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同时，抑制坡度的同步增长，使城墙较为陡直难攻。而随着这类较高大城墙的出现，为避免因土质问题造成塌陷，地基就成了工程中必不可少的一项。
公元前21世纪末，中国历史上第一个帝国－夏，建立了。但帝国的建立并未促进夏代城防设施的发展，平凉台古城的防御水平终其历史也未被超越。直到商代初期，墙根厚度20米左右，高度达到10米左右的城墙，才在夏代以来面积急剧膨胀的城市四周耸立了起来。此时的城墙不但更为高大，而且做工也更细致。护城坡经过铲削平整后，会铺上防雨水冲刷的碎石。内墙夯层间设有夯窝，使夯层嵌接，城墙更加牢固。
可惜的是，除了平稳的沿着高大细致发展外，从商到西周，城防技术并无新的内容。这或许是由于当时的防御能力已经远远超出了进攻手段的发展吧？攻的软弱自然无法激励守的进步。直到春秋时期，随着车辆制造技术的进步，攻城技术才终于进入大发展时期。
春秋发明的临车、冲车、愤辒、修橹和抛石机，第一次将守城方笼罩在重型装备威胁之下。临车上悬吊的箭屋，伸入空中可达10米以上，能居高临下射击守城方。冲车将一捆大木装在车架上，专门撞击城门。愤辒顶部蒙以生牛皮，可推至护城壕甚至城脚，进行填埋或挖掘作业。修橹与愤辒相似，但职责在于掩护部队接近城下。至于抛石车，更是一种由人力拉放，可将石块抛向目标的先进武器，不过当时威力的不大，石块重不过几公斤，能飞300米左右，砸人欠准，轰城嫌轻，倒是更适合抛射熏烧功能的烟火弹或阻滞功能的蒺藜。抛石车后世曾一度失传，但再次复出竟掀起了一场攻守变革，这将在后面细说。
重型攻城器的涌现，带来了战术的大大丰富。原先单纯的人海战术，已转变为愤辒特种作业、临车和抛石机火力压制、修橹重甲掩护、冲车攻敌软肋、单兵钩索攀城的联合作战。等到战国时期，云梯、水淹和地道出现，中国冷兵器时代的攻城战术就算基本齐备了。
面临攻城技术的突飞猛进，一向慵懒的城守技术此时也不敢再怠慢了。由于采用悬板夯筑法，城墙已不再需要护城坡，因此愈加陡直。而女墙、角楼、悬门、瓮城、单层城楼和吊桥等新式工事也一一登场了。女墙可以隐蔽守军行动，遮挡临车攻击。角楼建在城角，用以抵御可能遭受的两面夹攻。悬门吊于城门洞中部，待敌军破门后紧急落下，可将其一分为二各个击破。瓮城是主城城门外的半座小城，墙与主城等高，瓮城城门偏设，使主城守军也能射杀到攻门敌军，而一旦敌军破门进入瓮城，更会陷入四面居高临下的夹击。城门之上建单层城楼，是城门争夺日趋激烈的表现。桥身能被提离地面的吊桥则已被用于一些纯军事功能的城池。除上述之外，在吴越水乡，随同跨河而建的水城的出现，供船舶往来的水门也诞生了。
春秋攻守技术的飞跃，还只是战国鏖战的序曲。除了南宋，在中国攻与守的历史中，再没有比战国更辉煌的时期了。此间产生的完整攻守法则，令秦汉隋唐军事家们的思索无出其右。
战国城防层次分明，阵地从城外15公里便铺展开来，由外向内划分为荒芜圈、警戒圈和城防圈。
距城15公里范围内是荒芜圈，实行坚壁清野，能撤进城的全部运走，如果必要，还会将带不走的付之一炬，并向水井投毒。
离城5公里处，就进入了警戒圈。延警戒圈边缘，每隔一定间隔，在制高点上设3人侦察哨一座，形成一道警戒线。侦察哨之后，每隔1。5公里设一联络哨，保持侦察哨与城池间的联络。白天的联络信号是，发现敌军举一帜，接近警戒线举两帜，进入举三帜，向城市而来举四帜，接近城郊举五帜。晚间则以火代帜。此外，各要道和关卡，还要设置3人一组的机动小队，负责侦察和反间谍。这道三位一体的警戒圈，会在敌军进至城郊，即将围城时撤回。
城上远射兵器射之所及便是城防圈的边缘，在此范围内的城外地物一律铲平，以扫清射角和视线。
在距墙根10米外是护城壕。壕内有水就在水面下10厘米交错埋插长短不一的竹刺。城门外的护城壕上会架设转关桥，这种桥只有一根梁，梁的两端伸出支于壕沿的横木，当敌人行至桥上时，拉动机关使横木缩回，桥面便会翻转，令敌坠入壕内。
在护城壕后，有时会附加一道木篱或夯土的矮墙，称为‘冯垣‘，后面部署士兵，待敌军进入护城壕范围，配合城上守军，以武器杀伤或柴草熏烧之。再向内，是宽2。5米的拒马带，主要用于阻碍敌军云梯接近。在守军出入的地段，拒马会浅埋成易于移动的状态，并在城顶加以标志。最后，在距墙2。5米以内，是5行高出地面0。5米的交错尖木桩，兼有阻碍敌人攀城和刺死坠落之敌的功能。
接下去才是城墙，这是攻入城池的最后屏障。当时城墙的高度已由春秋的10－12米，增至不逊后世的15米以上。
墙顶宽度足有7－10米，守军可在上面自如的机动和战斗。延墙两侧有厚1米、高0。6－1。4米的女墙，其中外侧女墙较高，开有外宽内窄的射击孔。除了城角建有永久性的角楼外，战时还要延墙添置大量临时楼台。每隔60米，建一座突出外侧城墙1米的观察楼。每隔180米，建一座突出外侧城墙3米、用以消灭城下死角和夹击城下敌军的木楼。同样，每隔180米，还竖有一堵3米高尖木桩连成的横墙，平时开小门供穿行，敌军登城后封闭作为路障。最后每隔360米，再建一座突出内侧女墙4。6米的木楼，以备攻击入城之敌。
墙根厚达20米，甚至40米，即使城基被挖空，也不至因失去重心坍塌，而只会下沉。每隔约200米，由内向外挖掘，接近外侧5－6寸时停止，即形成一道暗门，留作突击杀出之用。暗门内侧还备有带风箱的窑灶、柴草和障碍车，以备敌军发现，从中杀入时，加以烟熏和堵塞通道。
城楼之下，城门洞内外侧都设城门，门洞中部还有辘轳升降的悬门。三道门都设有活动射孔。为了防御火攻，除了在城楼中预备水罐水盆及长柄麻袋外，还用间隔16厘米、突出2－3厘米、交错排列的圆头木桩在门外侧钉上厚泥，这种方法直到宋代才被铁皮包裹法淘汰。
与城外的步步设防相比，城内却是一幅畅通景象。城楼两侧和城角的宽大登城道，连接着延墙铺设的环城路。环城路与各要道相连，构成城内四通八达的网路。不过城内也并非长驱直入之地，必要时，环城路之后会修筑一道称为‘傅堞‘的夯土矮墙，墙前再挖一道深3。5米，宽3米的壕沟，内塞柴草。一旦敌军入城，即引燃柴草形成火墙，并据墙与城墙友军夹击之于环城路上。
当时守城的通常密度是，正规兵每1。84米1人，征集的百姓每2。3米1人。占征集百姓25％的成年男子担任兵员，占50％的成年女子负责工程作业和运输战材，剩下的老弱担任后勤杂务。武器配发则按照，每50－90米设抛石车一座，每20米存放修补城墙工事的柴捆20捆，每45米设置锅灶、水瓮及沙土，每4米存放弩、戟、连梃、斧、椎各1，及一些石块和蒺藜等的原则。人员或武器不足时举旗为号，苍鹰表示需要敢死队支援，双兔表示需要大队人马支援，狗表示需要补充远射兵器，羽表示需要补充格斗兵器，赤表示需要火战器材，白表示需要滚石等等。
除了上面提到的标准装备外，当时还出现了一些新式装备。如悬脾、累答和火擂木。悬脾中藏有士兵，顺着城墙吊放，从侧面刺杀爬城敌军。累答就是粗麻绳编成的软幕，涂泥浆的悬挂在墙前充当廉价的盾牌，不涂泥浆的可以点燃后覆盖城下敌军。火擂木是在两轮中间捆扎一束柴草，点燃后顺城坡滚下砸烧敌军。而随着弩用于军事，城头也出现了其后很长一段时期绝迹了的床弩，及永远绝迹了的转射机。前者在当时需10人操纵，有2副绞盘供上弦，1副供顺绳拉回射出的巨箭，既能发射2。3米长的巨箭，也可一次装填60支普通箭，相对南北朝之后的同类，这样的床弩还是略显弱些。后者是固定在木架上的弩，虽然固定依然可朝任何方向射击，功能类似地中海叙拉古的弓式弩炮，从由2人操纵判断，似乎也是绞盘上弦，可惜后来彻底失传了。
针对如此森严的防御，攻方除又发明了带有轮子的壕桥，用以缩短打通护城壕的时间外，更总结出强攻、压制、地道和水淹四类战术，予以对抗。
强攻是或用冲撞、焚烧等办法破坏城门，或遣单兵蜂拥而上攻占城墙、抑或借夜幕派单兵接近城池，而后对城墙展开强攻。此战术中前两种情况最怕守方拼死抵挡，连射带刺、连砸带呛、连烧带浇，一通猛打下来，必然损失惨重。后一种情况最怕守军点燃火炬伸出墙外，用眩目火光封闭城头情况，使攻城者陷入被动挨打的境地。
压制是利用临车或土台对城墙进行居高临下的火力压制，适于骚扰守军或掩护强攻。此战术最怕以高制高，如果城墙上增建8米高的木城，使总高度超过25米，不但临车达不到，就是堆积土台也不可能立竿见影，到时候木城外侧悬挂累答，城上设置床弩和抛石车，制高点必稳操在手。
地道是挖掘通向城墙的地洞，并用木桩支撑，然后或发动突袭攻入城内，或烧毁木桩使城墙塌陷。此战术也有所惧，一方面头顶的护城河会增加挖掘难度，另一方面一旦守军观察到城外的异常，就会在城墙内侧的相关地段每10米埋设一口大瓮监听地下，而后派出作业组向城外挖掘，每掘进2米，下降0。7米，直挖至墙外，随后横向掘进至地道侧面，设置风箱和隔板后，突然撞开相隔土层灌入浓烟，并通过隔板的活动小孔压制反抗，则计划必败。
水淹适用于临近河流的城池，堵塞河道引水淹城，令守城方不攻自溃。此战法要严防守军突袭堤坝，并且注意驻扎地点，否则搞不好自家反会陷入汪洋，晋阳之战中的赵襄子军，就是通过反灌智伯军转败为胜的。
可见，尽管攻城技术在进步，但在守城技术的对抗下，攻还是远远难于守的。不过这种不平等很可理解，守方是将长期积累的人力化为城墙保存着，攻方是一次出动所有人力，两者战场上的不平等，实际正体现了投入力量的平等。在战国时期，攻防双方的兵力可以悬殊到这样的程度，假如攻方以10万之众围攻，按《墨子》中的论证，守方只需将4000余人，按每2米9人的密度部署，即可在最大不过920米的主攻方向上挫敌锐气。
丰富的攻守技术虽助秦统一六国，但到了堪称帝国盛世的汉代，其发展却几乎陷入了停滞，直到进入魏晋，才再次启动。
首先登场的是马面。陡直的城墙虽不利敌军攀爬，但同时也会增加城下死角的范围，尽管战国时就用突出外侧城墙的木楼和竖立尖木桩带加以弥补，不过针对此问题的永久性墙台还是出现了。马面突出城墙外侧，与城墙合为一体，上设供士兵休息的战棚，战棚四周有木桩围护。与各种城防新技术一样，马面用于战事较多的边防应该更早些，但被帝国腹地首次采用，则是在曹魏洛阳城的重建中。
其次登场的是南北朝时的夏统万城。所以将统万城作为技术介绍，是因其除了有又长又多的马面外，还有多种先进之处，以至后世〃深可为法〃也。统万城墙身由‘三合土‘夯筑而成，这种组成为石灰、沙粒和粘土的混凝土，至今仍为建筑良材，苍白色的墙体经过〃锥入一寸，即杀作者〃这般严酷的工程验收，以至〃紧密如石，凿之则火出〃。角楼被强化为巨型建筑，结构有些像如今的航空塔，但有多层，外面蒙以生牛皮，当时的皇帝赫连勃勃曾颂赞其〃高隅隐日，崇墉际云〃。马面内建仓库，既利于迅速补充军需，也开创了明代在城墙内侧修筑藏兵洞的先河。
最后登场的则是唐代的多项新发展。
工事方面的发展大多是基于战国已有技术的加强，像傅堞演变而来的重城，即城中之城，冯垣演变而来的碉堡式工事－羊马城，以及为对抗床弩攻击而在城门、城角、直至整堵墙表面砌砖的砖城等，只有弩台是个例外。弩台为方形，根部边长14米，高15米，顶部边长7米，四周围有夯土墙。台底开门，守军可通过天井的绳梯爬上台顶。台顶架有毡帐，内藏5名弩手及各种军需。将弩台在距城墙150米之外，间隔150米设置一圈，就形成了城墙与弩台、弩台与邻台互相支援的交叉火力网。
装备方面也有不少发展。战国时的累答，已经改为荆条编制或用布缝制，火擂木则改为韦草灌油蜡制成，形状如同燕尾，称为‘燕尾炬‘，抛石机也增加了转向功能。此外，还有新出现的铁鸱角、叉竿和钩竿。‘鸱‘是鹞子之意，铁鸱角自然就是铁鹰爪了，专门从城上抛下钩砸敌军。叉竿的效果相当残忍，顺云梯向下推，用横刃切断敌人手足。钩竿可以钩住云梯向外推，使敌军上下不能，眼睁睁被一一干掉。
如果说春秋攻城技术的发展，是基于攻城手段的贫乏，战国攻城技术的发展，是基于攻城谋略的贫乏，那麽到了魏晋隋唐，在城防日趋森严的情况下，攻城技术自然就要向强化威力的方向发展。时至唐代，床弩和抛石车不但从失落的历史中重获新生，其威力亦不可与往日并论，唐初李世民围攻洛阳时，动用的床弩由8张弩连成，所用之箭粗如车条，箭镞大如巨斧，抛石车所用的石块，已重达30公斤。
再次提到抛石车，就需要细说一下了。这是一种利用杠杆原理抛射石弹的大型人力远射兵器，春秋时期已开始使用，隋唐以后成为攻守城的重要兵器。但宋代较隋唐更有进一步的发展，不仅用于攻守城，而且用于野战，不仅抛射石弹，而且抛射燃烧或爆炸弹。
宋代抛石车按组成杠杆的杆数划分轻重级别，几杆就称为几‘梢‘。重型的五梢和七梢，需要150到250人拉绳，抛射4、50公斤的石弹，多用于守城。中型抛石车有的装有四轮，可供野战使用。而最轻型的只需2人拉放，石弹仅0。25公斤重，甚至可用泥弹代替，虽然简陋，但击中人也会致残，击中要害也能致命。
到南宋末年，蒙古攻占襄阳中，就首次使用半自动投射的襄阳炮了。这种抛石车在杠杆后端挂有一块巨大的铁块或石块，平时用铁钩钩住杠杆，放时只要把铁钩扯开，重物下坠，就能抛出石弹。由于人力需求较少，此炮比旧式前辈威力大得多，射程也更远，攻襄阳时，曾抛射近90公斤的石弹，将地面砸出2米多深的弹坑。
虽然相比欧洲中世纪巨型投石车动辄数百公斤的石弹，抛石车的威力小得多，但弧线很大的弹道却使两者的战术功能很相似。
一场由抛石车导致的攻守变革终于在北宋末年爆发了。这场变革的发生应该感谢地处帝国之北的金国，正是这个塞外藩邦，凭借草原民族的骠悍气魄，极大的促进了抛石车的应用，使万炮齐鸣于中原大地。
据记载，金军在灭亡北宋的汴京之战中，一夜之间架设抛石车5000余座，以汴京长达50里的外墙，每里还要分得100座。金军为了搜集足够的石弹，将汴京附近的石制品洗劫一空。攻城时，先将护城河填平，而后万炮齐发，再辅以大量强弩，一举击溃守城部队的部署，进而出动与城墙等高、可容纳80人的巨型攻城车－对楼展开登城战。量变到质变，大量抛石车的运用促发了全新战术的诞生，其流星雨般猛烈的打击令戒备森严的城防完全无法招架。
针对这种新战术，提出系统城防思想的是南宋初年一位叫做陈规的杰出文官。此人极富谋略，发明过竹竿火枪，更指挥过大量保卫战，也亲身体会到抛石车集群轰击对攻防双方的巨大影响。尤其是金军对德安发动的9次进攻，每次都动用了抛石车，最后一次竟连续轰击14昼夜，可以想象那是何等的惨烈场面。然而其凭借着过人的谋略，屡屡在各城挫败为数众多的金军，奠定了其作为那个时代城防第一人的历史地位。其所撰写的《守城录》，至今仍是中国古代最著名的兵书之一。
陈规的城防思想涉及工事设计与防御战术两方面。
其理想中的城池应具备如下改进。
护城壕之后，距城墙6－9米外，是一道高4米，根厚3米的羊马墙，墙上设有三个一组的‘品‘字形射击孔。羊马墙后有一道壕沟。之后又是一道墙。形成两壕三墙的障碍带。
城墙宽顶缩窄至5－6米，以降低被石弹击中的机会。用较能承受石弹轰击的平头墙取代有齿垛的女墙，墙上交错开设两排孔口，供射击和刺杀之用。在马面上修筑平头墙，以取代经不起石弹攻击的战棚。城角由从前较易被石弹轰塌的直角城角，改为半圆形，并且