彩色激光打印文件暗記檢驗(yàn)的現(xiàn)狀與發(fā)展

朱毅+萬(wàn)英

摘 要 彩色激光印刷機(jī)具輸出文件上伴隨有肉眼難以發(fā)現(xiàn)的數(shù)字水印的出現(xiàn)，這種特征也稱為暗記特征。本文對(duì)已有的文獻(xiàn)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，綜述了利用暗記特征對(duì)彩色激光打印文件鑒別的現(xiàn)狀和最新發(fā)展。

關(guān)鍵詞 彩色激光打印文件 暗記特征 點(diǎn)陣形態(tài)

中圖分類號(hào)：D918.92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.081

The Status and Development of Signal Test of Color Laser Printing Files

ZHU Yi[1]， WAN Ying[2]

（[1] Criminal Investigation Police University of China， Shenyang， Liaoning 110854；

[2] Traffic Police Detachment of Urumqi Public Security Bureau， Urumqi， Xinjiang 830000）

Abstract Color laser printing machine output files with digital watermarking found the naked eye is difficult to appear， this feature is also known as signal characteristics. This paper on the existing literature and summarizes the characteristics of current situation of using markings， color laser printing files identification and the latest development of the review.

Keywords color laser print file； signal characteristics； lattice morphology

隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，印刷技術(shù)及各種印刷機(jī)具被普遍使用在人們?nèi)粘９ぷ骷吧钪?。作為?dāng)今社會(huì)的一種重要信息載體，它們也不可避免地被違法犯罪分子利用進(jìn)行各種違法犯罪活動(dòng)，如虛假的介紹信、合同、票據(jù)，印刷的匿名敲詐信、偽造的公文、印章、證件等。目前我們對(duì)彩色激光印刷機(jī)具的檢驗(yàn)鑒別仍然停留于依靠印刷品表面遺留的各種印刷痕跡特點(diǎn)，采用直觀檢驗(yàn)和顯微檢驗(yàn)的方法判別它產(chǎn)生痕跡的機(jī)具中相應(yīng)部件的工藝性能等方法進(jìn)行種屬和同一認(rèn)定。因此，除了傳統(tǒng)的檢驗(yàn)鑒定方法，我們必須另辟途徑尋找檢驗(yàn)鑒定準(zhǔn)確高效的新方法，而利用彩色激光打印機(jī)所隱含的暗記特征進(jìn)行鑒別將會(huì)成為一種高效的方法。

1 暗記特征

彩色激光印刷機(jī)具輸出文件上伴隨有肉眼難以發(fā)現(xiàn)的數(shù)字水印的出現(xiàn)，這種特征也稱為暗記特征。我們利用物質(zhì)間對(duì)光的反射差異特性及黃藍(lán)色互補(bǔ)的原理，通過(guò)掃描顯現(xiàn)法或者分色攝影檢驗(yàn)將暗記清晰顯現(xiàn)，并得到黃色小點(diǎn)按照一定規(guī)律排列的點(diǎn)陣圖形。此點(diǎn)陣圖形便是此臺(tái)打印機(jī)輸出文件中留下的穩(wěn)定獨(dú)特的印跡特征，且可以被劃分成若干部分，分別關(guān)于印制機(jī)具的特定的信息，如機(jī)型、序列號(hào)、生產(chǎn)日期和時(shí)間。

2 暗記特征顯現(xiàn)提取方法

暗記特征以毫米量級(jí)小黃點(diǎn)組成的點(diǎn)陣圖形的形式，在印刷機(jī)具內(nèi)部芯片的控制下，有規(guī)律的出現(xiàn)于紙張上。黃色的暗記點(diǎn)由于與白紙之間反差小，不借助儀器的情況下很難被肉眼觀察到。通過(guò)掃描顯現(xiàn)或者分色攝影可以將暗記清晰顯現(xiàn)，這為相關(guān)從業(yè)者進(jìn)行機(jī)具的種屬鑒別、同一認(rèn)定和判斷文件形成時(shí)間提供了依據(jù)。

2.1 分色攝影法

分色攝影檢驗(yàn)是利用物質(zhì)間對(duì)光的反射差異特性及黃藍(lán)色互補(bǔ)的原理，使用藍(lán)光光源照射被檢文件，黃色暗記點(diǎn)吸收藍(lán)光而白色紙張則對(duì)藍(lán)光進(jìn)行反射，黃色暗記點(diǎn)和白紙間的反差被加強(qiáng)，[1]顯現(xiàn)為灰色背景下黑色小點(diǎn)排列構(gòu)成的點(diǎn)陣。

2.2 掃描顯現(xiàn)法

掃描顯現(xiàn)法檢驗(yàn)原理是掃描儀通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)，發(fā)射出的光線照在原稿上，經(jīng)反射或透射后，由接收系統(tǒng)接收并生成模擬信號(hào)，再由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（A/D）將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。掃描儀可以記錄顏色信息，作為暗記特征的成像裝置。[2]

把實(shí)驗(yàn)材料放入到掃描儀中，調(diào)整掃描儀分辨率進(jìn)行掃描，可顯現(xiàn)不同分辨率條件下的暗記特征圖像。我們可以運(yùn)用Photoshop生成更好的顏色細(xì)節(jié)。選定可選顏色，使圖片只能通過(guò)黃色和黑色，后將圖片反相，使圖片呈黑底藍(lán)色，調(diào)整色彩曲線中RGB和藍(lán)色曲線弧度，并將亮度和對(duì)比度調(diào)至最高，顯現(xiàn)為黑色背景下的藍(lán)色小點(diǎn)排列構(gòu)成的點(diǎn)陣。

3 彩色激光打印文件暗記檢驗(yàn)的現(xiàn)狀和發(fā)展

二十世紀(jì)九十年代，美國(guó)電子前線基金會(huì)（EFF組織）發(fā)表了一篇報(bào)告稱，發(fā)現(xiàn)很多彩色激光印刷機(jī)具輸出的文件中，都隱藏著肉眼看不見的黃色小點(diǎn)。這些小點(diǎn)，實(shí)際上是一種記載著打印的時(shí)間，以及打印機(jī)的編號(hào)的密碼訊息?！半娮忧熬€基金會(huì)”聲稱，他們破解了施樂彩色激光印刷機(jī)具輸出的彩色文件中內(nèi)藏有的密碼訊息。并且發(fā)現(xiàn)其他牌子印刷機(jī)具輸出的文件，同樣也隱藏有可提供文件打印時(shí)間和打印機(jī)編號(hào)的密碼訊息的小黃點(diǎn)。[3]

2004年11月22日，PC世界發(fā)表了一篇文章，指出應(yīng)美國(guó)特勤局的請(qǐng)求，部分公司悄悄地將序列號(hào)編碼在他們制造的彩色激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)生成的每一個(gè)文件中，這些機(jī)器的代碼被包括美國(guó)在內(nèi)的許多政府使用來(lái)追蹤造假。制造商能夠解碼這些以編碼的形式打印的隱藏的標(biāo)記值，來(lái)發(fā)現(xiàn)可疑偽造文件的生成機(jī)具的所有者身份與客戶信息。[4]

2005年，Mike Musgrove發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)文件上數(shù)字水印的解碼來(lái)確定所用彩色印刷機(jī)具的品牌和型號(hào)，以此作為防偽手段；同年EFF組織對(duì)富士施樂品牌的彩色激光打印機(jī)打印文件中隱藏的15€？暗記點(diǎn)陣進(jìn)行了研究，提出了一種假設(shè)：該模式應(yīng)被解釋為二進(jìn)制值為十五字節(jié)，其中一個(gè)字節(jié)是八位長(zhǎng)，其中存在黃色暗記點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)“1”，沒有它相當(dāng)于一個(gè)“0”。并且試圖使用shell腳本將這些二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制值來(lái)觀察內(nèi)部的隱含信息。[5]endprint

2005年，劉寧、裴雷稱了解到當(dāng)前激光印刷機(jī)具隱藏著數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)使得機(jī)具在形成的文件中留下暗記特征，這為相關(guān)從業(yè)者進(jìn)行機(jī)具的種屬鑒別、同一認(rèn)定和判斷文件形成時(shí)間提供了一個(gè)新的途徑。[6]

2006年11月，陳春濤、裴雷研究介紹稱施樂DocuColor系列打印機(jī)的15€？點(diǎn)陣中包含了打印機(jī)的序列號(hào)、打印日期和時(shí)間，并提出：第11-14列隱含了打印機(jī)序列號(hào)信息；第6-8列分別隱含了文件打印的日、月、年信息；第2列代表了打印時(shí)間中分，第5列則代表了打印時(shí)間中的時(shí)。[7]

2008年，李江春以8種不同型號(hào)的惠普品牌彩色激光打印機(jī)打印文件為樣本，介紹稱用411nm藍(lán)光照射，放大9倍后能夠較清楚的看到文件中隱含的暗記點(diǎn)陣。觀察發(fā)現(xiàn)，惠普品牌除了個(gè)別在此條件下無(wú)法顯現(xiàn)暗記的型號(hào)外，其余均表現(xiàn)為21€？7點(diǎn)陣排列，左邊是由兩個(gè)15€？點(diǎn)陣上下拼接，右邊是一個(gè)形態(tài)類似于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的“W”，小點(diǎn)之間距離0.1mm，點(diǎn)陣之間距離為0.2mm，這是惠普品牌彩色激光打印機(jī)生成的暗記點(diǎn)陣的重要特征。[8]

2011年，梁立崢、黃建同利用文檢儀對(duì)不同的品牌及型號(hào)的彩色激光印刷機(jī)具輸出的文件進(jìn)行觀察，記錄跟蹤暗記點(diǎn)的形態(tài)特征并測(cè)量了其大小，發(fā)現(xiàn)不同品牌或同品牌不同型號(hào)的印刷機(jī)具的暗碼小點(diǎn)在形態(tài)和大小上均存在差異，通過(guò)這種差異可以對(duì)不同品牌、型號(hào)的印刷機(jī)具輸出的文件區(qū)分和鑒別。[9]

2014年，王楠、楊旭、杜志淳在對(duì)彩色激光打印復(fù)印機(jī)輸出文件的樣本進(jìn)行檢驗(yàn)后總結(jié)出了暗記特征的出現(xiàn)規(guī)律，對(duì)于大多數(shù)機(jī)具，一次性形成的多頁(yè)文件中，只要有一頁(yè)有彩色內(nèi)容，所有文件的彩色和黑白部分均會(huì)有暗記特征出現(xiàn)；如果沒有彩色內(nèi)容，則全部沒有暗記特征出現(xiàn)。不同品牌的暗記出現(xiàn)規(guī)律、形態(tài)特征和點(diǎn)陣特征不同，即表示彩色激光印刷機(jī)具輸出文件的暗記特征可作為初步鑒別形成機(jī)具品牌、型號(hào)和打印時(shí)間的依據(jù)，具有一定的防偽價(jià)值，且提出了建立不同品牌和型號(hào)的彩色激光打印機(jī)的暗記特征信息庫(kù)的構(gòu)想。[10]

2016年胡萍、成磊收集了十種惠普型號(hào)打印機(jī)在不同時(shí)間、內(nèi)容下打印的文件，在對(duì)其暗記特征的顯現(xiàn)和提取的過(guò)程中提出了暗碼點(diǎn)自動(dòng)提取的構(gòu)想，并且成功找到兩種方法：一是使用MATLAB程序編程自動(dòng)提取，但噪點(diǎn)太多，實(shí)際結(jié)果不理想；二是將手動(dòng)使用Photoshop軟件提取精確性的優(yōu)點(diǎn)與自動(dòng)化操作相結(jié)合，先手動(dòng)提取暗記特征，再用Photoshop軟件將步驟記住生成exe程序，程序按照手動(dòng)提取方式自動(dòng)提取其他文件中的暗記特征，提取效率高、精確度高，為暗記點(diǎn)陣的提取提供了一個(gè)快捷的方法。[11]

2016年10月，鄒偉、尹廣林研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于HP Color Laser Jet Pro M252n彩色激光打印機(jī)打印文件，用450nm藍(lán)色多波段光源照射在顯微鏡下進(jìn)行觀察，能較清晰的顯現(xiàn)暗記點(diǎn)陣。另外此型號(hào)機(jī)具生成的黃色暗記點(diǎn)并非完全相同，而是分為直徑或長(zhǎng)軸為1-1.5mm的圓形、類圓形、橢圓形或邊棱較鈍的扁圓形四種形態(tài)，意味著暗記特征除了點(diǎn)陣排列之外，暗記點(diǎn)不同的形態(tài)隱藏的信息還有待我們挖掘。[12]

4 彩色激光打印文件暗記檢驗(yàn)的展望

利用暗記特征鑒別彩色激光打印文件是一種非常簡(jiǎn)便、快捷并且無(wú)損的檢驗(yàn)方法，也是打印文件檢驗(yàn)領(lǐng)域的一項(xiàng)突破和一種新的手段。對(duì)于部分品牌和型號(hào)的機(jī)型，我們已經(jīng)初步掌握了其暗記點(diǎn)陣的編碼規(guī)律及解碼方法。但此種檢驗(yàn)方法還處于探索階段，有待進(jìn)一步完善，比如大量收集不同品牌型號(hào)的彩色激光打印復(fù)印文件樣本來(lái)建立暗記特征數(shù)據(jù)庫(kù)；對(duì)點(diǎn)陣排列和暗碼小點(diǎn)形態(tài)所隱含的信息進(jìn)行進(jìn)一步探究；尋找新的途徑對(duì)現(xiàn)有方法無(wú)法顯現(xiàn)出的暗記特征進(jìn)行顯現(xiàn)等。

參考文獻(xiàn)

[1] 王琳，黃文林，黃建同.彩色激光打印整幅A4紙跟蹤暗碼顯現(xiàn)與分析[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（1）.

[2] 李江春.法庭科學(xué)之現(xiàn)代印刷文件檢驗(yàn)[M].武漢：湖北人民出版社，2009.

[3] EFF.Investigating Machine Identification Code Technology in Color Laser Printers[EB/OL].[2005-07].http：//www.eff.org.

[4] EFF.Investigating Machine Identification Code Technology in Color Laser Printers[EB/OL].[2005-07]http：//eff.org/issues/printers

[5] Mike Musgrove.Sleuths Crack Tracking Code Discovered in Color Printers[EB/OL].[2005-10 -19].http：//www.washingtonpost.com.

[6] 劉寧，裴雷.彩色激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)同一認(rèn)定新方法[J].江蘇警官學(xué)院學(xué)報(bào)，2005.20（3）：165-170.

[7] 陳春濤，裴雷.施樂DocuColor彩色激光打印機(jī)隱含信息的獲取[J].江蘇警官學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（6）：145-148.

[8] 李江春.利用暗記特征對(duì)HP系列彩色激光打印文件鑒別的研究.[J].湖北警官學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（6）：111-113..

[9] 梁立崢，黃建同.彩色激光打印文件跟蹤暗碼小點(diǎn)特征初探[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（4）.

[10] 王楠，楊旭，杜志淳.常用彩色激光打印機(jī)打印文件暗記特征的初步研究[J].中國(guó)司法鑒定，2014（2）：19-24.

[11] 胡萍，成磊，郝紅光.惠普彩色激光打印文件跟蹤暗碼的實(shí)驗(yàn)研究[J].廣東公安科技，2016（2）：38-41.

[12] 鄒煒，尹廣林.利用暗記特征對(duì)HP Color Laser Jet Pro M252n彩色激光打印機(jī)打印文件的檢驗(yàn)研究[J].法制博覽，2016（10）：99-100.endprint