鎖和鑰匙的前世今生

鎖和鑰匙的前世今生

從前的鎖也好看,鑰匙精美有樣子。但現在人們似乎需要更多。

文|Adam Clark Estes

譯|馬元西

在所有日常使用的基本物品中,你可能對這種保護你房子、車子甚至是孩子安全的機械關注最少。鎖和鑰匙已經出現了上千年了,但這個時代的它們正經歷著一種罕見的歷史性轉變——從機械到電子,從孤立到相互聯繫。

大約6000年前,人們在美索不達米亞發明了木腳鎖。傳統的鎖讓人可以放心離開財產無人看守,而未來的鎖提供個性化的安全保障,甚至可以反過來追蹤記錄每一個來訪和離去的人。

讓這種智能的金屬片來保護我們,這算是一種進步嗎?這大概是一道挺難的開放題。

鎖的起源

已知最早的上鎖裝置,由19世紀中期的考古學家在現今伊拉克的豪爾薩巴德宮殿(Palace of Khorsabad)發現。這種鑰匙和鎖系統的雛形可以追溯到公元前4000年,當時這片區域是亞述王國時期的美索不達米亞。這種木制的設計跟現代的鎖非常類似——至少它們的原理基本是一樣的。

它被稱為木腳鎖。總的來說,除非有合適的鑰匙插進去,否則上鎖裝置內的不同長度的木腳會防止門被打開。當插入鑰匙時,木腳會被推起來,這樣那些」稱職的守衛「木栓就可以被推到一旁。

在當時要想守住一堵門,如果不用這套簡單的系統,也就只能找個大活人站在門外了。所以你可以體會一下它的誕生是多方便的一件事。

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後來鑰匙和鎖開始在建築中的廣泛使用。而古埃及人也對這種木腳鎖的設計進行了改進。雖然上鎖裝置仍然是由木材制成的,但埃及人經常用黃銅做鎖腳。稍微先進一點的鎖長這個樣子:

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簡單的鑰匙-鎖腳原理延續了整個世紀。它從埃及傳播到希臘,最終到達羅馬帝國,在那裡它開始變小了,也開始保證箱子和抽屜的安全。當然了,富裕的羅馬人會像戴戒指一樣帶著他們的鑰匙圈,這樣其他貴族就會知道他們很有錢,有自己需要好好藏著的東西。

萬能鑰匙(Skeleton Key)和開鎖器的時代

基本的木腳鎖設計一直延續到中世紀,那時英國工匠製造了第一個全金屬帶孔鎖。這種鎖的特徵是,在一個鎖孔深處有一個圓柱體。鎖孔內有一系列的擋板,除非鑰匙上的刻痕和擋板上的刻痕吻合,否則鑰匙會無法轉動。而如果鑰匙自如地轉動了,在轉的時候就會接合或脫離鎖閂。

這種鎖到今天還在使用,幾個世紀以來,它一直幫我們將騙子拒之門外。任何一個曾經夢想過在城堡裡生活,或者加入一個秘密社團的人,一定對這種鑰匙覺得很熟悉。它們太漂亮了!

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但這麼漂亮的裝置也有自己的缺陷。擋板和刻痕的方式讓一把鑰匙有可能能擰開無數個鎖。如果你知道正確鑰匙的基本形狀,你就可以把鑰匙的刻痕復刻下來,防止擋板合在一起,從而製作一把萬能鑰匙。這樣,鑰匙本質上就變成了一個巨大切口,可以暢行無阻地轉動任何類型的擋板。這個功能對於想要打開城堡中每一個房間的公爵來說十分方便,對於小偷來說就更為方便了。

雖然它們不是完全安全的,但這種鎖也確實讓手工藝迎來了一個新時代。熟練的工人被雇傭為鎖匠,為人們設計和製作能和華麗建築物相配的鑰匙和鎖。通過操作鎖孔的形狀和加入複雜的擋板,鎖匠可以增加鎖的安全性。但是萬能鑰匙的製作水準也和鎖的進步亦步亦趨。文藝復興結束時出現了幾十種不同的設計,連撬鎖本身都成了一種工藝。自然而然的,在當時,製作一個無法破解的鎖就成了最高理想。

現代鎖匠的開端

工業時代迎來了一個更複雜的鎖具紀元,並進一步確立了英國作為新時代安全專家的地位。1778年,羅伯特·巴倫(Robert Barron)發明了雙作用杠桿鎖。在古老的杠桿鎖抬起鎖腳開鎖的地方,新設計需要將2至4個單獨的杠桿推到特定的、不同的高度。巴倫稱,他的發明「比任何迄今為止的鎖都更安全。」

然而,這種鎖也並不是絕對安全的。只要使用正確的工具和技巧,鎖就可以被破解,雖然這對於內含更多杠桿的鎖來說會更困難。加入更多的可變因素會提升安全性,明白這一點之後,巴倫的設計很快就被改進了。

1784年,約瑟夫·布拉馬(Joseph Bramah)發明了高度安全鎖,今天的倫敦還在生產和銷售這種鎖。大致的設計幾乎沒怎麼變。一個圓柱形的鑰匙推壓一系列上鎖裝置(跟巴倫的鎖原理類似):正確的鑰匙在特定的深度擊打金屬片,鎖閂就會被彈回。布拉馬對這款鎖的安全性十分自信。1790年他在店裡的櫥窗裡展示了一個「開鎖挑戰」,如果有任何人能破解他的鎖具,就送他200個幾尼金幣(這些金幣在今天價值20萬美元)。這種鎖一直無人能解,直到美國鎖匠艾爾弗雷德·C·霍布斯(Alfred C. Hobbs)在1851年的世界博覽會上成功破解。他花了整整51個小時。

然而,布拉馬鎖的優越性並沒有讓其他人停住創新的腳步。1817年,在樸茨茅斯皇家造船廠的盜竊案促使英國政府進行了一場鎖具競賽,想製造一種不用正確的鑰匙就打不開的鎖。100英鎊的獎金最後頒給了傑瑞米·丘伯(Jeremiah Chubb),他用自己的杠桿鎖改進了巴倫的設計。他內置了一個再鎖定裝置:被稱為探測鎖的部分會在錯誤鑰匙插入時故意故障,只有正確的鑰匙才能打開它。丘伯的鎖也在很長一段時間無人能解,直到下一次的世博會……對你猜得沒錯,同樣是被剛剛說的那位霍布斯破解了(他難道是開鎖大師嗎?)。

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霍布斯在世博會上的傳奇表現,意味著英國人「統治」鎖匠界的時代已經終結了。「在世博會之前,我們堅信自己有了世界上最好的鎖。」《泰晤士報》在當時報導,「我們的布拉馬和丘伯曾被認為像直布羅陀海峽一樣堅不可摧。」但美國人的創新打破了這個傳統。

回歸最基本的

當霍布斯在1851年震驚世博會的時候,安全鎖具的未來已經在美國展開。1843年,小萊昂斯·耶魯(Linus Yale Jr.)發明了他的彈子鎖,即現在著名的耶魯鎖。這個設計本質上是對埃及人發明的木質彈子鎖的改進。小萊昂斯·耶魯在1861年改進了他的設計,發明了現在無處不在的、平整邊緣上帶刻痕的鑰匙。你家門的鎖可能就是這種類型。

耶魯鎖的牛逼在於,它將簡單和安全結合在了一起。並沒有增加更多的杠桿或複雜的機關,但耶魯的設計讓古老的彈子鎖變得完美。主要的奧妙在那把簡單就能開鎖的鑰匙。鑰匙的側面帶有符合某個特定的鎖的凹槽,它就可以順滑地進入鎖孔並推動有彈簧負荷的鎖腳。上鎖裝置內包含一個可以旋轉的把鎖閂彈開的插銷。為了轉動插銷,鑰匙必須把鎖腳全部推開。

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每個鎖腳事實上都被分成兩片:一個驅動鎖腳和一個機關鎖腳。鑰匙的凹槽將有彈簧負荷的鎖腳推到特定的點。如果這是把正確的鑰匙,機關鎖腳會在鑰匙凹槽間落下,而驅動鎖腳仍然留在切割線以上(這是鎖的插銷和外殼之間的空間)。一旦所有鎖腳都被恰當地抬起,插銷就可以轉動,並彈開鎖閂。整個操作就像這樣:

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在之後的一個半世紀裡,鎖匠們都在耶魯鎖的基礎上提出新的設計來改進它。然而,在20世紀,鎖具不再僅僅用於打開或關上門閂。1909年,沃爾特·西勒奇(Walter Schlage)發明了可以控制燈光開關的門鎖。

西勒奇後來還發明了帶按鈕的圓柱形杠桿鎖,這個對耶魯鎖的小改進,你可能已經在家和公司裡使用了無數次。西勒奇創辦的公司至今是世界上最大的鎖具製造商。他總覺得鎖具並不只是鎖具,但是他的這個想法一直等到數字時代才得以蓬勃發展。

鎖和鑰匙的未來

物理安全的發展要比鎖和鑰匙的歷史複雜得多。古羅馬人還首創了最早的組合鎖,把鑰匙從一個物體變成了一個理念。1857年,詹姆斯·薩金特(James Sargent)發明了世界上第一個可變換鑰匙的組合鎖,讓這一理念得到了進一步發展。隨後薩金特發明了世界上第一個時間鎖,讓鎖具變得更智能:這種時間鎖只在設置的特定時刻才會被打開。還有延時鎖,它會在一個特定的間歇之後才打開;它們分別發明於1873年和1880年。

20世紀末誕生了一種理念:只對某個人在某個特定時間打開的鎖。Tor Sørnes在1975年發明了第一個電子鑰匙卡鎖,從而打開了編程鎖的新市場。在最近幾十年,電子鎖已經用上了各種身份驗證方法,從密碼到像指紋這樣的生物統計數據。像安全令牌和射頻識別技術(RFID tags)這樣的數字鑰匙,也將我們帶進了用紅外線和0與1構成的序列解鎖的世界。你現在甚至可以用臉部識別來解鎖。

以往最現代化的訪問控制技術都是保留給政府和企業的。安裝臉部識別安全系統並不便宜。然而,隨著互聯網的普及,世界上最古老的制鎖公司正尋找方法把最新的技術引入到人們家中。最終的目標,看來是拋棄那些易受損和易破解的物理鑰匙。

鎖業老將,比如耶魯和西勒奇公司——以及大量迅速成長的新興企業——正篳路藍縷,引領開創一個沒有鑰匙的世界。今年,兩家公司都宣布了新的智能連接鎖,用智慧型手機刷一刷,甚至用你的聲音就能解鎖。西勒奇新出的感應鎖和蘋果的HomeKit合作,你可以用Siri打開你家大門,而它也同時也可以用老式鑰匙。

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同時,耶魯公司的新萊納斯鎖走到了更遠的階段:不使用物理鑰匙。一個安裝在門外部的觸摸感應面板,允許您設置多達250個獨立代碼。這樣,你可以給你的孩子,朋友,和鄰居特定的代碼,這樣就可以追蹤都有誰到訪過。

萊納斯鎖還與Next的新物聯協議合作,那使你可以把鎖連接到家裡任意數量的設備。想像一下,當你回家時,打開門鎖,然後其他的一系列設備就開始工作。也許你的電視會轉到你最喜歡的頻道,窗簾也開始上升。也許你的自動調溫器會啟動空調,燈也會自己打開。

不過,一旦你的鎖連接到互聯網,也就為黑客的闖入提供了契機。雖然許多智能鎖都有多層的安全保障,但它們也在你的來來往往之中收集著數據。一些人可能會認為這就是智能鎖的特點所在,一些人會覺得這根本不需要特別注意。智能鎖加入了我們常常使用的新技術,例如地理圍欄、近場通信、藍牙等,不可避免地比老耶魯鎖變得複雜得多。

很容易就能理解,物理安全系統的未來將會如何基於加密網路自我發展和學習。在你朝門前走的時候,技術就能偵測到你,並且在你準備掏鑰匙之前就把門打開。現在,就看我們是不是真的希望靠這些先進的安全解決方案,讓我們的生活變得更安全和更方便了。

人類已經使用老式鑰匙和簡單的杠桿鎖幾千年了。或許我們根本不需要什麼先進的東西。但可以肯定的是,人們總是會為一些新的、bling bling bling閃亮的、以及更安全一點的東西付錢。鎖和鑰匙的前世今生

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