軌跡槽鎖芯防止技術(shù)開啟的原理-主審論文

【關(guān)鍵詞】技術(shù)開啟；防盜鎖芯；軌跡槽；錫紙開鎖；撞匙近年來(lái)隨著“錫紙”工具開鎖和“撞匙”工具開鎖案件的不斷曝光，使得原本用來(lái)保護(hù)大眾財(cái)產(chǎn)的防盜鎖看起來(lái)變得越來(lái)越不防盜，即使通過公安部GA/T73-94《機(jī)械防盜鎖》標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)、B級(jí)的鎖芯也變得脆弱不堪，是不是現(xiàn)在的防盜鎖廠商偷工減料、降低了產(chǎn)品質(zhì)量，還是公安部的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過時(shí)，跟不上時(shí)代的發(fā)展。當(dāng)然，有這兩方面的原因，但最主要的是隨著開鎖技術(shù)的發(fā)展，鎖芯的發(fā)展水平?jīng)]有跟上。下面我對(duì)目前常見的技術(shù)開鎖的原理進(jìn)行剖析，結(jié)合鎖芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析研究軌跡槽鎖芯是如何做到防止目前常見技術(shù)開啟的，并對(duì)目前鎖芯設(shè)計(jì)、加工的一些想法。目前常見的技術(shù)開啟原理分析撥彈珠開啟原理圖一、開鎖工具的使用原理圖要解開彈子鎖，必須使得上彈子和下彈子從中間分離線分開，這樣才能使鎖膽和鎖殼相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，一般情況下可以先用扭力扳手（TensionWrench）向鎖膽施加轉(zhuǎn)動(dòng)的扭力，然后以針狀的開鎖器（LockPick）把彈子逐顆向上推，直至全部都與分界線（ShearLine）對(duì)齊。通常鎖芯內(nèi)彈子不會(huì)是完全對(duì)其成一直線，并且當(dāng)一個(gè)對(duì)齊后再撥另一個(gè)彈子，原來(lái)的彈子會(huì)向下落。但在扭力下只有其中一顆受力銷著鎖芯，當(dāng)這顆彈子被推至合適的高度時(shí)，鎖芯便會(huì)稍微轉(zhuǎn)一丁點(diǎn)，直至被另一個(gè)彈子銷著。當(dāng)所有彈子的高度都對(duì)其，扭力扳手便可以打開鎖。具體原理見下圖。鎖芯初始狀態(tài)鎖芯使用正確鑰匙開啟開啟工具4下壓密鑰彈子，工具3轉(zhuǎn)鎖膽彈子壓至分離線工具3帶動(dòng)鎖膽旋轉(zhuǎn)圖二、開鎖工具開啟步驟根據(jù)開鎖的原理我們可以看出主要的問題出現(xiàn)在每次都只有一個(gè)彈子最受力，并且每次撥動(dòng)一個(gè)彈子，鎖膽都可以轉(zhuǎn)動(dòng)一丁點(diǎn)，這主要跟鎖芯的加工精度和配合間隙有關(guān)，我們知道彈珠和彈珠孔之間肯定有一定的間隙，再加上位置誤差和不同彈珠的長(zhǎng)度不同，會(huì)使得彈珠的傾斜度不同，這些綜合因素使得每個(gè)彈珠的受力是不同的，并且撥動(dòng)一個(gè)彈珠后，受力的位置發(fā)生了變化，使得鎖膽有極輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然并不是所有人都可以輕松的去撥彈珠，這需要一定的鍛煉和手法的運(yùn)用，并且目前大多鎖芯內(nèi)部都放置了防撥彈珠，使得用撥珠工具并不是那么輕而易舉。同時(shí)，即便有了防撥彈珠，只能是增加撥珠的時(shí)間，并不能完全杜絕撥珠的可行性。圖三、防撥彈珠作用圖“錫紙”工具開啟原理“錫紙”工具開鎖，主要是利用暗配鑰匙原理，其實(shí)就是運(yùn)用一把“軟”鑰匙。這把“鑰匙”除了頂彈子的部位是錫紙支撐的，其余部分都是硬金屬的。當(dāng)這把鑰匙插進(jìn)去的時(shí)候，下彈子全部被頂?shù)搅俗罡呶恢茫@個(gè)時(shí)候，下彈子已經(jīng)全進(jìn)入了上彈珠孔內(nèi)。由于彈珠孔與彈子之間的間隙，鎖芯是可以輕微晃動(dòng)的。這時(shí)進(jìn)行晃動(dòng)著轉(zhuǎn)鑰匙，那么被拖到最高位的下彈珠就在彈珠孔中來(lái)回晃動(dòng)，同時(shí)會(huì)擠壓摩擦下面的錫紙，下彈珠會(huì)一點(diǎn)兒點(diǎn)兒移動(dòng)。下彈珠被錫紙托著一點(diǎn)兒點(diǎn)兒移動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)下彈珠插入上方的鎖殼內(nèi)，所以鎖芯晃，它也就晃，并隨之往下走。到它完全進(jìn)入到鎖膽內(nèi)，它不插在上面的鎖殼的孔里了。再晃，這個(gè)彈子也就不動(dòng)了，因?yàn)檫@時(shí)它已經(jīng)完全在鎖膽內(nèi)（彈珠平了），不再受鎖殼的擠壓力，這時(shí)候它也不會(huì)落下來(lái)，因?yàn)樗旅嬉呀?jīng)被錫紙托住了。不停的晃動(dòng)，待到所有的彈珠都到了這個(gè)程度（所有彈珠都平了），這個(gè)鎖芯也就開了。概況的說，用錫紙包裹的鑰匙先插進(jìn)去，把彈子全部托到最高，然后讓它們一點(diǎn)兒點(diǎn)兒往下降，直到全部到位，最后開啟。根據(jù)“錫紙”開鎖工具的原理可以看出，其實(shí)這也是利用了鎖芯內(nèi)的各種間隙這一“缺陷”。然而，根據(jù)目前的加工精度，不可能有一家鎖芯能夠生產(chǎn)出完全滑動(dòng)配合無(wú)間隙的產(chǎn)品。另一方面，很多時(shí)候?yàn)榱颂岣哞€匙開啟的靈活度和轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活度都會(huì)對(duì)彈子增加一個(gè)很小的倒角，但即使這樣一個(gè)倒角也會(huì)大大提高了被技術(shù)開啟的風(fēng)險(xiǎn)。（三）、“撞匙”工具開啟原理“撞匙”工具開啟是把一種開啟彈子鎖的小工具插入彈子鎖后，配合拍打進(jìn)行技術(shù)開啟的一種方法，它使用的工具叫做bumpkey，國(guó)內(nèi)叫做“撞匙”。在國(guó)際社會(huì)這種叫做bumping的開啟方法能夠開啟不同防盜等級(jí)的彈子鎖芯，從幾美元到幾十美元的鎖芯在它面前都失去了作用，曾經(jīng)一度引起美國(guó)、歐洲、香港等地的廣泛關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了專門為“撞匙”開啟用的鑰匙和工具。是什么原因?qū)е陆?jīng)過專業(yè)廠商精心研究制造的鎖芯在這種簡(jiǎn)單的敲打過程中失去了作用？這還要從“撞匙”開啟的原理說起。大家都玩過臺(tái)球，當(dāng)用一個(gè)球去撞擊另外兩個(gè)連在一起的球時(shí)，被撞的球沒有動(dòng)，另外一個(gè)球飛出去了，其實(shí)“撞匙”開啟就類似這個(gè)原理。要實(shí)現(xiàn)“撞匙”開啟，首先要有一個(gè)撞擊密鑰彈子的工具，這個(gè)工具一般選用對(duì)應(yīng)鎖芯的鑰匙坯來(lái)做，只需要再把對(duì)應(yīng)的匙碼位加工到最深就可以了，這樣可以確保所有的插銷彈珠落到鎖膽和鎖芯的分離線以下。這時(shí)，將加工好的鑰匙坯插入鎖芯內(nèi)（一般會(huì)再拔出一個(gè)牙花位），當(dāng)敲擊鑰匙坯的柄時(shí)，插銷彈珠會(huì)應(yīng)聲彈起，而此時(shí)密鑰彈珠并未動(dòng)，當(dāng)所有插銷彈子高出鎖芯分離線時(shí)，鎖芯即被打開。如此簡(jiǎn)單的操作，就連沒有受過開鎖培訓(xùn)的人都可以輕易打開鎖芯。圖四、“撞匙”開啟原理圖這種開啟方法對(duì)彈子鎖芯來(lái)說可以說是致命的，因?yàn)檫@樣一個(gè)工作原理，是彈子鎖芯幾乎無(wú)法避免的。并且開鎖工具制作起來(lái)非常簡(jiǎn)便，使用起來(lái)也不需要多大的技巧。當(dāng)然隨著鎖芯設(shè)計(jì)師對(duì)這種開鎖方法的了解，也逐漸想出了一些辦法，比如使用較深的牙花，使得“撞匙”工具不易制作，容易斷裂；使其中一個(gè)彈珠“懸空”只能用較淺的牙花才能起作用。當(dāng)然這樣的方法在能起到防“撞匙”的同時(shí)也犧牲了鎖芯的一些其它方面的技術(shù)參數(shù)。平面彈子鎖芯發(fā)展?fàn)顩r隨著開鎖方法和工具的發(fā)展，平面彈子鎖芯也不斷提高自身的防技術(shù)開啟方面的能力，這使得平面彈子鎖芯逐漸發(fā)展成為三大類。一類是雙排甚至三排、四排鎖芯，這類鎖芯還是以彈子結(jié)構(gòu)為主要特點(diǎn)，不過由一排彈子生成到多排彈子，有的還是珠中珠（大彈珠內(nèi)套小彈珠），每排彈子都有插銷彈子、密鑰彈子和彈簧，但受到空間的限制，彈子的級(jí)差會(huì)隨著排數(shù)的增加而減少，但總的密鑰量還是不斷增加的。這類鎖芯在防撥彈珠工具開啟方面得到了加強(qiáng)，但在其他兩種技術(shù)開啟方面還是比較困難。另一類是在單排的基礎(chǔ)上增加另一種開啟結(jié)構(gòu)，有的是增加了磁性彈珠（圖五a），有的是增加了防撥彈珠(圖五b），有的是增加了軌跡槽（也叫蛇形槽）(圖五c），這些鎖芯主要特點(diǎn)是使得防技術(shù)開啟不再單一，要用技術(shù)開啟這種鎖芯必須選擇至少兩種以上的開鎖工具,使得開啟難度大大增加。當(dāng)然根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，最終開啟的難以程度也會(huì)不同。a、磁性彈珠b、防撥彈珠c、軌跡槽圖五、不同的開啟結(jié)構(gòu)最后一類是不再有彈子結(jié)構(gòu)，改成了葉片結(jié)構(gòu)，這類鎖芯突破的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在防技術(shù)開啟方面有很大的優(yōu)勢(shì)，并且葉片鎖芯內(nèi)部一般會(huì)有很多的葉片，其密鑰量也是非常的高。但這種鎖芯也有其弱點(diǎn)，由于鎖芯采用的是無(wú)簧葉片結(jié)構(gòu)，葉片鎖如受到較強(qiáng)烈的震動(dòng)、沖擊后，葉片易在90度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)發(fā)生自由轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致鑰匙無(wú)法插入。并且有些葉片鎖很薄，珠子直徑小于2mm，這樣的鎖芯用錫箔紙?jiān)佥o助一些專業(yè)工具也能輕易把鎖打開。圖六、葉片鎖芯軌跡槽鎖芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軌跡槽鎖芯是在單排彈子鎖芯的基礎(chǔ)上，增加了一條軌跡槽，通過鑰匙上的軌跡槽的槽型變化帶動(dòng)鎖膽內(nèi)擺動(dòng)彈子的位置變化，從而實(shí)現(xiàn)鎖殼內(nèi)的擋片進(jìn)入鎖膽內(nèi)從而完成了開啟動(dòng)作。具體說明如下：如圖七軌跡槽鎖芯爆炸圖所示，在鎖膽的內(nèi)部除了一般鎖芯所具備的④密鑰彈珠和⑤插銷彈珠之外，鎖膽中還有一排⑧擺動(dòng)彈子和一個(gè)⑥擋片以及對(duì)應(yīng)的復(fù)位彈簧⑦、⑨。鎖閉狀態(tài)下，插銷彈珠會(huì)插入到鎖膽內(nèi)，并且擋片會(huì)一部分在鎖膽內(nèi)一部分在鎖頭體內(nèi)，這時(shí)如果去轉(zhuǎn)動(dòng)鎖膽，插銷彈珠和擋片會(huì)一起受力，阻止鎖膽的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行=1\*GB3①鑰匙,=2\*GB3②鎖膽,=3\*GB3③鎖頭體,=4\*GB3④密鑰彈珠,=5\*GB3⑤插銷彈珠,=6\*GB3⑥擋片,=7\*GB3⑦擋片彈簧,=8\*GB3⑧擺動(dòng)彈子,=9\*GB3⑨擺動(dòng)彈簧圖七、軌跡槽鎖芯爆炸圖開啟時(shí)，一般的密鑰彈珠和插銷彈珠的原理不用多說，當(dāng)正確的鑰匙插入后，密鑰彈珠和鑰匙牙花的深度對(duì)應(yīng)匹配，使得密鑰彈珠一樣平齊，正好處于鎖膽和鎖頭體的分界線，使鎖膽可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這里重點(diǎn)說明⑧擺動(dòng)彈子和⑥擋片是如何工作的。擺動(dòng)彈子形狀是上面有一個(gè)槽，下面有一個(gè)腳，不同的擺動(dòng)彈子槽和腳的位置是不一樣的，這樣就構(gòu)成了級(jí)差。在鑰匙的一邊有一個(gè)“蛇形”槽，當(dāng)鑰匙插入鎖膽時(shí)，擺動(dòng)彈珠的腳會(huì)在槽內(nèi)滑動(dòng)，而擺動(dòng)彈子就會(huì)隨鑰匙槽的位置左右擺動(dòng)，而擺動(dòng)彈子上面的槽也會(huì)左右移動(dòng)，當(dāng)鑰匙到位后，擺動(dòng)彈子上方的槽會(huì)排成一套直線。這時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙，上方的⑥擋片原本有1mm在鎖頭體內(nèi)的槽內(nèi)（如圖八、鎖頭體內(nèi)的擋片槽所示）圖八、鎖頭體內(nèi)的擋片槽會(huì)受擠壓而插入擺動(dòng)彈珠的槽內(nèi)，使得擋片全部進(jìn)入到鎖膽內(nèi)，從而使鎖膽能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。 擺動(dòng)彈子和普通的密鑰彈珠最大的不同在于密鑰彈珠是通過彈珠的長(zhǎng)短變化來(lái)進(jìn)行區(qū)分的，而擺動(dòng)彈子是通過位置變化來(lái)進(jìn)行區(qū)分的。密鑰彈子的變化和鑰匙牙花之間是一個(gè)同方向的變化，而擺動(dòng)彈子把左右位置的變化轉(zhuǎn)變成了上下位置的變化，這樣的一個(gè)變化會(huì)對(duì)防技術(shù)開啟起到至關(guān)重要的作用。軌跡槽鎖芯對(duì)防止常見技術(shù)開啟所起的作用根據(jù)軌跡槽鎖芯的原理，我們可以看到在鎖芯的內(nèi)部有一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)換，而這一個(gè)轉(zhuǎn)換可以把技術(shù)開啟時(shí)所用的力都化解掉，從而起到防止技術(shù)開啟的作用。首先，我們還是先看對(duì)防止撥彈珠工具方面。根據(jù)撥彈珠工具的原理來(lái)看，撥彈珠工具主要是根據(jù)彈珠孔和彈珠之間的間隙和加工誤差，每次都是一個(gè)彈珠最受力，尋找每一個(gè)受力的彈珠，然后各個(gè)擊破。但在撥動(dòng)擺動(dòng)彈子時(shí)，這樣的方法就很難再起到作用，這時(shí)候同樣需要尋找最受力的擺動(dòng)彈珠，而此時(shí)，四個(gè)擺動(dòng)彈子一起在拖著擋片，并且擺動(dòng)彈珠都在同一個(gè)水平面上，也就是說他們的受力是均勻的，擋撥動(dòng)擺動(dòng)彈珠時(shí)，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)力的作用，它可能停在任一位置，但無(wú)法通過感覺來(lái)判斷是否停在了對(duì)齊槽的位置。所以用彈珠工具的方法來(lái)?yè)苘壽E槽鎖芯是非常困難的，很難掌握撥動(dòng)時(shí)的手感。但同時(shí)需要注意的是，在加工擺動(dòng)彈子孔的時(shí)候一定要保證加工的位置度，如果擺動(dòng)彈子處于不同的水平高度，那么通過撥彈珠工具這種方法還是有可能的。其次，我們?cè)倏捶馈板a紙”工具開鎖?！板a紙”開鎖對(duì)彈珠鎖芯的開啟是一個(gè)暗配鑰匙的過程，通過“錫紙”鑰匙的不停的晃動(dòng)，使得密鑰彈珠向下擠壓，直至所有的密鑰彈珠都擠壓到分界線的位置平齊，鎖芯就開啟了?？梢哉f這種開鎖方法有很大的針對(duì)性，就是針對(duì)的是在一個(gè)方向上受力的彈子鎖芯。把這種方法用在軌跡槽鎖芯上可以說起不到任何作用。我們同樣去想象這樣一個(gè)工具插到了軌跡槽鎖芯內(nèi)部，當(dāng)然彈子的那一部分還是能被攻克的，但是對(duì)于擺動(dòng)彈子就無(wú)能為力了，因?yàn)閿[動(dòng)彈子承受的是一個(gè)壓力，不論你怎么晃動(dòng)，擺動(dòng)彈珠只能一個(gè)向下的壓力，它不可能左右移動(dòng)，而擺動(dòng)彈子只有左右移動(dòng)時(shí)，才能將槽對(duì)其，所以這樣的開鎖工具對(duì)于軌跡槽鎖芯是起不到作用的。可以完全避免“錫紙”工具開鎖這樣的開鎖方法。最后，我們來(lái)看對(duì)于“撞匙”工具開鎖能否起到作用。前面提到“撞匙”工具開鎖對(duì)彈子鎖芯來(lái)說可以說是致命的，并且開啟方法極為方便。一個(gè)簡(jiǎn)單的開鎖方法，所對(duì)應(yīng)的開鎖原理肯定也是比較簡(jiǎn)單的?！白渤住崩昧藦椬渔i芯的彈珠都在同一方向這一特點(diǎn)，通過同一方向力的傳遞，使開鎖變得非常簡(jiǎn)單。而同樣的方法用在軌跡槽鎖芯上則變得沒有可行性，首先，用于“撞匙”的工具就很難制作，不知道如何下手。這種方法需要撞擊彈子，使彈子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，而擺動(dòng)彈子的運(yùn)動(dòng)方向是左右的，我們的敲擊是前后的，很難產(chǎn)生這樣一個(gè)力。再者，即使能撞擊到擺動(dòng)彈子，他能夠左右擺動(dòng)，也無(wú)法使四個(gè)彈子能同時(shí)對(duì)齊凹槽，因?yàn)樗麄兯５奈恢檬且粋€(gè)中間位置，很難把握?？傊ㄟ^原理分析軌跡槽鎖芯在常見的三種技術(shù)開啟方法中有了很大程度上的防護(hù)，尤其是對(duì)“錫紙”開鎖和“撞匙”開鎖方法，使其變得不可能。在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，我們應(yīng)該注意保證零件的加工精度，使得撥彈珠開啟也會(huì)變得異常困難。當(dāng)然，隨著鎖匠的不斷研究，一些新的開鎖方法可能會(huì)把軌跡槽鎖芯攻克，而鎖具設(shè)計(jì)師同樣會(huì)研發(fā)出防技術(shù)開啟更強(qiáng)的鎖芯出來(lái)。對(duì)防盜鎖芯發(fā)展的思考防盜鎖在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上相對(duì)還是比較混亂的，很多公司生產(chǎn)的鎖芯都標(biāo)榜著符合公安部GA/T73-94《機(jī)械防盜鎖》A級(jí)或B級(jí)，然而很多卻是很容就被打開了。有些人開始對(duì)公安部的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了懷疑，大家對(duì)所規(guī)定的防技術(shù)開啟時(shí)間A級(jí)1分鐘、B級(jí)5分鐘，覺得時(shí)間太短了。于是近幾年市面上出現(xiàn)了很多C級(jí)或超B級(jí)的鎖芯，防技術(shù)開啟時(shí)間能達(dá)到200多分鐘等等。其實(shí)，我覺得這只是一個(gè)文字游戲而已，一個(gè)鎖芯是否能夠被技術(shù)開啟最主要取決于對(duì)應(yīng)的開鎖工具是否研究出來(lái)。公安部所指的技術(shù)開啟時(shí)間是在使用對(duì)應(yīng)的開鎖工具的前提下提出的。一些新的結(jié)構(gòu)在沒有出來(lái)對(duì)應(yīng)的開鎖工具之前或許能達(dá)到200多分鐘，一旦開鎖工具研制出來(lái)，或許撐不到2分鐘。隨著人類的不斷探索，各種開鎖的方法也會(huì)被不斷發(fā)現(xiàn)。當(dāng)然，一個(gè)鎖芯中集成不同的技術(shù)結(jié)構(gòu)可