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從機關鑰匙到生物識別 門鎖都經歷了什麼?
2018.5.22

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  【PConline雜談】鎖,一種再常見不過的裝置,一把鎖,配合對應的鑰匙,往往宣示著對某個空間或某件物品的主權。  維基百科對鎖的定義是:鎖是一種可以被特定物品(鑰匙、指紋鎖、RFID卡、安全令牌等)或特定加密信息(密碼、密鑰等)或以上兩者混合的方式解開的一種機械或電子的固定裝置。  古代的鎖  西方最早的鎖和鑰匙裝置是在古代亞述的首都尼尼微的廢墟中發現的。這種鎖后來發展成埃及的木栓鎖,它由一個螺釘、一個固定裝置和一把鑰匙組成。插入鑰匙時,固定裝置內的木腳從孔洞中移出,鎖被打開。當鑰匙被移開時,木腳再次進入孔洞,鎖被鎖上。  凸塊鎖也來來自古代,至今是西方最有代表性的鑰匙和鎖的解決方案之一。第一批全金屬鎖出現在公元870年到900年之間,一般認為由英國工匠制造。也有人說薩摩斯島(希臘島嶼)的Theodore在公元前6世紀發明了鑰匙。  羅馬人中有些比較富裕的人士,習慣于把財物鎖在保險箱里,并把鑰匙掛在手指上。這樣做的目的有兩個,一是保護財物的安全,二是彰顯自己的財富和地位。  現代機械鎖  18世紀初,英國人DanicPotter發明了凸輪轉片鎖,這種鎖的鑰匙數量由20度種發展到80度種。18世紀末,隨著工業革命的開始,以及精密工程和部件標準化的發展,鎖和鑰匙的制作工藝也越來越復雜。  1778年,RobertBarron改進了杠桿鎖,他的雙作用杠桿鎖內置2-4個單獨的杠桿,想要開鎖,就要用對應的鑰匙把這些杠桿推倒特定的高度。不過這種鎖仍然不夠安全。  1818年,JeremiahChubb和CharlesChubb對杠桿鎖做出了更大幅度的改進。當時,樸次茅斯造船廠的一樁入室盜竊案促使英國政府發起了一場造鎖比賽制造一種只能用自己的鑰匙才能打開的鎖。Chubb公司研發了Chubb探測鎖,它包含了一套完整的安全功能,不但可以防止沒有鑰匙的人開鎖,還能在有人嘗試非法開鎖時把鎖鎖死。經過3個月的測試和考驗,Chubb獲得了100英鎊的獎勵。  1820年,Chubb兄弟一起創辦了Chubb公司,并且在倫敦的St.PaulsChurchyard57號開了一家店。之后,Chubb又對他們鎖進行了多次改進。1847年,鎖中的杠桿數由4個增加到6個。后來他們又在鎖孔上加了一個圓盤,可以讓鑰匙通過,不過想從外面看到內部結構變得更難了,讓試圖撬鎖的人無從下手。  上述的改進基本都還是基于杠桿鎖,而發明家JosephBramah在1784年發明了一種完全不同的鎖。他的鎖使用了一個圓柱形的鑰匙,鑰匙表面有一系列精確的切口,鑰匙擠壓鎖芯內的開鎖裝置,如果是正確的鑰匙,門鎖就會被打開。這種鎖精密程度已經達到了當時的巔峰水平,制造者聲稱任何人都沒法破解它。同年,Bramah創辦了BramahLock公司,并且把鎖放到櫥窗中,公然向開鎖高手發起挑戰。這種鎖直到1851年才被真正破解。  1805年,美國的內科醫生AbrahamO.Stansbury在英國被授予了一項彈子鎖專利。不過我們現在使用的這種彈子鎖,是由美國人LinusYale,Sr.在1848年發明的(耶魯鎖)。這種鎖使用了長度不一的針腳來保證它只能被正確的鑰匙打開。  1861年,LinusYale,Sr.的兒子從父親在1840年設計的一種鎖上找到靈感,發明了一種扁平的、邊緣帶有參差不齊的刻痕的鑰匙,沒錯,就是我們現在還經常用到的那種。  不過經過這么多年,已經有很多辦法可以破解耶魯鎖,最簡單的一種只需要1-2塊嚼過的泡泡糖,配合一把鑰匙坯。用鑰匙坯把泡泡糖填到鎖孔中,就有可能開鎖,但這種方法是一次性的,用過一次鎖就會壞掉。  基于耶魯鎖的變種鎖還有很多,不過也都是彈子鎖,直到電子鎖和智能鎖的出現。  電子鎖、智能鎖  20世紀70年代,隨著微電子技術的應用,出現了磁控鎖、聲控鎖、超聲波鎖、紅外線鎖、電磁波鎖、電子卡片鎖、八伯指紋鎖、眼球所、遙控鎖等。和機械鎖相比,電子鎖的保密性更強。  最常見的電子鎖就是IC卡鎖了,也就是我們平時用的酒店房卡、小區門禁卡等等,不過某些IC卡鎖可以在不破解的情況下以低成本復制鑰匙,所以安全性不如生物識別鎖。  而指紋鎖,它的鑰匙就是每個人都獨一無二的指紋,理論上只要不是主人的指紋,就無法開鎖。當然,受限于圖像分辨率等因素,達到100%是不可能的,因此也就有了據真率和認假率這兩個指標存在。  近兩年,雖然虹膜識別和面部識別技術發展得很快,但其實用性還沒達到指紋鎖的程度,所以目前大部分的智能鎖仍然采用密碼、鑰匙、IC卡、指紋的組合方案。  門鎖的另一個發展方向則是智能化,比如在一些智能家居場景中,當用戶在沐浴或上廁所時,可以遠程遙控門鎖給客人開門。不過一旦聯網,除了鎖本身的安全性外,網絡安全也成為了另一個需要考慮的因素。  世界上沒有絕對安全的鎖,正是在不斷地發明和破解的過程中,安全技術才能不斷進步。

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