半夜十二点,刚刚加班完到家的你,发现没有带钥匙。你看着一墙的开锁公司广告,拨通了其中一个电话。

现在,这位开锁师傅需要在你的注视下,尽快打开这扇防盗门。

锁的结构是什么?开锁师傅对你的锁做了什么?

现代的门锁进化自挂锁。而今天的挂锁和它一百多年前的版本没什么不同,起作用的就是这个弹子锁芯。

弹子指的是内部这些小金属块。当插入钥匙时,上下弹子的分割线刚好位于切线时,锁芯即可旋转,锁也就打开了。

但如果没有钥匙,这样一把扭力扳手(tension wrench)和一支单勾(pick)也能开锁。开锁时扭力扳手需要持续施加扭转力,同时另一只手用单勾慢慢顶起弹子。

刚开始顶起时,单勾受到的力主要是弹簧向下的弹力和上弹子与锁体两边的摩擦力。继续向上顶弹子,当上弹子刚好被顶过切线时,上弹子和锁体之间的摩擦力消失,只剩下弹簧弹力。这时候如果继续向上顶,弹子会和外锁体碰撞,碰撞瞬间压力增大,之后就又只剩下弹力和下弹子与锁体的摩擦力。我们要找的, 就是刚刚这个受力最小的位置。这就是弹子的开锁位置。

但是锁有一排弹子。当一个弹子拨对位置后,剩下的怎么办?如何固定住第一个已经到正确位置的弹子?

现实中,由于加工精度限制,弹子不会在一条直线上。所以每拨开一个弹子,扭力扳手都会使锁芯稍微旋转,从而固定住那个已经拨到切线之上的弹子。于是便可以逐个击破剩下的弹子,将锁打开了。

但是一个弹子一个弹子地开锁还是太慢了,而且还极度依赖经验和手感。

刷勾(rake)是一个更高效的开锁工具,捅一次就能拨动多个弹子,大大减少了开锁时间。从此开锁只需反复瞎捅。

那能不能同时搞定所有弹子?撞匙的原理更巧妙些,它考虑的更本质:要开锁,只要让切线位置没有障碍即可。

这是你见过牛顿摆。当敲击一组互相接触的小球时,动量传导会让远端的小球弹起。

将上下弹子当作牛顿摆,问题就解决了。敲击撞匙,能量会通过下弹子传给上弹子,最终上弹子弹起。当上弹子弹过切线时锁芯即可扭转。有经验的老手撞一下即可开锁。

撞匙枪(pick gun)是撞匙的改良版,甚至不用掌握敲击的力道和方向,只需扣动板机就能打开。

这种秒开技术让锁商有了危机感。他们开始研究如何让锁变得更难开。

一种思路是改变锁孔形状。传统弹子锁的直线锁孔能让单勾、撞匙和撞匙枪随意活动,而复杂锁孔就限制了它们的活动范围。

这几种钥匙对应的锁,就是简单弹子锁的升级版,只是锁孔形状从竖向改为横向。这样原始单勾就不能伸进去了。

但这样远远不够,只要把单勾、刷勾、换成这种扁平的勾子即可。甚至撞匙枪也可以改造成这个版本。

除了增加锁孔复杂度,增加单个弹子的开启难度也能提高锁的安全性。

蘑菇形、工字形等异形弹子让单勾开锁的难度上了一个台阶。像这样,就算下弹子没有完全推上切线,锁芯仍然可以转动。当有一排弹子时,你很难判断是哪个弹子没有推上去。但撞匙仍然能破解,因为判断单个弹子的状态对它而言并不重要。

要获得更高的安全性就得搞定撞匙。边柱(side bar)就是一种方案。

在边柱锁中,防止锁芯扭转的除了弹子还有边柱。

这把锁上的边柱由五个侧弹子控制。只有它们处于特定位置时,边柱才能落下。因此,撞匙在此毫无用处。

刷勾开锁成功几率也极低。因为每打开一个弹子,由于边柱的存在,锁芯不能旋转,无法固定住单个已经打开的弹子。

根据中国最新的机械防盗锁国家标准,锁具被分为 ABC 三个等级,其中等级最高的 C 级锁,使用专业工具技术开启的时间必须大于 10 分钟。

这类锁大多都用上了边柱以及其他更复杂的机械结构,即便是经验老道的开锁师傅也很难快速开启。常常只能另辟蹊径,比如撬开猫眼,使用特殊工具从里面的把手开门。

对于大部分人来说,合格的 C 级锁其实已经够用。且反锁之后,普通猫眼工具也无法开门。如果你还是特别担心,在门口加装一个摄像头也足以让想要入室盗窃的不法分子败兴而归。