常用彩色激光打印機打印文件暗記特征的初步研究

王 楠，楊 旭，杜志淳

（1.司法部司法鑒定科學技術(shù)研究所，上海 200063；2.華東政法大學，上海 200042）

1 引言

隨著辦公機制文件的普及，人們在日常生活及各類社會活動中已普遍使用。在當前文書司法鑒定實踐中，機制文件檢驗已經(jīng)成為最為常見的鑒定項目，機制文件的制作方法、來源、真?zhèn)渭爸谱鲿r間的檢驗也是鑒定實踐中亟需研究解決的疑難問題。由于機制文件鑒定技術(shù)的局限性，如何對機制文件采取主動的防偽措施亦成為研究的焦點問題。本文通過對大量激光打印文件的研究，發(fā)現(xiàn)在彩色激光打印機的打印文件上可能伴隨有暗記特征的出現(xiàn)，這類暗記特征是一種肉眼不易被發(fā)現(xiàn)，但在放大到一定倍數(shù)以后即可清晰顯現(xiàn)的呈一定規(guī)律排列的黃色小點組成的點陣圖形。根據(jù)文獻[1]報道，這些暗記是在這類機具出廠前就設(shè)定好的、由芯片中的固定程序指揮、在每一張紙的打印過程中自動以黃顏色印在文件上。通常認為，激光打印機生產(chǎn)商是出于防偽、保護隱私等目的設(shè)置了這種點陣圖形。雖然暗記特征有一定的規(guī)律可循，但目前尚無法完全破解，如果能夠總結(jié)出激光打印機打印文件的暗記特征規(guī)律，建立不同品牌和型號打印機的暗記特征信息庫，一則可為激光打印文件的無損檢驗增添一種有效的技術(shù)手段；二則可為研究激光打印文件防偽措施提供參考。正是基于此目的，本文對我國目前常見激光打印文件的暗記特征進行較為系統(tǒng)的研究。

2 樣本

2.1 樣本設(shè)計

為了研究彩色激光打印機打印文件的暗記特征，實驗選取了ImageXpert公司提供的打印機測試樣張，有Excel和PDF兩種文件形式，并結(jié)合檢案實踐設(shè)計了Word形式的常用字符及空白頁。其中，Excel文件為一頁彩色圖文，PDF文件中數(shù)頁為彩色圖文、數(shù)頁為黑白圖文，Word文件均為黑白圖文。

2.2 樣本制作

本次實驗前往了機關(guān)單位、公司企業(yè)、學校、中小型印刷社等不同性質(zhì)的打印機用戶處，共收集到32份實驗樣本，涉及我國常見的不同型號的彩色激光打印機20種（見表1）。

表1 制作實驗樣本的彩色激光打印機品牌統(tǒng)計

雖然收集到的實驗樣本未囊括當前我國實際銷售及使用的所有彩色激光打印機品牌和型號，但總體上仍然反應出了常用彩色激光打印機的品牌市場占有、技術(shù)參數(shù)和打印組件類型，以及各品牌激光打印機的特點等情況。

本次實驗樣本的制作機具以600×600 dpi或1200×1200dpi分辨率的彩色激光打印機為主，實驗樣本的打印質(zhì)量良好，具備檢驗條件。

3 方法

本次實驗中，對收集到的激光打印機實驗樣本主要采用文檢儀檢驗與顯微鏡檢驗相結(jié)合的方法。實驗用到的設(shè)備有：VSC-5000文檢儀（英國法斯特公司）、ZEISS Lumar.V12熒光體視顯微鏡（德國蔡司公司）、ZEISS Imager.Z2 Vario立體顯微鏡（德國蔡司公司）。

由于白色的紙張與黃色的暗記特征之間色差不大，直接用顯微鏡放大觀察暗記特征時，不僅色彩上差別不大，也無法在視場內(nèi)完全呈現(xiàn)出一組暗記特征的全部形態(tài)。因此，通過反復實驗，最終選用文檢儀多波段光源中的藍光作為光源，在它的照射下，黃色的暗記特征會變成黑色的小點，與紙張反差強烈，便于觀察。再運用有關(guān)圖像處理技術(shù)，獲得較高質(zhì)量的暗記特征圖像，對其分布的規(guī)律進行對比研究。

4 結(jié)果

4.1 惠普彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的惠普彩色激光打印機型號有CP1515n、CP1525n、CP2025、2605、CP3505、CP3525、CP5525n。

4.1.1 出現(xiàn)規(guī)律

對于連續(xù)多頁的惠普激光打印機打印文件，只要有彩色內(nèi)容，該打印文件中的所有文件上都會有暗記特征；而以彩色打印模式打印的黑白文件上通常不會出現(xiàn)暗記特征，但CP1515n、CP3505的打印文件除外（見圖1）；以黑白打印模式打印的彩色文件上通常不會出現(xiàn)暗記特征，但2605和CP1525n的打印文件除外（見圖2）；未發(fā)現(xiàn)暗記特征會隨著時間的推移而發(fā)生改變。

圖1 彩色打印模式下CP1515n、CP3505黑白打印文件的暗記特征

圖2 黑白打印模式下2605、CP1525n彩色打印文件的暗記特征

4.1.2 形態(tài)特征

暗記特征多為直徑約0.1mm的小圓點或長短軸分別為0.2mm×0.1mm的橢圓形小點，但這些小點的邊緣形狀又不完全規(guī)則，甚至有兩個小點上下并排的情況出現(xiàn)（見圖3）。

圖3 CP5525n、CP1515n、CP2025打印文件的暗記特征

4.1.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小基本上約為14mm×18mm，由21×17的點陣行列構(gòu)成，但CP5525n的打印文件正好相反。

若為21×17的點陣模式，上半部分有完全一致的6×10的點陣圖案，下半部分的左邊和右邊各為8列點陣；若為17×21的點陣模式，也會在相應位置出現(xiàn)這些圖案（見圖4）。雖然下半部分代表的含義無法破解，但上半部分點陣圖案的出現(xiàn)可作為識別惠普激光打印機的依據(jù)。

圖4 惠普激光打印機打印文件的暗記特征

4.2 佳能彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的佳能彩色激光打印機型號有LBP5050、LBP5200、LBP7200。

4.2.1 出現(xiàn)規(guī)律

對于連續(xù)多頁的佳能激光打印機打印文件，只要有彩色內(nèi)容，該打印文件中的所有文件上都會有暗記特征；且以彩色打印模式打印的黑白文件上出現(xiàn)了暗記特征；未發(fā)現(xiàn)暗記特征會隨著時間的推移而發(fā)生改變。

4.2.2 形態(tài)特征

暗記特征為長短軸分別為0.2 mm×0.1 mm的橢圓形小點（見圖5）。

圖5 LBP5050、LBP7200打印文件的暗記特征

4.2.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小基本上約為13.5mm×17.5mm，有21×17和21×15兩種點陣行列構(gòu)成。

兩種點陣模式的上半部分都有完全一致的6×10的點陣圖案，這部分圖案和惠普激光打印機的點陣圖案一致，但區(qū)別在于，下半部分的左邊和右邊分別為6列和8列點陣，無論是21×17還是21×15兩種點陣行列均是如此（見圖6）。雖然下半部分代表的含義同樣無法破解，但上半部分點陣圖案的出現(xiàn)以及下半部分點陣圖案的特點可以作為識別佳能激光打印機的依據(jù)。

圖6 佳能激光打印機打印文件的暗記特征

4.3 富士施樂彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的富士施樂彩色激光打印機型號有 C 1000、DC 1450GA、DC-Ⅱ C3000、DC-Ⅳ C3375、DC-Ⅲ C4400、DC 8000。

4.3.1 出現(xiàn)規(guī)律

以彩色打印模式打印的富士施樂黑白激光打印文件上不會出現(xiàn)暗記特征。對于連續(xù)多頁的打印文件，如果既有彩色內(nèi)容又有黑白內(nèi)容，通常打印機會自動識別，其中有彩色內(nèi)容的部分會出現(xiàn)暗記特征，而純黑白文件上則不會有暗記特征；但DC 1450GA和DC 8000除外，兩者在部分灰黑色的頁面中出現(xiàn)了暗記特征；最特別的是DC 1450GA，它總共出現(xiàn)了三種不同的暗記特征。

富士施樂激光打印機打印文件的暗記特征與其他品牌的激光打印機打印文件上的暗記特征不同，它們并不是連續(xù)出現(xiàn)的，而是出現(xiàn)一組、空白一組，空白的位置和一組暗記的位置等大，如此反復交替（見圖7）。

圖7 富士施樂C 1000打印文件的暗記特征

由于樣本數(shù)量的原因，只收集到一臺激光打印機在不同時間的打印樣本。實驗收集到的是同一臺DC-ⅢC4400激光打印機在不同時間的兩份打印樣本，通過比較發(fā)現(xiàn)部分暗記特征發(fā)生了變化，可作為判斷打印時間的依據(jù)。

4.3.2 形態(tài)特征

暗記特征多種多樣，有0.2 mm×0.2 mm的正方形小點、0.2mm×0.1mm的長方形小點、直徑為0.1mm的小圓點三種。同其他品牌激光打印機打印文件上的暗記特征相比，富士施樂激光打印機打印文件上的暗記特征每一個小點都輪廓清晰、形狀飽滿（見圖8）。

圖8 C 1000、DC-ⅢC4400、DC 1450GA打印文件的暗記特征

4.3.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小基本上約為16 mm×8 mm，由8×15的點陣行列構(gòu)成。

對于富士施樂激光打印機打印文件的暗記特征，國外的電子前沿基金會（E-lectronic Frontier Foundation，簡稱EFF）做了大量的研究并建有專門的數(shù)據(jù)庫，他們提供的信息有助于判斷打印文件的時間和機型。EFF提供的破解方式如圖9所示[2]。即暗記特征的第10列為分割線，左邊依次顯示的是打印時間、日期、年份，右邊為關(guān)于激光打印機的具體信息，由于無法查詢到專業(yè)的數(shù)據(jù)庫，對第10列以后的激光打印機信息無法查詢驗證。因此，本實驗僅對左邊的文件形成時間進行驗證。

圖9 富士施樂激光打印機打印文件暗記特征破譯圖

以DC-ⅢC4400的兩份打印文件上顯示的不同暗記特征為例。首先，已知第一份文件是2013年2月27日19時許打印的，第二份文件是2013年4月7日17時許打印的。根據(jù)圖7的方法做出分析，第一份打印文件和第二份打印文件對應的時間信息分別為圖10的左右兩張圖所示。

圖10 DC-ⅢC4400的兩份打印文件上暗記特征解析

據(jù)此分析，第一份打印文件的形成時間為2013年2月27日11時44分，第二份打印文件的形成時間為2013年4月7日9時35分。這一分析結(jié)果與兩份打印文件的實際形成時間相比，分別早了8小時，考慮是由于時區(qū)的設(shè)置問題導致此差異的存在，如果加上從本初子午線到東八區(qū)北京時間之間相差的8個小時，則正好符合實際情況。因此，文檢實踐中也需要注意對可疑機具進行自然樣本和實驗樣本的收集與比較。

有此種類型暗記特征出現(xiàn)的富士施樂激光打印文件，雖然不能完全判斷出打印機的具體型號，但可以判斷打印文件的形成時間。而富士施樂的激光打印文件中還有一種暗記特征，例如在DC 1450GA的打印文件中出現(xiàn)的三種暗記特征（見圖11），點陣行列雖與此類暗記特征相類似，但尚無法根據(jù)這種方法進行破解，還有待進一步的研究。

圖11 DC 1450GA打印文件的暗記特征

4.4 兄弟彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的兄弟彩色激光打印機型號為MFC-9465CDN。

4.4.1 出現(xiàn)規(guī)律

對于連續(xù)多頁的MFC-9465CDN激光打印文件，如果既有彩色內(nèi)容又有黑白內(nèi)容，打印機會自動識別。其中，有彩色內(nèi)容的部分會出現(xiàn)暗記特征，而純黑白文件上則不會有暗記特征；且以彩色打印模式打印的黑白文件上沒有出現(xiàn)暗記特征。

4.4.2 形態(tài)特征

MFC-9465CDN激光打印文件的暗記特征為直徑約為0.08 mm的圓形小點（見圖12）。

圖12 MFC-9465CDN打印文件的暗記特征

4.4.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小約為14mm×18mm，由21×17的點陣行列構(gòu)成。

點陣模式的組成與惠普和佳能激光打印機打印文件的暗記特征類似，上半部分有6×10的點陣圖案，下半部分的左邊和右邊均為8列點陣，區(qū)別在于上半部分的點陣圖案與惠普和佳能的不同（見圖13）。

圖13 兄弟激光打印機打印文件的暗記特征

4.5 利盟彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的利盟彩色激光打印機型號為C746dn。

4.5.1 出現(xiàn)規(guī)律

對于連續(xù)多頁的C746dn激光打印文件，如果既有彩色內(nèi)容又有黑白內(nèi)容，打印機會自動識別，其中有彩色內(nèi)容的部分會出現(xiàn)暗記特征，而純黑白文件上則不會有暗記特征，且以彩色打印模式打印的黑白文件上沒有出現(xiàn)暗記特征。

4.5.2 形態(tài)特征

C746dn激光打印文件的暗記特征為直徑約0.1mm的圓形小點（見圖14）。

圖14 C746dn打印文件的暗記特征

4.5.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小約為22mm×5.5mm，由8×21的點陣行列構(gòu)成，與一般激光打印機的打印文件暗記特征不同（見圖15）。但由于缺乏樣本數(shù)量，尚不足以得出結(jié)論。

圖15 C746dn打印文件的暗記特征

4.6 柯尼卡美能達彩色激光打印機打印文件的檢驗結(jié)果

本次實驗收集到的柯尼卡美能達C6500彩色生產(chǎn)型數(shù)字印刷系統(tǒng)是集打印、復印、掃描功能的一體機。

4.6.1 出現(xiàn)規(guī)律

對于連續(xù)多頁的C6500激光打印文件，如果既有彩色內(nèi)容又有黑白內(nèi)容，打印機會自動識別。其中，有彩色內(nèi)容的部分會出現(xiàn)暗記特征，而純黑白文件上則不會有暗記特征，但PDF文件中純灰色的那頁文件除外；且以彩色打印模式打印的黑白文件上沒有出現(xiàn)暗記特征。在打印彩色文件時，打印文件上有肉眼可見的周期性黃色墨點出現(xiàn)。

4.6.2 形態(tài)特征

C6500激光打印文件的暗記特征為直徑約0.1mm的圓形小點（見圖16）。

圖16 C6500打印文件的暗記特征

4.6.3 點陣特征

暗記特征的點陣大小約為14mm×14mm，由11×8的點陣行列構(gòu)成，與一般激光打印機的打印文件暗記特征不同（見圖17）。

圖17 C6500打印文件的暗記特征

5 討論

5.1 暗記特征的出現(xiàn)規(guī)律

根據(jù)實驗觀察，激光打印文件上的暗記特征全部為黃色墨點，且只在彩色激光打印機打印的文件中可能出現(xiàn)，黑白激光打印機的打印文件中不會出現(xiàn)暗記特征。暗記特征在激光打印機打印的整張文件上重復出現(xiàn)，起始位置沒有明顯規(guī)律，可以在任意部位提取。

根據(jù)目前初步的研究表明，彩色激光打印文件上的暗記特征有三種可能出現(xiàn)的規(guī)律：第一種，出現(xiàn)在彩色文件上，即需打印文件本身有彩色內(nèi)容并且以彩色打印模式打??；第二種，出現(xiàn)在以彩色打印模式打印的黑白文件上，即需打印文件本身沒有彩色內(nèi)容但打印模式為彩色打??；第三種，出現(xiàn)在以黑白打印模式打印的彩色文件上，即需打印文件本身有彩色的內(nèi)容但打印模式為黑白打印。其中，第一種情況又有兩種可能：一種是連續(xù)多頁的打印文件中只要有彩色內(nèi)容，該打印文件中的所有文件上都會有暗記特征；另一種則相反，會自動識別彩色文件和黑白文件，對于純黑白文件不會出現(xiàn)暗記特征①實驗發(fā)現(xiàn)，不同打印機品牌對于黑白文件的定義可能存在區(qū)別，尤其是面對純黑、純灰或灰黑色色塊時，但未發(fā)現(xiàn)顯著規(guī)律。。

5.2 暗記特征的實踐應用

5.2.1 確定打印文件制作機具的品牌和型號

根據(jù)以上初步的研究結(jié)果表明，不同品牌的彩色激光打印機，打印文件的暗記特征各不相同且有一定規(guī)律可循；同一品牌的激光打印機，打印文件的暗記特征之間既有相似之處，不同型號之間有的也存在一定的變化。因此，如果建立不同品牌和型號的彩色激光打印機的暗記特征信息庫，鑒定實踐中可將暗記特征作為初步鑒別彩色激光打印機品牌和型號的可靠依據(jù)。

5.2.2 確定打印文件的制作時間

根據(jù)以上初步的研究結(jié)果表明，對于同一臺彩色激光打印機而言，大多數(shù)打印文件的暗記特征不會隨著時間的推移發(fā)生改變，無法僅根據(jù)暗記特征判斷打印文件的形成時間。但也有少數(shù)激光打印機打印文件的暗記特征會隨著時間的推移而發(fā)生部分改變，目前根據(jù)文獻報道及以上實驗驗證，僅發(fā)現(xiàn)富士施樂激光打印機打印文件的暗記特征會隨著時間的改變而改變，可作為判斷該品牌和型號彩色激光打印文件制作時間的可靠依據(jù)。從該例實證研究表明，此種以目測不易見的有規(guī)律的點陣排列方式的暗記特征，是打印件最有效的防偽措施，也是判斷打印文件制作時間最直接的方法，該類打印機在制作重要文件時值得推廣使用。當然，由于本文收集的樣本材料（包括不同時間打印的歷時性樣本）并不全面，對于不同品牌和型號的激光打印機的情況還有待進一步研究。

5.2.3 確定打印文件是否經(jīng)過添加打印

根據(jù)彩色激光打印機暗記特征的形成機理和變化規(guī)律，在鑒定實踐中，暗記特征也可作為添加打印文件鑒定可靠的判斷依據(jù)之一。如圖18所示，黑色方框和圓角框內(nèi)均是同一份激光打印文件暗記特征的局部點陣，由于在利用同一臺激光打印機進行添加打印時紙張位置出現(xiàn)了細微的偏差，因此造成這種暗記特征的重影現(xiàn)象。

圖18 添加打印暗記特征的重新現(xiàn)象

5.2.4 暗記特征的展望

根據(jù)以上研究結(jié)果表明，彩色激光打印機的暗記特征確有一定的規(guī)律可循。如果能夠全面總結(jié)出激光打印機打印文件的暗記特征規(guī)律，建立不同品牌和型號的彩色激光打印機的暗記特征信息庫，其一方面可為激光打印文件的無損檢驗增添有利的技術(shù)手段；另一方面，其確實可作為激光打印文件防偽的有效措施，值得推廣。如果能建立起有效的防偽機制，特別是黑白激光打印機，必將極大地減少人們在經(jīng)濟活動中使用辦公機制文件的證據(jù)風險，提高鑒定效率。當然，從目前初步的研究情況看，由于暗記特征并非在所有打印文件中都會出現(xiàn)，它的出現(xiàn)規(guī)律和反映出的信息目前無法完全掌握，因此，暗記特征在鑒定實踐中還存在一定的局限性，有待進一步研究。

[1] 王世全，于遨洋，林紅，等.一種鑒別彩色激光印制機具的新方法[J].中國刑警學院學報，2006，（2）：39-41.

[2] EFF.DocuColor Tracking Dot Decoding Guide[DB/OL].（2005-10-13）[2013-04-04].http：//w2.eff.org/Privacy/printers/docucolor.