被央视点名批评的智能门锁安全性到底如何？

出品：科普中国

制作：张昊（大阪大学）

监制：中国科学院计算机网络信息中心

我们常说'一把钥匙开一把锁'。在我们的印象中，二者总是成对出现不可分割，一提到锁我们就会马上想到金属制造的钥匙。不过最近十几年来，不完全依赖实体钥匙开锁的电子智能门锁在不知不觉间进入了我们的生活。

前一阶段时间，央视对市面上在售几十个品牌的智能门锁进行了较为详尽的评测报道。从结果来看，智能门锁的安全性似乎遭到了一定程度的质疑。那么，现阶段选择智能门锁到底是不是明智的选择？应该如何看待智能门锁在安全性上仍然存在的缺陷呢？这篇文章我们将从锁具发展的简要历史开始，为大家分析智能门锁相对于传统门锁的利弊及智能门锁今后的发展前景。

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锁具的历史几乎与人类文明史一样悠久

19世纪中叶，考古学者在现今伊拉克境内发现了目前世界上现存的最早锁具。它的历史甚至比亚述国（两河流域的文明古国）的诞生还早两千年，距今已有六千年的历史。这种原始锁具采用木质的销结构，从原理上来说与现代锁具已经较为相似。

作为锁具核心的'销'由几根木制的障子和凹槽制成，闭锁状态下障子插入凹槽中，形成销结构。当钥匙插入锁孔并向上抬起时，钥匙上的凸起会将障子顶起到适当的位置，令其从凹槽中完全脱出，从而让销失效，形成解锁状态。

原始锁具示意图，来源：参考文献3

原始锁具的小型化发展

之后，埃及人进一步发展了这种原始锁具。虽然锁身仍然使用木制结构，但承担防盗机能的障子已经从木制换成了黄铜。这种被后世称为埃及锁的早期锁具从埃及向地中海地区传播，经由数千年的改良，到罗马帝国时代，锁和钥匙都已经实现了小型化。彼时的罗马帝国富裕阶层中，曾有将钥匙作为饰品随身携带的传统，其用意是向周围众人炫耀自己有需要用锁来保护的贵重财物。

中世纪开始，英国工匠们发明了由金属制成的凸块锁，这种锁具一直到现代还活跃在不少安全要求较低的场合。凸块锁的内部有一个叫做凸块的障碍物，凸块形状各异，越复杂安全性就越高。只有插入了正确的钥匙，在转动过程中才会避开凸块的阻挡从而打开锁具。凸块锁配套的钥匙在以中世纪作为时代背景的影视、动漫和游戏作品中经常出现，如今也是钥匙的代表形象。

凸块锁原理示意图，来源：参考文献3

如今使用最为广泛的机械锁具是弹子锁。在这种锁的内部设置有一系列长度不同的金属小柱，称为弹子。每个弹子都是一对，分别称为上弹子和下弹子，上弹子上方装有弹簧，将弹子顶向相反方向。插入正确钥匙后，上下弹子间的界面正好与锁芯边缘平齐，锁芯就可以正常转动了。

弹子锁原理示意图，来源：参考文献3

常用的一字打齿钥匙、十字花钥匙以及平板打孔钥匙等都是弹子锁的衍生形式。各种锁芯结构不断涌现的动力主要是破解锁具的技术也在持续进步。结构简单的弹子锁对于经过专业训练的人员来说，只需数分钟就可以开启。虽然再高明的锁具也无法消除理论上的盗窃可能性，但我们仍然可以通过不断革新弹子锁的具体结构来实现更高的安全性能。

形形色色的凸块锁钥匙，来源：Freepik.com

技术的发展推动锁具的演化

智能门锁是基于电子技术制造出来的，是电子门锁的一种。电子锁的定义十分简单，通过电流来控制开闭的锁具，就可以称为是电子锁。电流既可以由电源来提供，也可以由电池提供。如果不考虑电子锁的种类和应用场合，仅根据核心部件具体通电形式的不同，可以分为通电开启、通电关闭、断电开启和断电关闭等类型。

以断电开启类型为例，正常状态下锁具核心保持电流通过状态，锁具呈现闭合；一旦发生断电，锁具就会被开启。这种类型的电子门锁经常用在高层建筑出入通道上，平时正常通电保证安全，持有电子钥匙者可以正常进出，开门瞬间锁具暂时断电开启。一旦出现火灾地震等事故发生异常停电，门锁就会保持开启以保证人员顺利逃生。

如果按照电子门锁实现开锁的具体形式来分类，又可以分为如下几个类型。

遥控器方式，主要用于汽车遥控钥匙等场合。

遥控式电子门锁经常用于汽车，来源：作者供图

密码解锁式，主要用于高级公寓、别墅区以及企业核心机密区等需要更高安全性的场合。使用时无需寻找钥匙或者实体卡片，可以节约实体钥匙发行和维护的费用。

指纹认证式，具有使用简便、安全性高的特点，但儿童和老人的指纹往往无法被很好识别。在手持物品很多的情况下，无需额外动作也可以实现轻松解锁。

电话解锁式，主要用于楼宇对讲等需要远程解锁的场合。

IC卡或内置芯片式，前者主要用于写字楼门禁系统，后者类似于IC卡。另外，可以将钥匙做成特殊的便携形状，其抗干扰能力、抗损坏能力和安全性高于IC卡式。用户可以将IC卡或者芯片置于随身携带的钱包中，以降低丢失的可能性。同时，还可以直接利用交通卡等现有IC卡进行解锁，节约成本的同时进一步保证安全性。

形形色色的电子锁，来源：Freepik.com

对便利性的追求乃是电子门锁发展的动力

电子门锁的诞生和发展在很大程度上不仅仅是为了追求更高的安全性，便利性也是其中的重要原因。

首先，电子系统为实现进出控制外的各种附加功能提供了可能性。例如，汽车遥控钥匙避免了每次进入车辆或者锁车都需要插入钥匙的麻烦，极大增加了便利性。在某些配置较高的车辆上，布置于车内的传感器还可以协助实现无钥匙进入，无钥匙启动等功能。这里的无钥匙当然不是指完全无需钥匙，而是指车主只要将钥匙携带在身上，车内的传感器就会自动判断车主的身份。当车主靠近车辆并拉门把手时就可解锁了。另外，如果有人潜入了车辆，传感器系统也会发现车内没有钥匙，从而拒绝点火启动，杜绝盗窃事故发生的可能性。

△动图：带有无钥匙进入系统的汽车门锁，车主接近时自动感知，来源：作者供图

其次，电子门锁可以与计算机系统进行连接，方便对大量出入人群的管理。以大型企业为例，电子门禁系统不仅可以保证安全性，还可以同时实现后台考勤等功能。另外，人员发生入职、转岗以及辞职等流动时，可以直接在软件后台实现电子钥匙或者出入密码的有效、无效化，即便离职人员不上交门卡也无法再进入公司等。

非接触式内置芯片电子门锁，来源：作者供图

最后，当电子门锁与先进的传感器系统和互联网相连接，就形成了所谓的智能门锁。这些智能门锁不仅有指纹、人脸识别等先进的进出控制机制，还可以实现远程确认门锁开闭状态、远程控制开闭和临时密码远程发送等功能。忘带钥匙或者门卡再也不会成为极为麻烦的困扰，指纹一按即可轻松解锁。如果需要为来访亲友开门，通过手机进行面部识别即可在远端确认主人身份，从而指令开门或者将临时密码发到主人指定的手机上。

电子门锁的安全性到底如何？

之前有利用所谓'小黑盒'破解各种电子门锁的报道，这次央视的检测也发现部分品牌安全性存在一定缺陷，但电子门锁的安全性在总体上仍然经得住考验。历史上新型锁具的发明和解锁技术的进步一直都是'道高一尺魔高一丈'的交替循环，绝对安全的锁具也从来不存在。无需因为一两篇负面报道就完全抹煞电子智能门锁在技术上的先进性。