审核专家：李俊付
山东省家安锁具研究院院长
提起我国的最早的匠艺大师，应该会有不少人首先想到鲁班，他的一生有很多便利人们生活的发明创造，其中，给门闩装上机关也是他最早想到的，于是才形成真正意义上的锁。那时的锁是靠两片板状弹簧的弹力工作，这种类似的弹簧结构直到如今仍在应用。
就像我们很难说清矛与盾到底攻更强还是守更强一样，钥匙和锁的恩怨也总是让人纠结不堪：我们一方面想把锁设计得更精密、更安全；另一方面，在偶尔粗心忘带或丢失钥匙的时候，又希望开锁师傅能快点把门锁打开。
今天，我们就一起来涨涨知识，了解一下钥匙和工具开锁的原理，看看它们是怎么相爱相杀，互相“较量”的吧。
锁的进化史
锁在我国历史悠久，最早出现的木锁出现在我国仰韶文化中，距今已经有3000年左右的历史了；到了东汉时期，铁制作而成的三簧锁已经十分普及，三簧锁在我国沿用了1000多年。
19世纪中期美国人发明了弹子锁，成为了适用范围最广的锁，最开始的弹子锁只有单向结构，逐渐演变出双向和多向，现在通过弹子的排向和面向变化，能产生数百万种不同的弹子排列组合锁结构，大大提升了它的安全性能。
除了木锁和弹子锁外，还有凸块锁、杆锁和旋转盘锁等，这些都属于机械结构的锁。
古代的木锁和对应的钥匙结构 来源丨网络
20世纪中后期以来，随着科学技术的发展，超声波、红外线、电磁波锁、指纹锁和视网膜锁等新型锁种相继问世，它们不仅需要正确的钥匙才能打开，还需要正确的声波、电磁波、图像和指纹等信息作为加持密码，与传统机械锁相比有着更高的保密性能。
总之，在现代社会，小小的锁依旧是生活中必不可少的器具，它保护着普通百姓的生命财产安全，为维护社会的稳定贡献了自己的一份力量。
带有密码和指纹解锁功能的智能锁 来源丨网络
钥匙是怎么开锁的？
以生活中最常见的弹子锁结构为例，我们来研究一下钥匙到底是怎么把锁打开的。
平常我们把钥匙插入锁内，旋转一定角度后就能比较轻松地打开门锁，但当我们做一个看似简单的转钥匙动作时，锁的内部发生了什么变化呢？
弹子锁通常为筒式结构，外锁芯是锁外边的固定部分，里边是可以转动的筒状内锁芯。
内锁芯中一般有若干个金属材质的上下弹子，上弹子在外锁芯中弹簧的力量下被压入内锁芯中，只有在插入相匹配的钥匙后，弹子在钥匙齿状凹槽的作用下被推动，恰好全部停在切线（又被称作截点）的位置上，此时锁芯不再被上弹子卡住；钥匙带动锁芯旋转，使锁梁失去阻碍而弹起，锁被打开；之后随着锁芯旋转回初始位置，钥匙被拔出，弹子再次落下，锁芯又无法转动了。
钥匙开锁示意图 来源丨网络
除了弹子锁，还有一些其他的机械锁较为常见，如凸块锁、杆锁等。
凸块锁起源于古罗马，现在在一些简单的背包上的锁仍能见到，凸块锁内部有一个凸块障碍，只有正确的钥匙才可以通过钥匙上的空隙形状，不碰到凸块顺利地让锁转动开启，这种锁的开启难度相对较低，安全性较差。
凸块锁开启原理图：黄色部分为凸块 钥匙与凸块形状匹配才可开锁
