القفل والمفتاح

القفل هو جهاز تثبيت ميكانيكي أو إلكتروني يتم فتحه بواسطة جسم مادي (مثل مفتاح أو بطاقة مفتاح أو بصمة إصبع أو بطاقة RFID أو رمز أمان أو عملة معدنية)، أو عن طريق توفير معلومات سرية (مثل تبديل رقم أو حرف أو كلمة مرور )، أو عن طريق مزيج منها، أو قد يكون من الممكن فتحه من جانب واحد فقط، مثل سلسلة الباب.

المفتاح هو جهاز يستخدم لتشغيل القفل (لقفله أو فتحه). المفتاح النموذجي هو قطعة معدنية صغيرة تتكون من جزأين: المِقص أو الشفرة ، الذي ينزلق في فتحة مفتاح القفل ويميز بين المفاتيح المختلفة، والقوس ، الذي يُترك بارزًا بحيث يمكن للمستخدم تطبيق عزم الدوران. في أبسط تنفيذ له، يعمل المفتاح على تشغيل قفل واحد أو مجموعة من الأقفال ذات المفاتيح المتشابهة، وهو نظام قفل/مفتاح حيث يتطلب كل قفل ذي مفاتيح متشابهة نفس المفتاح الفريد.

يعمل المفتاح كرمز أمان للوصول إلى المنطقة المقفلة؛ والأقفال مصممة للسماح فقط للأشخاص الذين لديهم المفتاح الصحيح بفتحها والوصول إليها. في أنظمة القفل/المفتاح الميكانيكية الأكثر تعقيدًا، يعمل مفتاحان مختلفان، يُعرف أحدهما بالمفتاح الرئيسي، على فتح القفل. تشمل المعادن الشائعة النحاس والنحاس المطلي والنيكل والفضة والصلب . تسمى عملية فتح القفل بدون مفتاح فتح القفل .

كانت الأقفال قيد الاستخدام لأكثر من 6000 عام، مع اكتشاف مثال مبكر في أنقاض نينوى ، عاصمة آشور القديمة . ^[1] تم تطوير أقفال مثل هذا إلى قفل الدبوس الخشبي المصري ، والذي يتكون من برغي، وتركيبة أو ملحق للباب، ومفتاح. عند إدخال المفتاح، يتم رفع الدبابيس الموجودة داخل التركيبة من الثقوب المحفورة داخل البرغي، مما يسمح له بالتحرك. عند إزالة المفتاح، سقطت الدبابيس جزئيًا في البرغي، مما منع الحركة. ^[2]

كان القفل المحمي موجودًا أيضًا منذ العصور القديمة ويظل التصميم الأكثر شهرة للأقفال والمفتاح في العالم الغربي. ظهرت أول أقفال معدنية بالكامل بين عامي 870 و900، وتُنسب إلى الحرفيين الإنجليز. ^[3] ويقال أيضًا أن المفتاح اخترعه ثيودوروس الساموسي في القرن السادس قبل الميلاد. ^[1]

"اخترع الرومان الأقفال والمفاتيح المعدنية ونظام الأمن الذي توفره الأجنحة." ^[4]

كان الرومان الأثرياء غالبًا ما يحتفظون بممتلكاتهم الثمينة في صناديق مقفلة آمنة داخل منازلهم، وكانوا يرتدون المفاتيح كخواتم في أصابعهم. وكانت لهذه الممارسة فائدتان: فقد كانت تحافظ على المفتاح في متناول اليد في جميع الأوقات، في حين كانت تشير إلى أن مرتديها ثري ومهم بما يكفي لامتلاك المال والمجوهرات التي تستحق تأمينها. ^[5]

يمكن العثور على نوع خاص من الأقفال، يعود تاريخه إلى القرنين السابع عشر والثامن عشر، على الرغم من أنه قد يكون أقدم حيث يعود تاريخ الأقفال المماثلة إلى القرن الرابع عشر، في Beguinage في مدينة Lier البلجيكية . ^{[6] [7]} من المرجح أن تكون هذه الأقفال أقفال قوطية، مزينة بأوراق الشجر، غالبًا على شكل حرف V يحيط بفتحة المفتاح. ^[8] غالبًا ما يطلق عليها قفل الرجل المخمور ، حيث تم تصميم هذه الأقفال، وفقًا لمصادر معينة، بطريقة تجعل الشخص لا يزال قادرًا على العثور على ثقب المفتاح في الظلام، على الرغم من أن هذا قد لا يكون هو الحال حيث قد تكون الزخارف جمالية بحتة. ^{[6] [7]} في الأوقات الأخيرة تم تصميم أقفال مماثلة. ^{[9] [10]}

مع بداية الثورة الصناعية في أواخر القرن الثامن عشر والتطور المصاحب للهندسة الدقيقة وتوحيد المكونات، تم تصنيع الأقفال والمفاتيح بمزيد من التعقيد والتطور. ^[11]

تم اختراع قفل الرافعة الدوارة ، والذي يستخدم مجموعة من الروافع لمنع الترباس من الحركة في القفل، بواسطة روبرت بارون في عام 1778. ^[12] يتطلب قفل الرافعة المزدوج الفعل رفع الرافعة إلى ارتفاع معين من خلال قطع فتحة في الرافعة، لذلك فإن رفع الرافعة بعيدًا جدًا كان سيئًا مثل عدم رفع الرافعة بعيدًا بما يكفي. لا يزال هذا النوع من القفل مستخدمًا حتى اليوم. ^[13]

تم تحسين قفل الأسطوانة بشكل كبير بواسطة Jeremiah Chubb في عام 1818. ^[12] دفعت عملية سطو في حوض بناء السفن في بورتسموث الحكومة البريطانية إلى الإعلان عن مسابقة لإنتاج قفل لا يمكن فتحه إلا بمفتاحه الخاص. ^[5] طور Chubb قفل Chubb الكاشف ، والذي تضمن ميزة أمان متكاملة يمكنها إحباط محاولات الوصول غير المصرح بها وستشير إلى مالك القفل إذا تم التدخل فيه. حصل Chubb على 100 جنيه إسترليني بعد فشل أحد عمال فتح الأقفال المدربين في كسر القفل بعد 3 أشهر. ^[14]

في عام 1820، انضم جيرميا إلى شقيقه تشارلز في تأسيس شركة الأقفال الخاصة بهما، تشوب . أجرى تشوب تحسينات مختلفة على قفله: لم يتطلب تصميمه المحسن عام 1824 مفتاح منظم خاص لإعادة ضبط القفل؛ وبحلول عام 1847، استخدمت مفاتيحه ستة روافع بدلاً من أربعة؛ وقد قدم لاحقًا قرصًا يسمح للمفتاح بالمرور ولكنه يضيق مجال الرؤية، مما يخفي الروافع عن أي شخص يحاول فتح القفل. ^[15] حصل الأخوان تشوب أيضًا على براءة اختراع لأول خزنة مقاومة للسرقة وبدأوا الإنتاج في عام 1835.

كانت تصميمات بارون وتشوب مبنية على استخدام الروافع المتحركة، لكن جوزيف براماه ، المخترع الغزير الإنتاج، طور طريقة بديلة في عام 1784. استخدم قفله مفتاحًا أسطوانيًا به شقوق دقيقة على طول السطح؛ حركت هذه الشرائح المعدنية التي أعاقت تحويل البرغي إلى محاذاة دقيقة، مما يسمح للقفل بالفتح. كان القفل عند حدود قدرات التصنيع الدقيقة في ذلك الوقت وقال مخترعه إنه غير قابل للفتح. في نفس العام، بدأ براماه شركة Bramah Locks في 124 Piccadilly، وعرض "قفل التحدي" في نافذة متجره من عام 1790، متحديًا "... الفنان الذي يمكنه صنع أداة يمكنها فتح هذا القفل" مقابل مكافأة قدرها 200 جنيه إسترليني. ظلت هذه المحاولة قائمة لأكثر من 67 عامًا حتى تمكن صانع الأقفال الأمريكي ألفريد تشارلز هوبز في المعرض الكبير عام 1851 من فتح القفل، وبعد بعض الجدل حول الظروف التي فتحه فيها، حصل على الجائزة. استغرقت محاولة هوبز حوالي 51 ساعة، ممتدة على مدار 16 يومًا.

تم منح أقدم براءة اختراع لقفل أسطواني مزدوج الفعل للطبيب الأمريكي أبراهام أو. ستانسبيري في إنجلترا عام 1805، ^[16] ولكن الإصدار الحديث، الذي لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم، اخترعه الأمريكي لينوس ييل الأب عام 1848. ^[17] استخدم تصميم هذا القفل دبابيس بأطوال مختلفة لمنع القفل من الفتح بدون المفتاح الصحيح. في عام 1861، استوحى لينوس ييل الابن من قفل أسطواني دبوسي أصلي من أربعينيات القرن التاسع عشر صممه والده، وبالتالي اخترع وحصل على براءة اختراع لمفتاح مسطح أصغر بحواف مسننة بالإضافة إلى دبابيس بأطوال مختلفة داخل القفل نفسه، وهو نفس تصميم قفل أسطواني دبوسي والذي لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم. ^[18] يعد قفل ييل الحديث في الأساس نسخة أكثر تطوراً من القفل المصري.

وعلى الرغم من بعض التحسن في تصميم المفاتيح منذ ذلك الحين، فإن غالبية الأقفال اليوم لا تزال عبارة عن أشكال مختلفة من التصميمات التي اخترعها براماه وتشوب وييل.

• 
  قفل الأسطوانة الدبوسية: بدون مفتاح في القفل، يتم دفع دبابيس المحرك (الأزرق) إلى الأسفل، مما يمنع القابس (الأصفر) من الدوران.
• 
  قفل الأسطوانة: بدون مفتاح في القفل، يتم دفع الرقائق (باللون الأحمر) إلى الأسفل بواسطة نوابض. تستقر الرقائق في أخدود في الجزء السفلي من الأسطوانة الخارجية (باللون الأخضر) مما يمنع القابس (باللون الأصفر) من الدوران.
• 
  القفل الأنبوبي: يتم دفع دبابيس المفتاح (باللون الأحمر) ودبابيس التشغيل (باللون الأزرق) نحو مقدمة القفل، مما يمنع القابس (باللون الأصفر) من الدوران. يحتوي المفتاح الأنبوبي على عدة تجاعيد نصف أسطوانية تتوافق مع الدبابيس.

يستخدم القفل المحمي مجموعة من العوائق أو الحواجز لمنع القفل من الفتح ما لم يتم إدخال المفتاح الصحيح. يحتوي المفتاح على شقوق أو فتحات تتوافق مع العوائق الموجودة في القفل، مما يسمح له بالدوران بحرية داخل القفل. عادةً ما يتم حجز الأقفال المحمية للتطبيقات ذات الأمان المنخفض حيث يمكن للمفتاح الهيكلي المصمم جيدًا فتح مجموعة متنوعة من الأقفال المحمية بنجاح.

يستخدم قفل الأسطوانة الدبوسية مجموعة من الدبابيس لمنع القفل من الفتح ما لم يتم إدخال المفتاح الصحيح. يحتوي المفتاح على سلسلة من الأخاديد على جانبي شفرة المفتاح والتي تحد من نوع القفل الذي يمكن للمفتاح الانزلاق إليه. عندما ينزلق المفتاح داخل القفل، تتماشى الأخاديد الأفقية الموجودة على الشفرة مع الأجنحة الموجودة في فتحة المفتاح مما يسمح أو يمنع الدخول إلى الأسطوانة . تسمح سلسلة من الأسنان المدببة والشقوق الموجودة على الشفرة، والتي تسمى البتات ، للدبابيس بالتحرك لأعلى ولأسفل حتى تصبح في خط واحد مع خط القص للأسطوانة الداخلية والخارجية، مما يسمح للأسطوانة أو الكاميرا بالدوران بحرية وفتح القفل. يوجد دبوس إضافي يسمى الدبوس الرئيسي بين دبابيس المفتاح والسائق في الأقفال التي تقبل المفاتيح الرئيسية، للسماح للقابس بالدوران عند ارتفاعات دبوس متعددة.

قفل الأسطوانة الرقائقية يشبه قفل الأسطوانة الدبوسية ويعمل على مبدأ مماثل. ومع ذلك، على عكس قفل الدبوس (حيث يتكون كل دبوس من قطعتين أو أكثر)، فإن كل رقاقة هي قطعة واحدة. غالبًا ما يُشار إلى قفل الأسطوانة الرقائقية بشكل غير صحيح باسم قفل الأسطوانة القرصية، والذي يستخدم آلية مختلفة تمامًا. قفل الرقاقة غير مكلف نسبيًا في الإنتاج وغالبًا ما يستخدم في السيارات والخزائن.

يتكون قفل الأسطوانة القرصية أو قفل Abloy من أقراص احتجاز دوارة ذات فتحات .

يستخدم قفل الأسطوانة ذات الرافعة مجموعة من الروافع لمنع الترباس من الحركة داخل القفل. في أبسط أشكاله، يؤدي رفع الأسطوانة فوق ارتفاع معين إلى السماح للترباس بالانزلاق. عادةً ما يتم تثبيت أقفال الرافعة داخل الأبواب الخشبية أو في بعض أشكال الأقفال القديمة، بما في ذلك أقفال رجال الإطفاء.

القفل المغناطيسي هو آلية قفل حيث يستخدم المفتاح المغناطيس كجزء من آلية القفل وفتح القفل. يستخدم المفتاح المغناطيسي من واحد إلى العديد من المغناطيسات الصغيرة الموجهة بحيث يتساوى القطب الشمالي والجنوبي في تركيبة لدفع أو سحب أسطوانات القفل الداخلية وبالتالي تحرير القفل.

يعمل القفل الإلكتروني عن طريق التيار الكهربائي وعادة ما يكون متصلاً بنظام التحكم في الوصول . بالإضافة إلى الدبوس والأسطوانة المستخدمة في الأقفال القياسية، تقوم الأقفال الإلكترونية بتوصيل البرغي أو الأسطوانة بمحرك داخل الباب باستخدام جزء يسمى المحرك. تشمل أنواع الأقفال الإلكترونية ما يلي:

يعمل قفل البطاقة الرئيسية ببطاقة مسطحة ذات أبعاد مماثلة لبطاقة الائتمان . لفتح الباب، يجب على المرء مطابقة التوقيع الموجود داخل البطاقة الرئيسية بنجاح .

يعمل القفل في نظام التحكم عن بعد التقليدي بدون مفتاح مع جهاز إرسال لاسلكي للمفتاح الذكي . وعادة ما يقبل القفل رمزًا صالحًا معينًا مرة واحدة فقط، ويرسل المفتاح الذكي رمزًا متجددًا مختلفًا في كل مرة يتم فيها الضغط على الزر. وبشكل عام، يمكن فتح باب السيارة إما باستخدام رمز صالح عن طريق الإرسال اللاسلكي، أو باستخدام مفتاح أسطواني (غير إلكتروني). وقد يتطلب مفتاح الإشعال مفتاح سيارة مستجيبًا لفتح قفل أسطواني وأسطواني وأيضًا إرسال رمز صالح عن طريق الإرسال اللاسلكي.

القفل الذكي هو قفل كهروميكانيكي يتلقى تعليمات لقفل وفتح الباب من جهاز مصرح به باستخدام مفتاح تشفير وبروتوكول لاسلكي. بدأ استخدام الأقفال الذكية بشكل أكثر شيوعًا في المناطق السكنية، وغالبًا ما يتم التحكم فيها بالهواتف الذكية . ^{[19] [20]} تُستخدم الأقفال الذكية في مساحات العمل المشتركة والمكاتب لتمكين دخول المكتب بدون مفتاح. ^[21] بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن فتح الأقفال الإلكترونية بالأدوات التقليدية.

This section needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources in this section. Unsourced material may be challenged and removed. (April 2017) (Learn how and when to remove this message)

صناعة الأقفال هي مهنة تقليدية، وفي معظم البلدان تتطلب إكمال التدريب المهني . يختلف مستوى التعليم الرسمي المطلوب من بلد إلى آخر، من عدم وجود مؤهلات مطلوبة على الإطلاق في المملكة المتحدة، ^[22] إلى شهادة تدريب بسيطة يمنحها صاحب العمل، إلى دبلومة كاملة من كلية الهندسة . قد يكون صانعو الأقفال تجاريين (يعملون من واجهة متجر)، أو متنقلين (يعملون من مركبة)، أو مؤسسيين، أو تحقيقيين (صناع أقفال جنائيين). قد يتخصصون في جانب واحد من المهارة، مثل أخصائي أقفال السيارات، أو أخصائي نظام المفتاح الرئيسي أو فني الخزائن. يعمل العديد منهم أيضًا كمستشارين أمنيين، ولكن ليس كل مستشاري الأمن لديهم مهارات ومعرفة صانع الأقفال. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تاريخيًا، كان صانعو الأقفال يقومون ببناء أو إصلاح قفل كامل، بما في ذلك أجزائه المكونة. وقد أدى ظهور الإنتاج الضخم الرخيص إلى تقليل شيوع هذا؛ حيث يتم إصلاح الغالبية العظمى من الأقفال من خلال عمليات استبدال مماثلة، وتعد الخزائن عالية الأمان والصناديق القوية الاستثناء الأكثر شيوعًا. كما يعمل العديد من صانعي الأقفال أيضًا على أي أجهزة أبواب موجودة، بما في ذلك أجهزة إغلاق الأبواب والمفصلات والمفاتيح الكهربائية وإصلاح الإطارات، أو صيانة الأقفال الإلكترونية عن طريق صنع مفاتيح للمركبات المجهزة بجهاز إرسال واستقبال وتنفيذ أنظمة التحكم في الوصول.

على الرغم من أن تركيب المفاتيح واستبدالها يظل جزءًا مهمًا من صناعة الأقفال، إلا أن خبراء الأقفال المعاصرين يشاركون بشكل أساسي في تركيب مجموعات الأقفال عالية الجودة وتصميم وتنفيذ وإدارة أنظمة المفاتيح والتحكم فيها. غالبًا ما يُطلب من خبراء الأقفال تحديد مستوى المخاطر التي قد يتعرض لها الفرد أو المؤسسة ثم التوصية بتنفيذ مجموعات مناسبة من المعدات والسياسات لإنشاء "طبقة أمان" تتجاوز المكسب المعقول للمتطفل. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يعد قص المفاتيح التقليدي الطريقة الأساسية لنسخ المفاتيح. وهي عملية طرحية سميت على اسم عملية القطع المستخدمة في تصنيع المعادن ، حيث يتم طحن مفتاح فارغ مسطح ليشكل نفس شكل المفتاح القالب (الأصلي). تتبع العملية تقريبًا المراحل التالية:

1. يتم تركيب المفتاح الأصلي في كماشة في آلة، مع قطعة فارغة متصلة بكماشة موازية مرتبطة ميكانيكيًا.
2. يتم تحريك المفتاح الأصلي على طول دليل في حركة تتبع شكل المفتاح، بينما يتم تحريك القطعة الفارغة بنفس النمط مقابل عجلة القطع بواسطة الارتباط الميكانيكي بين الرذائل.
3. بعد القطع، يتم تنظيف المفتاح الجديد من الشوائب عن طريق فركه بفرشاة معدنية لإزالة جزيئات المعدن التي يمكن أن تكون حادة وخطيرة وتتسبب في إتلاف الأقفال.

إن عملية قص المفاتيح الحديثة تحل محل عملية تتبع المفتاح الميكانيكي بعملية يتم فيها مسح المفتاح الأصلي إلكترونيًا ومعالجته بواسطة برنامج وتخزينه ثم استخدامه لتوجيه عجلة القطع عند إنتاج المفتاح. تتيح القدرة على تخزين نسخ إلكترونية من شكل المفتاح تخزين أشكال المفاتيح لقصها بواسطة أي طرف لديه إمكانية الوصول إلى صورة المفتاح.

تعتبر آلات قطع المفاتيح المختلفة آلية بدرجة أكبر أو أقل، وتستخدم معدات طحن أو صقل مختلفة، وتتبع تصميم أجهزة نسخ المفاتيح في أوائل القرن العشرين.

تتوفر خدمة نسخ المفاتيح في العديد من متاجر الأجهزة بالتجزئة وكخدمة يقدمها خبراء الأقفال، على الرغم من أن المفتاح الأصلي قد لا يكون متاحًا. وفي الآونة الأخيرة، أصبحت خدمات نسخ المفاتيح عبر الإنترنت متاحة.

ثقب المفتاح ( أو فتحة المفتاح ) عبارة عن ثقب أو فتحة (كما في الباب أو القفل) لاستقبال المفتاح. ^[23] تختلف أشكال فتحة مفتاح القفل على نطاق واسع باختلاف الشركة المصنعة للقفل، ولدى العديد من الشركات المصنعة عدد من الملفات الشخصية الفريدة التي تتطلب مفتاحًا فارغًا مطحونًا خصيصًا للتفاعل مع أسطوانات القفل .

تظهر المفاتيح في رموز وشعارات نبالة مختلفة، وأشهرها شعار الكرسي الرسولي : ^[24] مشتق من العبارة في متى 16:19 التي تعد القديس بطرس ، أول بابا في التقليد الكاثوليكي الروماني ، بمفاتيح السماء . لكن هذه ليست الحالة الوحيدة بأي حال من الأحوال. يتم تقديم العديد من الأمثلة على كومنز.

• 
  شعار الكرسي الرسولي
• 
  مفتاح مصور في شعار النبالة الخاص بسيونتيو

تربط بعض الأعمال الفنية المفاتيح بإلهة السحر اليونانية المعروفة باسم هيكاتي . ^[25]

المفتاح الفلسطيني هو الرمز الجماعي الفلسطيني لمنازلهم المفقودة في النكبة ، عندما طُرد أكثر من نصف سكان فلسطين الانتدابية أو فروا من العنف في عام 1948 ورفض منحهم بعد ذلك حق العودة . ^{[26] [27] [28]} منذ عام 2016، يحمل مطعم فلسطيني في الدوحة ، قطر ، الرقم القياسي العالمي لموسوعة غينيس لأكبر مفتاح في العالم - 2.7 طن و7.8 × 3 أمتار. ^{[29] [30]}

• أمن الباب
• قفل التحكم بالخروج
• أهمية رئيسية
• الأمن المادي

• فيليبس، بيل. (2005). الكتاب الكامل للأقفال وصناعة الأقفال. ماكجرو هيل. ISBN 0-07-144829-2 . 
• ألث، ماكس (1972). كل شيء عن الأقفال وصناعة الأقفال. دار نشر بينجوين. رقم ISBN 0-8015-0151-2 
• روبنسون، روبرت ل. (1973). دورة كاملة في صناعة الأقفال الاحترافية نيلسون هول. ISBN 0-911012-15-X 

• أقفال تاريخية من تصميم راين بورج وآسا أبلوي
• اختيار الأقفال ميكانيكا شعبية