FR2561703A1 - Access device with lock and coded key - Google Patents
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Abstract
Description
Appareil d'accès à serrure et clé codée
L'invention concerne les appareils d'acons comportant une serrure et une clé, la clé portant un code et la serrure ménageant un emplacement de lecture dans lequel la clé peut être introduite, la serrure comportant de plus des moyens de lecture du code porté par la clé lorsque celle-ci est insérée à fond et de comparaison de ce code avec un code de référence mémorisé.Access device with lock and coded key
The invention relates to apparatus for acons comprising a lock and a key, the key carrying a code and the lock providing a reading location into which the key can be inserted, the lock further comprising means for reading the code carried by the key when it is fully inserted and comparison of this code with a stored reference code.
L'invention est d'application très générale. The invention is of very general application.
Elle est utilisable dans des systèmes exigeant une protection d'accès et, notamment, bien que non exclusivement, dans les systèmes informatiques, dans les installations comportant une serrure de mise en route, et dans les installations dont l'accès n'est autorisé qu'à certaines personnes. Le terme "clé" doit être pris ici dans son acception la plus large possible et comme désignant tout objet portatif, aisément manipulé et rangé, pouvant prendre aussi bien la forme d'une carte que celle d'une clé mécanique d'allure traditionnelle.It can be used in systems requiring access protection and, in particular, although not exclusively, in computer systems, in installations with a start-up lock, and in installations to which access is only authorized 'to some people. The term "key" should be taken here in its widest possible sense and as designating any portable object, easily handled and stored, which can take the form of a card as well as that of a traditional-looking mechanical key.
On a déjà proposé de très nombreux appareils d'accès du genre ci-dessus défini. On peut notamment citer les cartes de crédit, qui portent un code magnétique d'identification. On a également proposé des codes matérialisés par des encoches mécaniques, par des plages présentant des propriétés optiques codées è plusieurs niveaux (GB-A-2 020 869), par des plages successives dont certaines sont isolantes et d'autres conductrices. Many access devices of the kind defined above have already been proposed. These include credit cards, which carry a magnetic identification code. We have also proposed codes materialized by mechanical notches, by areas having optical properties coded at several levels (GB-A-2 020 869), by successive areas, some of which are insulating and others conductive.
Pour pallier le risque d'une utilisation non autorisée de la clé en cas de perte ou de vol, on a également proposé des appareils qui n'autorisent l'accès que si l'introduction de la clé est accompagnée ou suivie d'une séquence de manipulations qui peut être la frappe d'un code confidentiel sur un clavier associé à la serrure. L'autorisation d'accès est donnée si ce code confidentiel est reconnu par des moyens incorporés 9 la serrure elle-même ou mémorisés sur un ordinateur central auquel sont reliées plusieurs serrures. Cette solution présente l'inconvénient de compliquer considérablement l'électronique associée à la serrure. Au surplus, il est souvent relativement facile à un tiers d'identifier, de façon approchée, le code qui est formé, simplement en observant les opérations.On a tenté d'écarter cet inconvénient en rendant la clé "active" et en la munissant de circuits à auto-destruction en cas de taux d'erreur élevé (FR-A-2 311 360) mais cette solution complique considérablement la clé et la rend fragile. To mitigate the risk of an unauthorized use of the key in the event of loss or theft, devices have also been proposed which only allow access if the introduction of the key is accompanied or followed by a sequence manipulations which can be the typing of a confidential code on a keyboard associated with the lock. Access authorization is given if this confidential code is recognized by means incorporated into the lock itself or stored on a central computer to which several locks are connected. This solution has the drawback of considerably complicating the electronics associated with the lock. In addition, it is often relatively easy for a third party to identify, in an approximate way, the code which is formed, simply by observing the operations. We have tried to avoid this drawback by making the key "active" and by providing it of self-destruction circuits in the event of a high error rate (FR-A-2 311 360), but this solution considerably complicates the key and makes it fragile.
L'invention vise à fournir un appareil d'accès à serrure et clé codée qui, tout à la fois, est presque inviolable, reste extrêmement simple et n'exige pas l'adjonction de moyens manipulables. The invention aims to provide an access device with a lock and coded key which, at the same time, is almost inviolable, remains extremely simple and does not require the addition of manipulable means.
Dans ce but, l'invention propose notamment un appareil d'accès du type ci-dessus défini dont la serrure comporte des moyens de reconnaissance d'une séquence d'introductions successives de la clé et de comparaison avec une séquence de consigne mémorisée pour autoriser l'accès uniquement en cas de reconnaissance du code et de la séquence. To this end, the invention proposes in particular an access device of the type defined above, the lock of which comprises means for recognizing a sequence of successive introductions of the key and for comparing with a stored instruction sequence to authorize access only if the code and sequence are recognized.
Les moyens permettant de reconnattre la séquence d'introductions successives comportent avantageusement, comme organe d'entrée, les moyens de lecture du code porté par la clé : il suffit en effet que ce code se présente différemment aux moyens de lecture suivant l'orientation avec laquelle la clé est introduite ou que la séquence soit constituée par un nombre déterminé d'introductions se succédant à intervalles de temps inférieurs à une valeur déterminée. The means making it possible to recognize the sequence of successive introductions advantageously include, as an input member, the means for reading the code carried by the key: it suffices that this code is presented differently to the reading means according to the orientation with which the key is entered or that the sequence consists of a determined number of successive introductions at time intervals less than a determined value.
Cette clé peut se présenter par exemple sous forme d'une clé de serrure classique, par exemple une clé plate dont une face au moins porte le code matéria- lisé. La clé peut être telleque deux orientations d'introduction sont possibles de sorte que le code confidentiel sera constitué d'une séquence binaire. This key may for example be in the form of a conventional lock key, for example a flat key, at least one face of which bears the materialized code. The key may be such that two introductory orientations are possible so that the confidential code will consist of a binary sequence.
L'autorisation d'accès pourra alors être constituée par l'inhibition de moyens interdisant normalement la rotation de la clé dans la serrure. La clé peut également se présenter sous forme d'un polyèdre à n faces correspondant à n orientations d'introduction possibles.The access authorization may then be constituted by the inhibition of means normally prohibiting the rotation of the key in the lock. The key can also be in the form of a polyhedron with n faces corresponding to n possible insertion orientations.
La clé peut encore être constituée par une carte offrant quatre ou six orientations possibles. La clé peut enfin être une clé mécanique plate traditionnelle, à une seule orientation d'introduction, portant un code sur une face. L'inhibition de moyens intervient à la suite d'une séquence de n introductions avant tentative d'ouverture (n étant prédéterminé). Une tentative d'ouverture mécanique avant les n introductions provoquera un blocage.The key can also be constituted by a card offering four or six possible orientations. The key can finally be a traditional flat mechanical key, with only one orientation of introduction, carrying a code on one side. Means are inhibited following a sequence of n introductions before opening attempt (n being predetermined). An attempt to open mechanically before the n introductions will cause a blockage.
Une n+l0 introduction avant que l'intetvalle de temps déterminé ne se soit écoulé provoquera le même résultat.An n + 10 introduction before the determined time interval has elapsed will cause the same result.
Ces modes d'exécution ne sont évidemment pas limitatifs.These methods of execution are obviously not limiting.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d' appareils qui en constituent des modes particuliers d'exécution, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1 est un schéma synoptique de principe, montrant un mode particulier d'exécution de l'invention
- la Figure 2, similaire à la Figure 1, montre une variante
- la Figure 3 montre une réalisation possible de clé utilisable dans le mode de réalisation de la Figure 2
- les Figures 3A et 3B montrent la façon dont peut être réalisée une commande électromécanique sur une clé, la Figure 3A montrant uniquement une face de la clé et la Figure 3B étant une coupe suivant la ligne B-B de la Figure 3A
- la Figure 4, similaire à la Figure 3, montre une variante.The invention will be better understood on reading the following description of apparatuses which constitute particular embodiments thereof, given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a block diagram showing a particular embodiment of the invention
- Figure 2, similar to Figure 1, shows a variant
- Figure 3 shows a possible embodiment of a key usable in the embodiment of Figure 2
- Figures 3A and 3B show how an electromechanical control can be carried out on a key, Figure 3A showing only one face of the key and Figure 3B being a section along line BB of Figure 3A
- Figure 4, similar to Figure 3, shows a variant.
Le mode d'exécution de l'invention dont le schéma synoptique est montré en Figure 1 met en oeuvre une clé mécanique 10 de constitution générale classique. The embodiment of the invention, the block diagram of which is shown in FIG. 1, implements a mechanical key 10 of conventional general constitution.
Mais cette clé est complétée par l'adjonction d'un code, schématisé sur la Figure par une série de plages 12 dont chacune peut représenter deux valeurs binaires. Ces plages peuyent se différencier les unes des autres par un paramètre optique, magnétique, électrique ou par une combinaison. Le code peut au surplus être camouflé. Par exemple, dans le cas d'un code basé sur les valeurs de la conductibilité électrique, le code peut être constitué par des trous percés dans la clé métallique et remplis de résine, la résine occupant certains des trous étant rendue conductrice par une charge. Dans le cas où le code utilise des paramètres optiques, le camouflage peut être réalisé, lorsque la lecture s'effectue en infrarouge, en donnant un aspect différent aux plages dans le visible.But this key is completed by the addition of a code, shown diagrammatically in the Figure by a series of ranges 12, each of which can represent two binary values. These ranges can be differentiated from each other by an optical, magnetic, electrical parameter or by a combination. The code can also be concealed. For example, in the case of a code based on the values of electrical conductivity, the code may consist of holes drilled in the metal key and filled with resin, the resin occupying some of the holes being made conductive by a charge. In the case where the code uses optical parameters, camouflage can be achieved, when the reading is carried out in infrared, by giving a different appearance to the ranges in the visible.
La serrure comprend des capteurs 14 en nombre égal à celui des plages, situés de façon à voir chacun une plage lorsque la clé 10 est complètement enfoncée dans la serrure et ferme alors un rupteur schématisé en 16. Les capteurs peuvent travailler en réflexion et comporter chacun un émetteur optique (diode électroluminescente par exemple) et un photodétecteur. The lock comprises sensors 14 equal in number to that of the pads, located so as to each see a pad when the key 10 is fully inserted in the lock and then closes a breaker shown diagrammatically at 16. The sensors can work in reflection and each include an optical transmitter (light emitting diode for example) and a photodetector.
Cette disposition est susceptible d'être mise en oeuvre dans une serrure mécanique traditionnelle, à clé plate, avec un nombre de modifications très limité. La serrure mécanique est du type comportant un barillet à fente de réception de la clé plate 10 qui présente en bout une découpe caractéristique de la clé. L'ouverture s'effectue par rotation de la clé, comme indiqué par la flèche f. La clé porte le code 12 sur l'un de ses flancs ou sur ses deux flancs. On supposera ce code constitué par une série de plages occupant des positions géométriques bien déterminées et pouvant prendre chacune l'une ou l'autre de deux valeurs. Le barillet de la serrure porte des capteurs 14 qui se trouvent chacun face à une des plages du code 12 lorsque la clé 10 est totalement enfoncée et ferme un rupteur 16.Chacun des capteurs permettra d'obtenir un signal représentatif de l'élément binaire du code représenté par la plage située en face. Ces capteurs seront, selon le cas, constitués par des contacts, des détecteurs optoélectroniques, des détecteurs magnétiques. This arrangement is capable of being implemented in a traditional mechanical lock, with a flat key, with a very limited number of modifications. The mechanical lock is of the type comprising a barrel with a slot for receiving the flat key 10 which has at the end a characteristic cutout of the key. The opening is carried out by rotation of the key, as indicated by the arrow f. The key has the code 12 on one of its sides or on its two sides. This code will be assumed to consist of a series of ranges occupying well-defined geometric positions and each of which can take one or the other of two values. The lock barrel carries sensors 14 which are each facing one of the areas of code 12 when the key 10 is fully pressed and closes a contact breaker. Each of the sensors will make it possible to obtain a signal representative of the binary element of the code represented by the beach opposite. These sensors will, as the case may be, consist of contacts, optoelectronic detectors, magnetic detectors.
Le rupteur 16 et les capteurs 14 constituent l'organe d'entrée d'un circuit électronique qui, dans le cas illustré en Figure 1, a pour fonction de reconnattre le code porté par la clé 10, d'autoriser l'ouverture de la serrure lorsque la clé 10 est tournée après une s6- quence d'introductions bien déterminée, de déclencher une alarme dans le cas contraire. The breaker 16 and the sensors 14 constitute the input member of an electronic circuit which, in the case illustrated in FIG. 1, has the function of recognizing the code carried by the key 10, of authorizing the opening of the lock when the key 10 is turned after a well-defined entry sequence, to trigger an alarm in the opposite case.
Ce circuit électronique comporte un compteur 18 et un monostable 20 commandés par le passage de l'ouverture à la fermeture du rupteur 16. Ils recevront donc un signal de commande chaque fois que la clé est enfoncée complètement dans le barillet de la serrure, après retrait complet ou simplement léger recul suffisant pour que le rupteur 16 s'ouvre. Le front de descente du créneau du monostable 20 est utilisé pour remettre à zéro le compteur 18. La longueur du créneau de ce monostable fixera l'intervalle de temps maximum qui doit s'écouler entre deux introductions de la clé au cours d'une même séquence (quelques secondes en général). This electronic circuit includes a counter 18 and a monostable 20 controlled by the passage from the opening to the closing of the breaker 16. They will therefore receive a control signal each time the key is fully inserted into the lock cylinder, after removal complete or simply slight recoil sufficient for the breaker 16 to open. The falling edge of the monostable 20's slot is used to reset the counter 18. The length of the slot of this monostable will set the maximum time interval which must elapse between two key introductions during the same sequence (usually a few seconds).
Les capteurs 14 sont associés à un circuit de mise en forme 22 qui attaque un comparateur 24 permettant de vérifier l'identité entre le code lu et un code mémorisé. Le comparateur reçoit, sur une entrée de commande, le signal de sortie du rupteur 16, de façon que la comparaison n'intervienne que lorsque la clé est complètement enfoncée. La constatation de la conformité du code lu et du code mémorisé provoque l'émission d'un signal de coincidence. The sensors 14 are associated with a shaping circuit 22 which drives a comparator 24 making it possible to verify the identity between the code read and a stored code. The comparator receives, on a control input, the output signal from the switch 16, so that the comparison takes place only when the key is fully depressed. The observation of the conformity of the code read and the code stored causes the emission of a coincidence signal.
Le circuit comporte encore un élément logique 26 qui reçoit des signaux d'entrée du compteur 18 et du comparateur 24 et qui est associé à une mémoire de séquence 28. Le circuit logique 26 remplit plusieurs fonctions. I1 compare le nombre d'introductions enregistré par le compteur 18 et s'accompagnant de la reconnaissance du code par le compteur 24 au nombre mémorisé en 28. Il reçoit, d'un rupteur 30 fermé par tentative de rotation de la clé 10 dans la serrure, un signal et y répond
- en déclenchant un circuit d'alarme 32 si la tentative de rotation intervient alors que le nombre d'introductions de la clé est inférieur ou supérieur au nombre pré-enregistré, ou si cette tentative de rotation ne s'accompagne pas de la reconnaissance du code,
- en émettant un signal de validation vers un circuit de déverrouillage 34 dans le cas contraire.The circuit also includes a logic element 26 which receives input signals from the counter 18 and from the comparator 24 and which is associated with a sequence memory 28. The logic circuit 26 fulfills several functions. I1 compares the number of introductions recorded by the counter 18 and accompanied by the recognition of the code by the counter 24 with the number stored in 28. It receives, from a switch 30 closed by attempting to rotate the key 10 in the lock, signal and responds to it
- by triggering an alarm circuit 32 if the rotation attempt occurs when the number of key introductions is less than or greater than the pre-recorded number, or if this rotation attempt is not accompanied by recognition of the coded,
- by sending a validation signal to an unlocking circuit 34 otherwise.
Le circuit de déverrouillage 34, de son cOté, autorise le fonctionnement mécanique de la serrure lorsqu'il reçoit, en coincidence, un signal de fermeture du rupteur 30 et un signal de validation du circuit logique 26. The unlocking circuit 34, for its part, authorizes the mechanical operation of the lock when it receives, in coincidence, a closing signal from the switch 30 and a validation signal from the logic circuit 26.
Le circuit électronique qui vient d'être décrit sera complété par liaisons (non représentées) des remises à zéro au bout d'un temps prédéterminé, qui peut être la durée de maintien du monostable 20 et éventuellement par des moyens permettant de modifier la séquence de manipulations mémorisées. The electronic circuit which has just been described will be supplemented by connections (not shown) of resets to zero after a predetermined time, which may be the duration of maintenance of the monostable 20 and possibly by means making it possible to modify the sequence of stored manipulations.
Dans la variante de réalisation montrée en
Figure 2, la clé 10a est constituée par une carte qui porte, sur chacune de ses deux faces opposées, un code qui peut encore être électrique, optique ou magnétique.In the variant shown in
Figure 2, the key 10a is constituted by a card which carries, on each of its two opposite faces, a code which may also be electrical, optical or magnetic.
La serrure n'est, cette fois, pas destinée à un actionnement mécanique. Elle comporte- une simple fente dont les deux faces portent des capteurs 14a de lecture des plages du code 12a. Dans le cas montré en Figure 2, la séquence confidentielle est constituée par un nombre déterminé d'introductions de la carte, chaque fois dans une orientation déterminée, deux orientations étant possibles, ce qui permet de mémoriser la séquence constituant le code confidentiel sous forme d'un nombre de plusieurs chiffres binaires.The lock is not, this time, intended for mechanical actuation. It comprises a simple slot, the two faces of which carry sensors 14a for reading the ranges of the code 12a. In the case shown in Figure 2, the confidential sequence consists of a determined number of card introductions, each time in a determined orientation, two orientations being possible, which makes it possible to store the sequence constituting the confidential code in the form of 'a number of several binary digits.
Le circuit électronique associé aux capteurs 14e peut avoir la constitution générale montrée en Figure 2, où ne sont pas répétés les moyens permettant de provoquer la lecture uniquement après introduction complète de la carte 10e. Le circuit comprend encore un monostable 20e fixant un intervalle de temps maximum qui doit s'écouler entre deux introductions successives de la carte 10e pour reproduire le code confidentiel. Les signaux de sortie des capteurs 14a sont appliqués à un circuit de lecture et de mise en forme 22a et, éventuellement, adressés à un ordinateur central comme indiqué en 36.Un comparateur 24a associé à une mémoire 28e qui indique la composition du code porté par la clé 10a associée à la serrure et la séquence des introductions constituant le code confidentiel, permet, lorsque la concordance est réalisée, de commander un circuit de déverrouillage 34a. Dans le cas contraire, par exemple si la séquence n'est pas reconnue ou si une nouvelle introduction a lieu -avant remise à zéro par le monostable 20a alors que la séquence est terminée, le comperateur 24a déclenche un circuit d'alarme 32a. The electronic circuit associated with the sensors 14e can have the general constitution shown in FIG. 2, where the means making it possible to cause the reading are not repeated only after complete insertion of the card 10e. The circuit also includes a monostable 20e setting a maximum time interval which must elapse between two successive introductions of the card 10e to reproduce the confidential code. The output signals from the sensors 14a are applied to a reading and shaping circuit 22a and, optionally, sent to a central computer as indicated in 36. A comparator 24a associated with a memory 28e which indicates the composition of the code carried by the key 10a associated with the lock and the sequence of introductions constituting the confidential code, makes it possible, when the concordance is achieved, to control an unlocking circuit 34a. In the opposite case, for example if the sequence is not recognized or if a new introduction takes place - before being reset to zero by the monostable 20a when the sequence is finished, the comperator 24a triggers an alarm circuit 32a.
La clé 10a du mode d'exécution montré en Figure 2 peut être constitué non pas par une carte, mais par une clé biface du genre montré en Figure 3, plus résistante aux manipulations et pouvant être d'ailleurs munie d'un étui 38. Les plages constituant le code 12a peuvent se différencier les unes des autres par leur caractère réfléchissant ou non. On peut également utiliser un code électromécanique formé par des pastilles isolantes prévues sur la clé, constituées en matériau conducteur. The key 10a of the embodiment shown in FIG. 2 can be constituted not by a card, but by a two-sided key of the kind shown in FIG. 3, more resistant to manipulation and which can moreover be provided with a case 38. The areas constituting the code 12a can be distinguished from one another by their reflecting nature or not. One can also use an electromechanical code formed by insulating pads provided on the key, made of conductive material.
Dans le cas montré en Figures 3A et 3B, des pastilles isolantes 40 sont réparties en certains seulement des noeuds d'une matrice de 4 x 4. A chaque noeud de la matrice est associé un capteur constitué par une bille de contact 42 portée par un bottier isolant 46. Un ressort conducteur 44 repousse la bille en saillie hors du bottier 46 et assure le contact électrique avec un conducteur de liaison avec le circuit 22e de lecture et d'analyse du code.In the case shown in Figures 3A and 3B, insulating pads 40 are distributed in some only nodes of a matrix of 4 x 4. Each node of the matrix is associated with a sensor constituted by a contact ball 42 carried by a insulating boot 46. A conductive spring 44 pushes the ball projecting out of the boot 46 and provides electrical contact with a connecting conductor with the circuit 22e for reading and analyzing the code.
La séquence d'introduction constituant le code confidentiel peut aisément être rendue plus complexe que dans les deux cas évoqués ci-dessus. En particulier, la serrure peut être prévue pour recevoir une clé lOb dans trois orientations possibles (Figure 4). Le code confidentiel pourra alors être mémorisé sous forme d'un nombre en base 3. The introduction sequence constituting the confidential code can easily be made more complex than in the two cases mentioned above. In particular, the lock can be provided to receive a key lOb in three possible orientations (Figure 4). The confidential code can then be stored in the form of a base 3 number.
Une autre solution encore, qui assure une très haute sécurité, utilise un code porté par la clé qui n'est plus binaire et prédéterminé, mais que l'on peut qualifier de "pondéré". Dans le cas par exemple d'un code optique, l'ensemble des plages constituant le code reçoit des valeurs aléatoires du paramètre détecté (réflectivité, perméabilité magnétique, conductivité, etc.). La serrure comporte des moyens qui, à la première introduction de la clé, détectent la valeur moyenne du paramètre dans chaque plage, lui affectent une valeur numérique dans une échelle prédéterminée à plusieurs niveaux de quantification et mémorisent le code correspondant de façon définitive. Yet another solution, which provides very high security, uses a code carried by the key which is no longer binary and predetermined, but which can be described as "weighted". In the case, for example, of an optical code, all of the ranges constituting the code receive random values of the detected parameter (reflectivity, magnetic permeability, conductivity, etc.). The lock comprises means which, at the first introduction of the key, detect the average value of the parameter in each range, assign it a numerical value in a predetermined scale with several quantization levels and memorize the corresponding code definitively.
L'invention ne se limite pas aux modes particuliers de réalisation qui ont été décrits à titre d'exemples. Lorsque par exemple on veut réduire le nombre de capteurs, une lecture "à la volée" peut être faite. Il suffit pour cela de prévoir, en plus des plages de code, une ligne de plages de synchronisation telles que celles indiquées en tirets sur la Figure 3 chaque colonne est alors lue à son tour lorsque la plage de synchronisation correspondante passe devant un capteur prévu dans la serrure. The invention is not limited to the particular embodiments which have been described by way of examples. When for example we want to reduce the number of sensors, a reading "on the fly" can be made. To do this, it is sufficient to provide, in addition to the code ranges, a line of synchronization ranges such as those indicated in dashes in FIG. 3 each column is then read in turn when the corresponding synchronization range passes in front of a sensor provided in the lock.
I1 doit être entendu que la portée du présent brevet ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples, mais s'étend à toutes variantes. It should be understood that the scope of this patent is not limited to the embodiments which have been shown and described by way of examples, but extends to all variants.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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ID=9302412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8404583A Expired FR2561703B1 (en) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | LOCK ACCESS DEVICE AND CODED KEY |
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