密碼鎖背后的電子信息

曹致鋮

摘要：新時(shí)期下，電子信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新、突破，逐漸滲透進(jìn)人們生活的方方面面，成為備受各行領(lǐng)軍企業(yè)追捧的新興熱門技術(shù)。進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以來，我們對(duì)于自己的財(cái)產(chǎn)和信息安全有了更高的要求，急需更可靠的安全保護(hù)系統(tǒng)。本文以小米米家智能門鎖的發(fā)布作為切入點(diǎn)，探討新的信息時(shí)代背景下，密碼鎖安全的發(fā)展以及其背后的電子信息技術(shù)，同時(shí)對(duì)密碼鎖的功能優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景加以總結(jié)展望。

關(guān)鍵詞：密碼技術(shù);智能化;電子信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：TS914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）12-0096-02

0 引言

12月5日，小米終于開啟其首款以“米家”品牌背書的小米米家智能門鎖的眾籌：1小時(shí)5分鐘，米家智能門鎖眾籌就突破千萬(wàn)元;7小時(shí)40分鐘，3萬(wàn)套鎖售罄，如此規(guī)模的銷售熱潮在智能密碼鎖興起以來實(shí)屬罕見，給行業(yè)一個(gè)巨大沖擊，這正體現(xiàn)了當(dāng)今密碼鎖發(fā)展智能化的趨勢(shì)。近幾年來，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖已發(fā)展轉(zhuǎn)變成為了更加便利，可靠性更高，更智能化的密碼鎖。

1 密碼鎖以及密碼技術(shù)

1.1 密碼鎖的發(fā)展

鎖具的設(shè)計(jì)初衷就是是放置在密閉器具表面上，是用來將某一特定空間或者某些財(cái)產(chǎn)規(guī)范在一定局域內(nèi)，并且只能以鑰匙或者特定的指令來打開的部件。至今為止，鎖具已經(jīng)有了若干年的研究史了。到今天為止，我們基本已經(jīng)幾乎將其結(jié)構(gòu)、機(jī)理研究透徹?，F(xiàn)在的市面上有成百上千類的鎖具，根據(jù)其功能的不同，可以分為不同類別，并應(yīng)用于各種不同的場(chǎng)合。隨著人們生活水平的不斷提高，貴重物品越來越多，我們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩ｋU(xiǎn)器件的要求也越來越高，因此家庭防盜變得越來越重要。傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造和制作工藝的簡(jiǎn)單，已經(jīng)逐漸無法保障我們的財(cái)產(chǎn)信息等安全。

但是也應(yīng)該看到：現(xiàn)在市面上很多種類的鎖具，雖然標(biāo)榜安全可靠，卻并不一定都具備可靠的防竊功能。很多慣偷甚至可以使用極其簡(jiǎn)單的工具，例如幾根鋼絲或者一個(gè)小刀片，就能完成撬鎖行為，甚至有人曾經(jīng)吹噓：“沒有我打不開的鎖?！泵鎸?duì)這一現(xiàn)象，并不一定是他們的技術(shù)手段多么高超，而是因?yàn)閭鹘y(tǒng)鎖具的結(jié)構(gòu)原理單一，而且長(zhǎng)時(shí)間沒有新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，以至于給了這些人可乘之機(jī)?，F(xiàn)在人們?cè)絹碓娇粗匦畔⒒蛘哓?cái)產(chǎn)的安全，就對(duì)現(xiàn)在的鎖具行業(yè)提出迫切的改革需求。

隨著科技的普及，信息技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，在信息技術(shù)支撐之下，鎖已發(fā)展出現(xiàn)了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等種類。這些新型密碼鎖的產(chǎn)生，對(duì)鎖具的安全性能進(jìn)行了極大地改善，為我們的財(cái)產(chǎn)信息安全提供了更好的保障。信息技術(shù)支持下的密碼鎖因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，例如更安全、更靈活、更便捷，在近些年來廣泛吸引了各行各業(yè)人們的青睞。

1.2 新時(shí)代下的密碼技術(shù)

所謂密碼技術(shù)，不僅是研究密碼的編制技術(shù)，還要系統(tǒng)性地研究其解碼過程。傳統(tǒng)密碼技術(shù)保障信息安全的方式主要是通過物理手段，例如傳統(tǒng)的機(jī)械鎖具。由于科技進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，新時(shí)代的密碼技術(shù)已經(jīng)趨向于智能化發(fā)展。隨著密碼技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)的信息安全基本上都可以利用密碼技術(shù)來保障。該技術(shù)作為安全技術(shù)中的核心環(huán)節(jié)，包括編碼和解碼兩部分，前者的任務(wù)就是找到可靠性高的算法來實(shí)行加密，對(duì)信息進(jìn)行認(rèn)證處理。這一部分是用來研究密碼變化的規(guī)律，利用制造密碼來實(shí)現(xiàn)信息的保密過程。后者是在獲得信息之后進(jìn)行破譯，也可以叫做破譯技術(shù)，總稱為密碼技術(shù)。

近年，密碼技術(shù)空前活躍，各個(gè)大國(guó)和大洲舉行的密碼學(xué)和信息安全學(xué)術(shù)會(huì)議十分頻繁，是當(dāng)前研究的熱門。隨著相關(guān)專家對(duì)技術(shù)研究的不斷深入，許多新技術(shù)也涌現(xiàn)了出來。因此我們需要自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，也需要?jiǎng)?chuàng)新性的技術(shù)理念。電子信息時(shí)代人們就會(huì)更加地關(guān)注于自身的各種信息或者財(cái)產(chǎn)的安全系統(tǒng)保障性能，這也正是所有密碼安全領(lǐng)域乃至于信息技術(shù)行業(yè)內(nèi)的科研工作者共同的責(zé)任以及任務(wù)。

2 電子信息技術(shù)

我們現(xiàn)在所說的電子信息主要指使用通信手段進(jìn)行信息存儲(chǔ)、傳遞、處理的一種現(xiàn)代化技術(shù)，該技術(shù)包含范圍很廣，其中的主要部分是指識(shí)別感應(yīng)測(cè)試、信息傳遞、信息處理和再生、信息使用。識(shí)別感應(yīng)測(cè)試技術(shù)被稱之為感應(yīng)技術(shù)，功能是收集數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析檢測(cè)，檢測(cè)之后利用技術(shù)手段進(jìn)行信息內(nèi)容的判斷識(shí)別，該技術(shù)的主要效果就是幫助我們感知信息。信息傳遞技術(shù)，顧名思義，就是利用通信手段對(duì)信息進(jìn)行快速可靠的數(shù)據(jù)傳輸。最后一部分的信息處理及再生技術(shù)，就是對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列預(yù)處理，其中主要包括編碼，解碼等過程，目的就是得到比初始更有深度的信息。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步使得現(xiàn)代電子信息技術(shù)逐漸成為一門綜合性科學(xué)技術(shù)，在各行各業(yè)的應(yīng)用中都變得不可或缺，引領(lǐng)著新時(shí)代下的科技模式變革。

近年來，電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)很大的突破，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的所有環(huán)節(jié)均得到普遍提升，以此為核心的新一輪產(chǎn)學(xué)研變革撲面而來，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)逐漸由信息時(shí)代轉(zhuǎn)向人工智能時(shí)代。與此同時(shí)，電子信息技術(shù)憑借其強(qiáng)大的活力和滲透性，已經(jīng)迅速聯(lián)通并革新了各大產(chǎn)業(yè)，將之與各類技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而帶來了更高更迅速的技術(shù)發(fā)展。

尤其是在電子信息技術(shù)飛速迭代的近幾年，電子信息技術(shù)也有效地推動(dòng)了人工智能技術(shù)發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能應(yīng)用的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)密碼及隱私已經(jīng)變得越發(fā)重要，在各個(gè)領(lǐng)域都扮演了相當(dāng)重要角色，當(dāng)然包括近期興起的智能密碼鎖技術(shù)。

3 基于電子信息技術(shù)的智能密碼鎖

伴隨著新的信息時(shí)代的到來，密碼技術(shù)早已經(jīng)擺脫傳統(tǒng)機(jī)械鎖的枷鎖，逐漸走入智能化道路。這其中很大部分就要?dú)w功于電子信息技術(shù)的加持，因此我們可以預(yù)言，電子信息技術(shù)應(yīng)用于密碼安全領(lǐng)域中一定會(huì)成為未來技術(shù)發(fā)展的主流?，F(xiàn)如今密碼安全面臨著龐大的信息數(shù)據(jù)和更復(fù)雜的安全保障問題，以及人們對(duì)新事物智能密碼鎖出現(xiàn)的期待和質(zhì)疑，都對(duì)我們提出了更大的挑戰(zhàn)，密碼鎖的發(fā)展更是離不開電子信息技術(shù)的支撐。因此，我們需要在電子信息技術(shù)方面提供更牢靠的技術(shù)保障。

新的科技時(shí)代背景下，“智能化”當(dāng)然是密碼鎖必然的發(fā)展趨勢(shì)。如果你關(guān)注過密碼鎖行業(yè)，你一定會(huì)注意到智能密碼鎖的概念越來越火，安全性和便捷性是所有指紋密碼鎖品牌主推的優(yōu)勢(shì)，智能密碼鎖的產(chǎn)生提高了我們財(cái)產(chǎn)信息的安全可靠性，我們進(jìn)入了新的無鑰匙時(shí)代。但是如果仔細(xì)研究，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)市場(chǎng)上很多所謂的“智能化”根本達(dá)不到智能的程度，就單單增加了幾種以前沒有的新開鎖方式，不過隨著電子信息技術(shù)下密碼所發(fā)展的不斷改進(jìn)，也已經(jīng)逐漸產(chǎn)生了一些更智能化的產(chǎn)品。現(xiàn)如今信息技術(shù)中的“智能”指的就是人工智能，有著獨(dú)立思考的能力，能夠自主地解決部分問題。就拿引言中提到小米推出的米家智能門鎖，小米米家智能門鎖提供了各種完全不相同的開鎖方式可供選擇，分別為：活體指紋、密碼、手機(jī)藍(lán)牙等，另外還能夠利用小米手機(jī)使用NFC開鎖。

密碼鎖作為我們財(cái)產(chǎn)信息安全的第一道防線，智能產(chǎn)品的安全性是生產(chǎn)廠商么無法避免的問題。無論智能密碼鎖的功能結(jié)構(gòu)如何精密或者潮流，都應(yīng)該將安全性視為首要任務(wù)?，F(xiàn)在市面上常見的鎖已發(fā)展到了指紋鎖、磁性鎖、電子鎖、紅外鎖、聲控鎖等等。

3.1 紅外密碼鎖

紅外遙感密碼是現(xiàn)階段常見的新型密碼鎖之一，基本原理是紅外通信基本原理，紅外線遙控原理等。

紅外遙控指的是一種單工的紅外通信方式。紅外通信是利用紅外技術(shù)來實(shí)現(xiàn)較近距離內(nèi)兩部分的信息傳輸。紅外密碼鎖的組成包括紅外的發(fā)射與接收系統(tǒng)兩部分。發(fā)射系統(tǒng)將預(yù)發(fā)射的一個(gè)光脈調(diào)制成為紅外信號(hào)然后發(fā)送。然后接收系統(tǒng)將其接受，這就構(gòu)成了紅外通信系統(tǒng)。

3.2 指紋輸入密碼鎖

指紋鎖是現(xiàn)在市面上最常見的智能鎖具之一，它是新的科技時(shí)代下計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)和現(xiàn)代鎖具工藝的完美結(jié)合。因?yàn)槠渌?dú)具的方便、快速、精確等特性，指紋已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的精密安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。隨著信息技術(shù)在密碼鎖行業(yè)的應(yīng)用普及，在日漸發(fā)展的智能家居時(shí)代，指紋密碼鎖越來越進(jìn)入人們的生活中。

指紋輸密碼鎖系統(tǒng)一般是由四個(gè)部分組成的，包括讀取指紋設(shè)備、提取指紋特征入庫(kù)、保存特征數(shù)據(jù)和最終匹配。首先是對(duì)我們的指紋圖像進(jìn)行掃描讀取，然后將原始圖像預(yù)處理，得到更清晰的結(jié)果存入設(shè)備，之后利用特定的技術(shù)軟件來建立指紋特征庫(kù)。對(duì)于普通人來說，我們每個(gè)人的手指上大概會(huì)排布有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此在這個(gè)過程總共會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。我們暫且將其稱為模板。最后再使用的時(shí)候，我們通過信息的模糊比較，將檢測(cè)指紋與預(yù)處理指紋模板進(jìn)行匹配，根據(jù)相似程度得到結(jié)果，從而判定是否開啟密碼鎖。

指紋密碼鎖的技術(shù)也在不斷完善過程之中，在一代的指紋鎖的時(shí)候，是通過判斷匹配手的第一層指紋，因此可能會(huì)在指紋發(fā)生輕微變化時(shí)判斷失誤。今天指紋鎖的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代的指靜脈技術(shù)，這是現(xiàn)在最可靠而且接受指紋輕微變化的技術(shù)。但是總的來說，指紋技術(shù)仍舊是當(dāng)下使用最廣泛、最保險(xiǎn)的安防技術(shù)。

智能密碼鎖從產(chǎn)生之初就因?yàn)槠浔憬蒽`活的設(shè)計(jì)吸引力廣大消費(fèi)者，但是它距離真正的智能化還有一定的距離。在為我們提供方便的同時(shí)，還要跟上人工智能發(fā)展的腳步。隨著智能家居時(shí)代的到來，我們更期待未來的智能鎖可以幫助人們從繁瑣的生活程序中解脫出來，并且像管家一樣貼心，能夠發(fā)現(xiàn)人們的需求并提供可靠的解決方案，比如自動(dòng)鎖門，自動(dòng)監(jiān)管居家安全，總而言之，未來可期。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，現(xiàn)在的密碼鎖發(fā)展很快，各種各樣的新型密碼鎖產(chǎn)品已經(jīng)普遍被大家所接受中，能夠利用新的技術(shù)手段保障我們生活的安全，實(shí)現(xiàn)對(duì)財(cái)產(chǎn)信息的可靠保障。然而我國(guó)密碼鎖整體水平仍與國(guó)際上的整體水平有著很大差異，由于技術(shù)的局限性，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的密碼鎖還存在一些缺陷，可能會(huì)阻礙其在我們生活中的廣泛應(yīng)用。但是，不少企業(yè)已經(jīng)積極改進(jìn)技術(shù)研制新產(chǎn)品也取得了一定成效，我們能夠預(yù)見到其更可觀的發(fā)展前景。

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Electronic Information Behind the Password lock

CAO Zhi-cheng

（Shangrao Middle School， Shangrao City， Jiangxi Province， Shangrao Jiangxi? 334000）

Abstract：Under the new era， the continuous innovation and breakthrough of electronic information technology has gradually penetrated into all aspects of people's lives， and has become an emerging hot technology that has been sought after by leading companies in various industries. Since entering the Internet era， we have higher requirements for our own property and information security， and we need a more reliable security protection system. In this paper， the release of Xiaomi Mijia smart door lock is taken as an entry point to explore the development of password lock security and the electronic information technology behind it under the background of new information age. At the same time， it summarizes the functional advantages and development prospects of password lock.

Key words：cryptography; intelligent; electronic information technology