楊時(shí) 馬多思 錢煒
盜與防盜之間,就是魔高一尺,道高一丈
“盜和防盜其實(shí)就是矛和盾的關(guān)系。所謂安防其實(shí)自古就有?!敝袊踩婪懂a(chǎn)品行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長李建平對(duì)《中國新聞周刊》說,“二者之間就是魔高一尺,道高一丈?!?/p>
經(jīng)過上千年的演變,21世紀(jì)的安防措施已經(jīng)成為了一個(gè)集成體系,聲、光、電和生物識(shí)別等領(lǐng)域的科研進(jìn)展都被直接整合運(yùn)用到安防技術(shù)中。但當(dāng)我們將鏡頭拉遠(yuǎn),將這一切向前推演,幾千年前,人類就開始利用可行的工具和技術(shù)保護(hù)自己的私有財(cái)產(chǎn)。
骨錯(cuò)、束具、迷宮鎖
“‘鎖字最初是沒有偏旁的,而且那個(gè)月,最初是日,這是因?yàn)樽畛跤糜陂T楦上的木鎖只有一個(gè)插銷,后來逐漸演變成兩根,于是反映在字體上,也從一橫變成了兩橫。”千島湖中華鎖展館館長姜斌順對(duì)《中國新聞周刊》說。
根據(jù)中國考古發(fā)現(xiàn)記載,新石器時(shí)期仰韶文化之“骨錯(cuò)”“石錯(cuò)”就是鎖鑰雛形。在遠(yuǎn)古時(shí)期,有了私有財(cái)產(chǎn)概念之后的人類開始用獸皮將自認(rèn)為貴重的物品包裹,再用繩子捆住并系以特殊的扣,只能用稱為“錯(cuò)”的工具將繩子挑開。這是鎖與解鎖最初的原型。
隨著人類技術(shù)的發(fā)展,人們開始用木頭制作成專門進(jìn)行防護(hù)的“束具”,成為后來所說的木鎖。直至東漢時(shí)期,金屬簧片結(jié)構(gòu)鎖(又稱溝槽鎖)開始出現(xiàn)。入唐時(shí)多為金、銀、銅、鐵、木等材質(zhì)。明代有廣鎖、花旗鎖、首飾鎖、刑具鎖四大類。實(shí)際上還有一類密碼鎖,并不太常見。
古代鎖具的進(jìn)化伴隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步以及私有財(cái)產(chǎn)的增加和社會(huì)矛盾的尖銳。當(dāng)銅鐵等冶煉技術(shù)逐步完善后,人們開始用這類更為堅(jiān)固的材料取代木、竹制作鎖具?!暗搅颂拼院螅饘俚氖褂迷絹碓狡毡?,銅鎖開始流行起來,一直延續(xù)到清朝。所以“鎖”字也多了一個(gè)金字旁?!苯箜樥f。
《十三經(jīng)注疏》曰:東西為廣,南北為輪。南方主要是廣鎖,廣鎖即橫式鎖。這種鎖盛產(chǎn)于浙江紹興,又稱“紹鎖”。廣鎖上多有鏤字刻圖,工藝精美。在姜斌順看來,制鎖的水平不僅和技術(shù)有關(guān),更與文化發(fā)展水平密切關(guān)聯(lián)。在中國古代,鎖除了有防盜的功能外,更富含一種文化與趣味。紹興在中國歷史上一直文化昌盛,此地的鎖自然成為了文化藝術(shù)的承載工具。其實(shí),對(duì)于文化內(nèi)涵的體現(xiàn)不單單只是在鎖身雕刻花鳥魚蟲的圖案,古代工匠有時(shí)會(huì)將防盜功能與文雅事之間做一結(jié)合。比如,中國古代的密碼鎖就是將詩句刻于轉(zhuǎn)輪上,需將不同齒輪上的文字湊成一句詩歌或吉祥語才可開鎖。
但附庸風(fēng)雅畢竟只是附屬功能,鎖最重要的功用還是為了防盜,古代鎖匠也為此費(fèi)盡心思。有人特意制造了迷宮鎖。這種鎖的鑰匙兩邊都帶一個(gè)小鉤,鎖孔也有好幾道奇怪的縫,鑰匙和鎖孔無法匹配,鑰匙只能以一種特殊的方式放入才能對(duì)上鎖孔。更有甚者,從鎖身外部根本無法找到鎖孔,需要輕敲鎖的特定部位才能露出鎖孔。中國古鎖發(fā)展到明清已到鼎盛,基本都為銅鐵材質(zhì)。
但正如所有其他發(fā)明一樣,真正意義的現(xiàn)代鎖,是伴隨著工業(yè)化革命的成功,由一位英國人研制出來的。
布拉默圓筒鎖
英國倫敦的機(jī)械工程技術(shù)研究所所長辦公室的墻上掛著三幅畫像。兩側(cè)分別是詹姆斯·瓦特和喬治·史蒂芬森,前者制造了人類歷史上第一臺(tái)蒸汽機(jī),后者則改進(jìn)了蒸汽機(jī)車,并是英國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的倡建者。擺在兩位之間的,卻是一位叫約瑟夫·布拉默的不太知名的機(jī)械師。
布拉默于1748年生于英國約克郡的斯顛波羅鎮(zhèn),16歲時(shí),不幸成了跛子,只好棄農(nóng)當(dāng)了木匠。但布拉默并未因此氣餒,而是孜孜以求地進(jìn)行各種發(fā)明。29歲時(shí),他取得了第一個(gè)專利——有關(guān)對(duì)水洗便器的重要改進(jìn)后,便將目光轉(zhuǎn)向研究怎樣生產(chǎn)出撬不開的鎖。
約瑟夫·布拉默曾寫過一篇《鎖具結(jié)構(gòu)研討》專題論文,闡述當(dāng)時(shí)鎖的許多缺點(diǎn),并提出改進(jìn)的建議。1784年,布拉默在英國取得了圓筒鎖的專利權(quán)。
圓筒鎖之名源自這種鎖的鑰匙,其形狀便是個(gè)小圓筒,頂部縱向開出不同深度的槽口。在鎖芯里,布拉默使用了6個(gè)金屬滑板,每個(gè)滑板邊緣上設(shè)有不同的開槽位置,以便一一對(duì)應(yīng)于鑰匙管前端的特殊齒槽深度。開鎖時(shí),需插入鑰匙,當(dāng)使滑板槽口都同時(shí)處在固定的圓形鎖定盤的盤面高度時(shí),鑰匙就可以帶動(dòng)滑板和圓筒芯一起旋轉(zhuǎn),繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鑰匙,于是釋放(或拉回)鎖栓。
圓筒鎖的安全性在于,它可以提供無限多的鑰匙開槽排列數(shù)目。史料記載,布拉默對(duì)自己發(fā)明的鎖的安全性極為自信,1784年,他將這款鎖具陳列在倫敦最繁華的皮卡迪利大街的一家店鋪內(nèi)展出,旁邊寫道:“如能拆開或打開本鎖,饋贈(zèng)200金幣?!?/p>
直到1851年,一位名叫艾爾弗雷德·霍布斯的美國鎖匠,在參觀倫敦大博覽會(huì)期間,耗費(fèi)51個(gè)小時(shí)才成功地撬開了布拉默鎖,領(lǐng)到了這筆67年無人問津的獎(jiǎng)金。
圓筒鎖固然安全,但機(jī)械復(fù)雜,造價(jià)高昂。就在布拉默的懸賞被領(lǐng)走前三年,美國人老奈納斯·耶魯(Linus Yale Sr.)發(fā)明了圓柱狀彈子鎖,其原理是使用多個(gè)不同高度的圓柱形零件(稱為鎖簧、彈子或珠),鎖住鎖芯。當(dāng)放入正確的鑰匙,各鎖簧被推至相同的高度時(shí),鎖芯便被放開。日后,這種鎖成為世界上使用最普遍的鎖。
此后,隨著電學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展,也使得鎖日漸脫離了依靠復(fù)雜的機(jī)械達(dá)到防范的目的,電控鎖、指紋識(shí)別等技術(shù)也都與鎖發(fā)生了關(guān)系。然而再堅(jiān)固的盾也總有更尖利的矛來進(jìn)攻。
1990年代,中國海南一家酒店報(bào)警稱多間客房全部被盜,但一直沒有發(fā)現(xiàn)盜賊是如何進(jìn)入房間的。最后,警方發(fā)現(xiàn),由于酒店的客房鎖已經(jīng)更換成電磁部件,只要用合適的磁力設(shè)備,很容易將門打開。
依靠電子和信息技術(shù)的鎖為了更加安全,只有增加密鑰量以增強(qiáng)解鎖難度。這與機(jī)械鎖將設(shè)計(jì)制造得復(fù)雜來增加安全性一樣。不過,布拉默鎖再安全,最后還是有能撬開的人,集合高科技的密鑰鎖,很快也催生了同樣集合了高科技的各種開鎖設(shè)備。中國安防協(xié)會(huì)副秘書長李建平說,雙方的對(duì)陣始終持續(xù),“安防人員一邊利用最新科技制造安防設(shè)施,犯罪人員在另一邊利用最新科技去破解安防設(shè)施?!?/p>
聲光技術(shù)加盟
顯然,人類最初為保護(hù)私有財(cái)物而發(fā)明的鎖具都屬于實(shí)體防護(hù)。在一次次被高超的解鎖技巧破解后,伴隨著科技發(fā)展,人們開始發(fā)現(xiàn),與其靠閉門鎖窗的防護(hù)阻止盜竊,不如利用科學(xué)手段提前發(fā)現(xiàn)物品被盜的跡象,在竊賊尚未下手時(shí)便將其擒拿,于是,綜合多種手段的安防體系出現(xiàn)了。
“安防原則有一條,叫示強(qiáng)于敵。就是說只要你看到了這個(gè)安防系統(tǒng),就不去作案了,有震懾作用?!笨傃b某研究所高級(jí)工程師田競說。純粹的鎖具無法滿足震懾的作用。震懾、預(yù)知犯罪和報(bào)警顯然更加依賴現(xiàn)代科技的進(jìn)步。
李建平告訴《中國新聞周刊》,“安防體系有幾個(gè)層面,一個(gè)是實(shí)體防護(hù),就是把人擋在外面。第二,是探測(cè)技術(shù),實(shí)際是一種傳感技術(shù)。第三,就是對(duì)犯罪具有遲滯性的限制,讓犯罪不能很快發(fā)生的辦法?!?/p>
最早進(jìn)入安防報(bào)警領(lǐng)域的手段是聲波。早在1877年,西方學(xué)者就已經(jīng)出版了兩卷本《聲學(xué)原理》,開現(xiàn)代聲學(xué)先河。進(jìn)入20世紀(jì),由于電子學(xué)的發(fā)展,使得人類可以依靠儀器,產(chǎn)生、接收和利用任何頻率、任何波形、幾乎任何強(qiáng)度的聲波。1950年代以來,工業(yè)交通事業(yè)的巨大發(fā)展導(dǎo)致了噪聲問題,從而促進(jìn)了噪聲控制、機(jī)械振動(dòng)和沖擊研究的發(fā)展。
1960年1月25日,中國首次將簡單的聲學(xué)防盜設(shè)備引進(jìn)北京故宮博物院。
“當(dāng)時(shí)的聲控設(shè)備非常原始,只是判斷有無動(dòng)靜,但不能區(qū)分是貓狗還是人引起的動(dòng)靜,反正只要有動(dòng)靜就不是好事。”田競對(duì)《中國新聞周刊》笑著回憶,“特別管用,上了這套設(shè)備就抓了賊?!?962年4月16日晚8時(shí),一個(gè)叫孫國范的竊賊潛入故宮珍寶館,企圖盜竊“珍妃之印”等文物,投入使用兩年多的聲學(xué)報(bào)警器立刻報(bào)警,孫國范被捕。
首戰(zhàn)告捷,中國文博系統(tǒng)物館也紛紛上馬這個(gè)聲學(xué)防盜設(shè)備。不久,光學(xué)理論也被應(yīng)用到了防盜領(lǐng)域中。這門有著兩千年研究歷史的學(xué)科,經(jīng)過麥克斯韋、愛因斯坦等眾多科學(xué)家的推動(dòng),已經(jīng)從最初狹義的可見光研究擴(kuò)展成為微波、紅外線、紫外線、X光等廣義體系。
田競介紹說,光學(xué)系統(tǒng)最初被引入文博單位,是在房間里事先布置好傳感器或者敏感元件,再把連接線引進(jìn)監(jiān)控室?!斑^去沒有無線設(shè)備,全得靠拉線?!碧锔傉f,光感防盜報(bào)警裝置的原理很簡單,“一旦有光,無論開燈或者用手電,設(shè)備就有感應(yīng),然后傳輸?shù)奖O(jiān)控室?!?/p>
偷天陷阱
1999年,英國老牌影帝肖·康納利和美女凱瑟琳·澤塔瓊斯聯(lián)袂出演電影《Entrapmen》,中文譯為《偷天陷阱》。影片中,面對(duì)博物館戒備森嚴(yán)的紅外線柵欄,自幼習(xí)舞的凱瑟琳·澤塔瓊斯用一套高難度的藝術(shù)體操肢體動(dòng)作,閃轉(zhuǎn)騰挪,終于成功穿過了蜘蛛網(wǎng)般的紅外線布防。
雖然科學(xué)家早在1800年就發(fā)現(xiàn)了紅外輻射的存在,但直到1960年代,紅外線探測(cè)器才伴隨半導(dǎo)體和光電技術(shù)的發(fā)展得以出現(xiàn)。簡單地講,紅外線探測(cè)器的原理是,將不可見的紅外輻射能,轉(zhuǎn)變成其他易于測(cè)量的能量形式,達(dá)到最終被儀器感知的目的。
《偷天陷阱》中的紅外線蜘蛛網(wǎng),屬于主動(dòng)式紅外線探測(cè)器,即主動(dòng)發(fā)射紅外線,當(dāng)有人經(jīng)過這條人眼不可視的界線時(shí),對(duì)紅外線產(chǎn)生阻擋,接收紅外線的機(jī)器失去信號(hào),便激發(fā)報(bào)警。
但最早出現(xiàn)的是被動(dòng)式紅外線探測(cè)器。
“中國在1970年代就從國外引進(jìn)了人體紅外探測(cè)技術(shù)?!碧锔偢嬖V《中國新聞周刊》,“但是動(dòng)物大到一定程度也會(huì)影響溫度變化,所以后來一直在研究怎么辨別是貓狗還是人引發(fā)的紅外探測(cè)報(bào)警?!?/p>
當(dāng)然,紅外線報(bào)警器也不是萬無一失。
1992年9月18日一早,開封博物館的服務(wù)員像往常一樣,打開博物館明清宮廷用品展廳大門,準(zhǔn)備迎接參觀者。但廳內(nèi)場(chǎng)景使他們大吃一驚,一片狼藉之中,共丟失了69件文物,經(jīng)專家鑒定,價(jià)值過億。
開封博物館使用的就是被動(dòng)式紅外探測(cè)報(bào)警裝備。經(jīng)刑偵專家偵察,犯罪分子在紅外線探測(cè)器前放了一塊紅布,將自身發(fā)出的紅外線遮擋住了,一個(gè)簡單的手段,使博物館的安防形同虛設(shè)。
田競說,這個(gè)案件讓人們開始注意到建立綜合防范體系的重要?,F(xiàn)代安防體系,都要采用三種以上不同探測(cè)原理的探測(cè)器構(gòu)筑多道防線。與此同時(shí),科學(xué)家也開始研制具有防遮擋功能的紅外線探測(cè)器。
“安全防范應(yīng)是一個(gè)鏈條體系,每一環(huán)都應(yīng)該扣緊。長城如果沒人把守還不是一樣會(huì)被攻破?!碧锔倢?duì)《中國新聞周刊》說。
正是在這個(gè)意義上,科學(xué)家開始研制主動(dòng)式的探測(cè)裝置,由安防裝置主動(dòng)發(fā)射聲波或光波,來探測(cè)是否有入侵行為。
智能監(jiān)控
聲光和紅外探測(cè)都是間接信號(hào),為什么不能用眼睛直接看呢?
于是,就有了視頻監(jiān)控。
田競回憶說,“1980年代時(shí)還叫閉路電視,不叫視頻監(jiān)控?!痹谒挠洃浝铮菚r(shí)的攝像頭只是利用攝像機(jī)拆改制成的簡陋設(shè)備,只能拍攝黑白畫面?!澳挠邢瘳F(xiàn)在這樣帶自主光源,還可以轉(zhuǎn)動(dòng)什么的?!钡J(rèn)為,“路子是對(duì)的。視覺信號(hào)最直觀,而且視頻錄像還可以作為犯罪證據(jù)。”
時(shí)至1990年代末,視頻攝像頭開始被廣泛使用,文博單位、銀行照例成為了最早的使用者。但是很快,竊賊們都摸清了攝像頭的功能、位置和監(jiān)控死角。“他們會(huì)戴鴨舌帽,做出一些古怪的動(dòng)作等等,讓你獲得不了有價(jià)值的信息?!敝袊卜绤f(xié)會(huì)副秘書長李建平說。
所幸科學(xué)技術(shù)的發(fā)展加速度進(jìn)行。短短二十年間,隨著數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)步,視頻監(jiān)控技術(shù)已完成了三代轉(zhuǎn)換,如今,視頻的智能化識(shí)別和分析是安防領(lǐng)域的最新課題。
“這是最好的東西,就是盡量避免人為的干擾,機(jī)器承擔(dān)大部分工作?!碧锔偨忉?,“不用靠人不瞌睡地盯著監(jiān)視屏幕。一旦監(jiān)控到有異常,比如人的快速位移,或一些大幅度動(dòng)作,監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把鏡頭推向那個(gè)人,并且報(bào)警。但目前還在研究當(dāng)中?!?/p>
不過,在專業(yè)人士看來,新科技固然可以被防盜者利用制作更堅(jiān)固的盾,同時(shí)也一定會(huì)被盜竊者加以研究生產(chǎn)出更尖銳的矛。
“指紋開始被用在企業(yè)的門禁上。一些IT企業(yè)員工就懂得找到指紋的二十個(gè)特征點(diǎn)做指紋套代替打卡。這之后就有人利用這樣的原理破解指紋鎖?!崩罱ㄆ秸f。而在這之后,依靠手指靜脈血管紋路的識(shí)別系統(tǒng)就被開發(fā)出來以取代指紋識(shí)別。
“汽車防盜也是一樣,以前是鑰匙開鎖,現(xiàn)在實(shí)際是一個(gè)傳感器發(fā)出信號(hào)。網(wǎng)上就有賣解碼器和阻碼器的,可以阻擋你的信號(hào)。你聽到好像鎖了車,但實(shí)際上并沒有鎖住。只要是無線傳輸?shù)男盘?hào),就有辦法攔截、破解?!崩罱ㄆ秸f,“所以說,并不是后來的技術(shù)就高級(jí),之前的技術(shù)就低級(jí)。安防重要的是要形成互補(bǔ)的系統(tǒng)。盜與防盜的矛與盾博弈會(huì)一直進(jìn)行下去。”★
(本文部分內(nèi)容參考公開資料以及華南理工大學(xué)劉亞俊的文章,特此致謝)