一种内压式边柱结构叶片锁的技术开启痕迹研究

2020-10-27兰薪康叶方坚潘杰财

中国人民公安大学学报（自然科学版） 2020年3期

兰薪康, 叶方坚, 郭威, 潘杰财

(1.中国人民公安大学侦查学院，北京 102623；2.公安部物证鉴定中心，北京 100038；3.乐清市公安局，浙江乐清 325600)

0 引言

犯罪开锁行为在多数刑事案件中都能发生，其中以侵财类案件居多。主要开锁手段有：破坏性开锁、钥匙开锁、技术手段开锁和技术性破坏锁等。不同开锁方法，可以使锁具外观形成痕迹或结构产生不同程度的损坏，并在锁具内部零件上产生相应的痕迹。技术开锁类案件较少，但其作案特点也更为明显。有单钩类、锡纸类[1]、撞齿类[2]、梳状类等开启方法，以及针对汽车门锁而发明的叶片快开工具[3]。通过现场勘查，观察锁具情况，如：弹子受单钩作用程度[4]，获取现场残留的DNA检材[5]，对锁具内残留物进行扫描电镜能谱分析[6]等，可以迅速缩小犯罪嫌疑人范围。叶片锁芯则是新时代锁具更新的产物，民间将之称为C级锁芯，具有较高的安全性能，技术开启率低，被广泛应用于防盗门锁、汽车锁等高级锁具上[7]，随着锁具升级，相应的开锁技术也在升级，3D打印技术也被应用至其中，通过3D打印模拟钥匙完成开锁[8]。随着叶片锁芯的应用扩大，随之也产生了一系列问题，由于锁具损坏或者忘带钥匙而需要技术开启时，传统的锡纸开锁方法不能开启此类锁芯。由此，锁匠行业针对叶片锁芯的结构特点，研发出专门针对此种内压边柱式叶片锁芯的插片类工具，但是也给某些犯罪分子提供了违法犯罪的新手段，利用此种开锁工具，研究其技术开启后形成的痕迹形态是很有必要的。

1 锁芯结构

叶片锁芯与传统卡巴弹子锁芯结构相似，如图1所示，只是将圆柱形弹子替换成叶片弹子，每一端锁芯内具有6个叶片槽，根据锁芯安全等级的升高，每个槽内的叶片数量会根据锁芯安全等级提高而增多，但同一把锁芯的每个槽位中叶片数量相同，叶片平行排列，叶片之间夹杂弹簧，保证钥匙拔出锁芯后，叶片在弹簧的作用下向两侧移动恢复闭锁状态。闭锁状态时，所有叶片缺口未处于同一直线上，边柱一部分在锁芯里，一部分在锁芯外套内，对锁芯的转动形成限制。

其正常开启原理为：叶片在钥匙的作用下由两侧向中间移动，当匹配的钥匙插入锁芯后，所有叶片上的“V”或“凹”形缺口同时对应在一条直线上(如图2)，边柱在弹簧作用下进入缺口，解除锁芯与锁芯外套之间的限制，转动锁芯即可完成开锁。任一叶片没有归位，边柱就不能进入凹槽，限制就不能解除，因此，该类锁具有较高的安全性能。

图2 叶片排序

2 实验设计、结果与分析

实验设备：Leica M205C体式显微镜、Tool-Scan立体工具痕迹扫描仪、30把“金倍安”品牌叶片锁芯、锁具拆卸套装、技术开锁工具套装。

如表1所示，将30把“金倍安”牌叶片锁芯按照A1、A2、A3…A29、A30的顺序进行编号，随机挑出2把作为空白对照组以分析其加工痕迹特征，4把作为正常使用组以分别模拟正常使用100次和正常使用1 000次时形成的痕迹特征，剩下的24把锁芯全部用于技术开启。

表1 锁芯编号

本实验采取的插片类工具，如图3所示，其技术开启原理利用了锁具的制造工艺缺陷，使用厚度较低的薄钢片(其规格有0.15 mm、0.20 mm、0.25 mm 3种)插入匙槽端面下方锁芯与锁芯外套的缝隙中，薄钢片通过自身厚度作用将边柱向匙槽内方向挤压，再使用钥匙坯插入匙槽内，依次顺、逆时针小幅度晃动钥匙坯，使得叶片在钥匙坯的带动下完成自动归位，即可完成开锁。个别叶片未归位情况下，还可以使用拨针对单个叶片作用使其归位。

图3 插片类工具

将编号为A23、A24的锁芯进行拆解，使用拆装工具先取出锁芯的卡簧，然后插入钥匙旋转45°，向外拉取出锁芯，依次取出定位弹子、边柱，不改变边柱在锁芯内部时的方位将其用双面胶粘贴在塑料培养皿上。慢慢拔出钥匙，将叶片依次粘贴在对应的位置上。叶片槽由内至外按照6、5、4、3、2、1的顺序进行编号，每个槽内部的两个叶片由内向外依次编号为2和1。由此编得叶片编号6-2、6-1、5-2、5-1…1-2、1-1。

对叶片进行位置划分，将叶片分为11个位置，以便记录痕迹出现位置和相应情况，如图4所示。

图4 叶片位置划分

将钥匙插入锁芯扭转一圈再拔出定义为一次正常使用，对A25、A26插拔100次模拟刚使用不久的锁芯，对A27、A28插拔1 000次模拟使用一定时长的锁芯，完成模拟后对锁具按照A23的拆解方式进行拆解，观察正常使用过程中可能存在的痕迹情况。

对剩下的24把锁芯进行技术开启实验，记录每一把锁芯开启所需要的时间和是否能够成功开启情况，如表2。

表2 技术开启用时

如表3、4所示，叶片内壁“4、5、7、8”位置相对不易产生痕迹；位置“11”痕迹形成是由于叶片在叶片槽内滑动过程中与锁芯内壁摩擦形成，不论是技术开启还是正常开启都会形成，且二者之间区别细微，无法分辨，故不记录于表内。对比A25、A27发现，使用次数更多的锁芯，使用痕迹更明显，主要分布在“1、2、3、6、9、10”位置，“1”位置痕迹是由于边柱与叶片接触摩擦过程形成；“2”位置则是钥匙在插入拔出的过程中，钥匙牙花与叶片凸起部分摩擦形成，锁芯使用次数越多，摩擦带越明显整齐、光滑；“3”位置是叶片凸起与钥匙底窝(侧壁)接触摩擦形成；“6、10”位置是钥匙转动锁芯过程中，钥匙两侧边缘与叶片“6、10”位置直接相作用形成。使用痕迹更多的是光滑平整的摩擦带，偶见轻微不规则划痕。“9”位置是钥匙两侧边缘在插入、拔出匙槽的过程中，与叶片内壁的摩擦形成，其痕迹形态为“带状”的磨损，对比A25与A27发现，编号A27锁芯该位置痕迹更为明显。

表3 A25叶片痕迹情况

表4 A27叶片痕迹情况

将每一把技术开启后的锁芯按照上述方式进行拆解，叶片依次粘贴在空白培养皿上，并对每一个叶片依次编号、拍照、记录痕迹情况。其中A1、A2的痕迹情况如表5、6所示。

表5 A1叶片痕迹情况

观察发现，技术开启形成的痕迹主要分布在“1、2、3、6、10”号位置，如图5所示，痕迹清晰程度划分[9]情况如图6所示。“1”位置痕迹主要是由于拨动叶片过程中，边柱与缺口的轻微碰撞与摩擦形成，正常使用过程中也会产生相同痕迹；“2”位置痕迹则是钥匙坯在晃动过程中与叶片凸起的接触作用形成，此类痕迹为“线形”的划痕或“条形”磕痕；“3”位置是金属杆形成的“印压痕”且痕迹较明显，印痕方向与叶片平面垂直相交；“6、10”位置是钥匙坯在扭转过程中边缘对叶片形成的线条形的“印压痕”印痕或深或浅，方向垂直于叶片平面，“6、10”位置呈对角线位置，由于开锁过程旋转钥匙坯的方向为顺时针方向旋转，这两个位置形成痕迹相对明显，而另一对角线上的“7”位置受力小，因此痕迹较少且不明显。技术开启时间越长痕迹越明显，在A29、A30有集中反映。

图6 痕迹清晰程度划分

图5 加工、正常使用、技术开启痕迹对比

边柱部分也是此种技术开启方法形成痕迹的主要部件，如图7所示，将其分为顶端、上端、底端。边柱顶端的加工痕迹多为铣床的切割留下的平行线形痕迹。

图7 边柱

正常使用锁具对边柱产生的痕迹为：钥匙不直接作用于边柱，边柱底端会与叶片缺口相互挤压，在底端棱上形成明显的点坑痕迹，其数量与叶片槽位数量大致相等。技术开启对边柱形成的痕迹为：仍然会在底端棱上形成点坑状痕迹，无法与正常使用痕迹相区别；由于薄钢片的插入，钢片顶端尖锐部分与边柱顶端上边缘的碰撞与挤压，会在边柱顶端形成“点、线”平行痕迹，如图8所示，其方向与加工痕迹方向相垂直的小坑窝，而正常使用过程中不会出现此类痕迹。