出品：科普中國

制作：張昊(大阪大學)

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

我們常說“一把鑰匙開一把鎖”。在我們的印象中，二者總是成對出現不可分割，一提到鎖我們就會馬上想到金屬制造的鑰匙。不過最近十幾年來，不完全依賴實體鑰匙開鎖的電子智能門鎖在不知不覺間進入了我們的生活。

前一階段時間，央視對市面上在售幾十個品牌的智能門鎖進行了較為詳盡的評測報道。從結果來看，智能門鎖的安全性似乎遭到了一定程度的質疑。那么，現階段選擇智能門鎖到底是不是明智的選擇?應該如何看待智能門鎖在安全性上仍然存在的缺陷呢?這篇文章我們將從鎖具發展的簡要歷史開始，為大家分析智能門鎖相對于傳統門鎖的利弊及智能門鎖今后的發展前景。

來源：Freepik.com

鎖具的歷史幾乎與人類文明史一樣悠久

19世紀中葉，考古學者在現今伊拉克境內發現了目前世界上現存的最早鎖具。它的歷史甚至比亞述國(兩河流域的文明古國)的誕生還早兩千年，距今已有六千年的歷史。這種原始鎖具采用木質的銷結構，從原理上來說與現代鎖具已經較為相似。

作為鎖具核心的“銷”由幾根木制的障子和凹槽制成，閉鎖狀態下障子插入凹槽中，形成銷結構。當鑰匙插入鎖孔并向上抬起時，鑰匙上的凸起會將障子頂起到適當的位置，令其從凹槽中完全脫出，從而讓銷失效，形成解鎖狀態。

原始鎖具示意圖，來源：參考文獻3

原始鎖具的小型化發展

之后，埃及人進一步發展了這種原始鎖具。雖然鎖身仍然使用木制結構，但承擔防盜機能的障子已經從木制換成了黃銅。這種被后世稱為埃及鎖的早期鎖具從埃及向地中海地區傳播，經由數千年的改良，到羅馬帝國時代，鎖和鑰匙都已經實現了小型化。彼時的羅馬帝國富裕階層中，曾有將鑰匙作為飾品隨身攜帶的傳統，其用意是向周圍眾人炫耀自己有需要用鎖來保護的貴重財物。

中世紀開始，英國工匠們發明了由金屬制成的凸塊鎖，這種鎖具一直到現代還活躍在不少安全要求較低的場合。凸塊鎖的內部有一個叫做凸塊的障礙物，凸塊形狀各異，越復雜安全性就越高。只有插入了正確的鑰匙，在轉動過程中才會避開凸塊的阻擋從而打開鎖具。凸塊鎖配套的鑰匙在以中世紀作為時代背景的影視、動漫和游戲作品中經常出現，如今也是鑰匙的代表形象。

凸塊鎖原理示意圖，來源：參考文獻3

如今使用最為廣泛的機械鎖具是彈子鎖。在這種鎖的內部設置有一系列長度不同的金屬小柱，稱為彈子。每個彈子都是一對，分別稱為上彈子和下彈子，上彈子上方裝有彈簧，將彈子頂向相反方向。插入正確鑰匙后，上下彈子間的界面正好與鎖芯邊緣平齊，鎖芯就可以正常轉動了。

常用的一字打齒鑰匙、十字花鑰匙以及平板打孔鑰匙等都是彈子鎖的衍生形式。各種鎖芯結構不斷涌現的動力主要是破解鎖具的技術也在持續進步。結構簡單的彈子鎖對于經過專業訓練的人員來說，只需數分鐘就可以開啟。雖然再高明的鎖具也無法消除理論上的盜竊可能性，但我們仍然可以通過不斷革新彈子鎖的具體結構來實現更高的安全性能。

技術的發展推動鎖具的演化

智能門鎖是基于電子技術制造出來的，是電子門鎖的一種。電子鎖的定義十分簡單，通過電流來控制開閉的鎖具，就可以稱為是電子鎖。電流既可以由電源來提供，也可以由電池提供。如果不考慮電子鎖的種類和應用場合，僅根據核心部件具體通電形式的不同，可以分為通電開啟、通電關閉、斷電開啟和斷電關閉等類型。

以斷電開啟類型為例，正常狀態下鎖具核心保持電流通過狀態，鎖具呈現閉合;一旦發生斷電，鎖具就會被開啟。這種類型的電子門鎖經常用在高層建筑出入通道上，平時正常通電保證安全，持有電子鑰匙者可以正常進出，開門瞬間鎖具暫時斷電開啟。一旦出現火災地震等事故發生異常停電，門鎖就會保持開啟以保證人員順利逃生。

如果按照電子門鎖實現開鎖的具體形式來分類，又可以分為如下幾個類型。

遙控器方式，主要用于汽車遙控鑰匙等場合。

密碼解鎖式，主要用于高級公寓、別墅區以及企業核心機密區等需要更高安全性的場合。使用時無需尋找鑰匙或者實體卡片，可以節約實體鑰匙發行和維護的費用。

指紋認證式，具有使用簡便、安全性高的特點，但兒童和老人的指紋往往無法被很好識別。在手持物品很多的情況下，無需額外動作也可以實現輕松解鎖。

電話解鎖式，主要用于樓宇對講等需要遠程解鎖的場合。

IC卡或內置芯片式，前者主要用于寫字樓門禁系統，后者類似于IC卡。另外，可以將鑰匙做成特殊的便攜形狀，其抗干擾能力、抗損壞能力和安全性高于IC卡式。用戶可以將IC卡或者芯片置于隨身攜帶的錢包中，以降低丟失的可能性。同時，還可以直接利用交通卡等現有IC卡進行解鎖，節約成本的同時進一步保證安全性。

形形色色的電子鎖，來源：Freepik.com

對便利性的追求乃是電子門鎖發展的動力

電子門鎖的誕生和發展在很大程度上不僅僅是為了追求更高的安全性，便利性也是其中的重要原因。

首先，電子系統為實現進出控制外的各種附加功能提供了可能性。例如，汽車遙控鑰匙避免了每次進入車輛或者鎖車都需要插入鑰匙的麻煩，極大增加了便利性。在某些配置較高的車輛上，布置于車內的傳感器還可以協助實現無鑰匙進入，無鑰匙啟動等功能。這里的無鑰匙當然不是指完全無需鑰匙，而是指車主只要將鑰匙攜帶在身上，車內的傳感器就會自動判斷車主的身份。當車主靠近車輛并拉門把手時就可解鎖了。另外，如果有人潛入了車輛，傳感器系統也會發現車內沒有鑰匙，從而拒絕點火啟動，杜絕盜竊事故發生的可能性。

其次，電子門鎖可以與計算機系統進行連接，方便對大量出入人群的管理。以大型企業為例，電子門禁系統不僅可以保證安全性，還可以同時實現后臺考勤等功能。另外，人員發生入職、轉崗以及辭職等流動時，可以直接在軟件后臺實現電子鑰匙或者出入密碼的有效、無效化，即便離職人員不上交門卡也無法再進入公司等。

最后，當電子門鎖與先進的傳感器系統和互聯網相連接，就形成了所謂的智能門鎖。這些智能門鎖不僅有指紋、人臉識別等先進的進出控制機制，還可以實現遠程確認門鎖開閉狀態、遠程控制開閉和臨時密碼遠程發送等功能。忘帶鑰匙或者門卡再也不會成為極為麻煩的困擾，指紋一按即可輕松解鎖。如果需要為來訪親友開門，通過手機進行面部識別即可在遠端確認主人身份，從而指令開門或者將臨時密碼發到主人指定的手機上。

電子門鎖的安全性到底如何?

之前有利用所謂“小黑盒”破解各種電子門鎖的報道，這次央視的檢測也發現部分品牌安全性存在一定缺陷，但電子門鎖的安全性在總體上仍然經得住考驗。歷史上新型鎖具的發明和解鎖技術的進步一直都是“道高一尺魔高一丈”的交替循環，絕對安全的鎖具也從來不存在。無需因為一兩篇負面報道就完全抹煞電子智能門鎖在技術上的先進性。

如何避免選購到劣質智能門鎖?

作為用戶我們應該如何避免成為劣質智能門鎖的受害者呢?答案當然是盡量選擇可靠廠家的可靠產品。我國電子門鎖市場的發展與其余一切產品市場有著類似的規律，那就是一旦某個領域出現了可觀的市場空間，立刻會有無數廠家涌入其中。在一定時期內，必然會有“你死我活”的激烈競爭。在這一階段能夠暫時脫穎而出的產品必然價格較為低廉，或者至少看上去擁有很高的性價比。

例如，不少品牌的產品只是將指紋識別模塊或者遠程互聯解鎖模塊簡單地“拼湊”進現有的電子門鎖產品，就倉促包裝上市，產品在各種工況下的安全性能是否過硬也并未進行充分評估。這樣的產品可能是徒有智能門鎖之表，但卻失去了門鎖護衛安全的核心意義，也必定會在市場競爭中遭到淘汰。

在我國，智能電子門鎖行業仍然處于品牌繁多競爭激烈的階段。對于消費者來說，選擇一款放心的產品并非易事。但產品定價應該可以在一定程度上為我們提供參考，對于那些價位明顯偏低的產品，我們在選購過程中應該多一分警惕，切勿盲目追求低價格。對于我國智能門鎖廠商而言，現階段全力推出質量過硬的產品才有可能建立起良好的產品聲譽并最終獲得消費者的垂青。

鎖具不僅滿足人們的安全需求，在發展中還演化出了文化意義，圖為德國一座大橋上的同心鎖。看來全世界的戀人們都相信，相愛的人掛上同心鎖就能和對方生生世世永結同心。

參考文獻：

1.中國の防犯性能に優れた防犯扉の紹介、防犯意識か日本とは雲泥の差

2.鎖的工作原理大揭密 - 悄悄告訴你鎖“內心”的小秘密

3.錠前と鍵の歴史、そしてその行く末は?

4.指紋認証式電子ロック錠を次々とハッキンク。問われるトアロック製品の品質

5.電子錠電子ロックとは?種類と選ひ方交換方法目的別おすすめサーヒス

6.電気錠とはいったいなに?電気錠を導 入するメリットを徹底解説!

7.電子錠の種類、特徴と防犯効果

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