粒通孔（11、21），其中鍵盤面板1的鍵粒通孔11尺寸略大於鍵粒階梯31尺寸，以保證鍵粒3可以由鍵盤面板1定位並封裝於主控板8上。鍵盤面板1設有封裝鍵盤的種焊螺釘12，襯板2、防水矽膠板4、加密鍵盤密封柔性電路板5、墊板6、主控板8以及底板9對應鍵盤面板1上種焊螺釘12的位置分別設有供螺釘12穿過的通孔，將襯板2、防水矽膠板4、加密鍵盤密封柔性電路板5、墊板6、主控板8以及底板9依次穿套於種焊螺釘12後採用螺母10完成鎖緊裝配。

防水矽膠板4置於鍵粒層3與主控板8之間，以防止水或灰塵通過鍵盤面板1、襯板2上的鍵粒孔進入加密鍵盤100內，對主控板8上的電路造成影響或破壞而使整個加密鍵盤100報廢。

防水矽膠板4與主控板8之間設有密封柔性電路板5和墊板6，密封柔性電路板5內置防刺探偵測電路（圖中未示出），防刺探偵測電路由電路引腳51引到密封柔性電路板5的表面，並通過導電膠7與主控板8的控制電路（圖中未示出）形成電連線。由於密封柔性電路板5在加密鍵盤中的正面完全覆蓋主控板8，從而可以有效防範從加密鍵盤100正面發起的刺探偵測。當來自加密鍵盤100正面的刺探一旦在任意位置觸及到密封柔性電路板5，防刺探偵測電路被觸動，防刺探偵測電路將訊號通過電路引腳51和導電膠7傳輸到主控板8的控制電路，控制電路發出鍵盤自毀指令，使加密鍵盤徹底損壞，起到保護前面板不刺探攻擊的目的，大大提高整個加密鍵盤的安全性。

參閱圖2至圖4，鍵盤面板1固設的封裝鍵盤用種焊螺釘12共9顆，其中8顆沿鍵盤的四周邊分布設定及每一邊設定兩顆，第9顆設定於加密鍵盤的中間，而導電膠7設定於第9顆種焊螺釘的附近，導電膠7在該種焊螺釘的定位下可以保證密封柔性電路板5上電路引腳51與主控板8的電路引腳精確對位，並且保證導電膠7在裝配後能保持良好受力，使加密鍵盤100完成裝配後密封柔性電路板5上電路引腳51、導電膠7以及主控板8的電路引腳可以完全擠壓到位，當被非法鬆動時，加密鍵盤達到自毀保護的目的。為了使密封柔性電路板5上的電路引腳51與導電膠7接觸，墊板6對應電路引腳51的地方開設有通孔61，該通孔61可以容納導電膠7，起到對導電膠7的定位作用，使密封柔性電路板5上電路引腳51、導電膠7以及主控板8的電路引腳的定位更加準備可靠。

由於密封柔性電路板5的按壓壽命有限，遠遠低於鍵粒按壓100萬次的要求。因此密封柔性電路板5和柔性電路板墊板6對應鍵粒3按壓柱33的地方分別開設有通孔52和62，鍵粒3穿過該通孔52和62直接按壓主控板8上的按鍵觸點，參閱圖3和圖4。通孔52的開設導緻密封柔性電路板5不能完全覆蓋主控板8，從而形成危險區域，使加密鍵盤的正面刺探攻擊成為可能，當刺探攻擊從鍵粒向下鑽探即可迴避密封柔性電路板5的偵測，而輕易達到主控板8，採用偽裝等技術手段後即可窺視用戶密碼，造成極大的安全隱患。

為了解決上述問題，《一種加密鍵盤》進一步提供一種分體式鍵粒3，如圖5和圖6所示，該鍵粒3包括鍵帽34和按壓柱35，該鍵帽34包括帽頂341以及位於帽頂341下表面且具有一向下開口的一容納空間342，該按壓柱35包括一第一端351和一第二端352，該鍵帽34通過該容納空間342套接在該按壓柱35的第一端351上，且該第一端351的直徑略小於該容納空間342的內徑，因此該按壓柱35的第一端351與該容納空間342的周壁343之間留有一定間隙，該間隙設計在不法分子正面刺探按鍵帽時可起到打滑作用，從而起到一定的防刺探作用。另外，該按壓柱35的第一端351和第二端352之間還套接有一傘狀結構353，該傘狀結構353的直徑大於密封柔性電路板5和柔性電路板墊板6上的鍵粒通孔52、62的直徑。組裝狀態下該傘狀結構位於該鍵盤面板1和襯板2之間，該傘狀結構353覆蓋密封柔性電路板5上的鍵粒通孔52，當不法分子試圖從側面刺探鍵帽34時，刺到該傘狀結構353的頂部斜面同樣會打滑，從而起到一定的防刺探作用，使得整個傘狀結構353保護下的區域成為防刺探的安全區域，因此消除了柔性電路板5上開設鍵粒通孔52導致的安全隱患。同時，為了控制按鍵手感，通常設計使得按壓柱第二端352的直徑d0小於通孔52和62的直徑，但大於主控板上按鍵觸點封裝結構的直徑，這樣確保按鍵側壓時下端稍有偏移時按鍵觸點的彈片能夠被順利壓下。另外，為進一步防止不法分子通過鍵粒刺探，鍵粒3的鍵帽34可採用不鏽鋼材質，按壓柱可採用45#鋼經過熱處理，HRC硬度值達45度以上，從而才材料上保障鍵粒不易被刺探和破壞。

該分體式鍵粒3防刺探的原理，具體請參閱圖5，通過計算將傘狀結構的直徑D選取適當值的前提條件下，保證從鍵粒3的外露面刺探到傘狀結構極限位置即夾角為A的區域與主控板8的上平面相交形成的圓形區域的直徑H大於柔性電路板5上的通孔52的直徑。則從鍵粒3外露面的側面進行刺探時，在A角區域外一旦探及柔性電路板5，則只要其中任意一條線路斷路，或者任意兩條相鄰線路之間短路，都可以輸出自毀信號，實現鍵盤自毀，起到了良好的保護作用；而在A角區域內刺探時，按壓柱35打滑，無法穿透鍵粒3，則無法窺視到主控板8而竊取用戶密碼。

榮譽表彰

2016年12月7日，《一種加密鍵盤》獲得第十八屆中國專利優秀獎。