彩色激光打印文件暗記檢驗的現狀與發(fā)展

朱毅+萬英

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

關鍵詞 彩色激光打印文件 暗記特征 點陣形態(tài)

中圖分類號：D918.92 文獻標識碼：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

隨著科學技術的逐步發(fā)展，印刷技術及各種印刷機具被普遍使用在人們日常工作及生活中。作為當今社會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行各種違法犯罪活動，如虛假的介紹信、合同、票據，印刷的匿名敲詐信、偽造的公文、印章、證件等。目前我們對彩色激光印刷機具的檢驗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，采用直觀檢驗和顯微檢驗的方法判別它產生痕跡的機具中相應部件的工藝性能等方法進行種屬和同一認定。因此，除了傳統(tǒng)的檢驗鑒定方法，我們必須另辟途徑尋找檢驗鑒定準確高效的新方法，而利用彩色激光打印機所隱含的暗記特征進行鑒別將會成為一種高效的方法。

1 暗記特征

彩色激光印刷機具輸出文件上伴隨有肉眼難以發(fā)現的數字水印的出現，這種特征也稱為暗記特征。我們利用物質間對光的反射差異特性及黃藍色互補的原理，通過掃描顯現法或者分色攝影檢驗將暗記清晰顯現，并得到黃色小點按照一定規(guī)律排列的點陣圖形。此點陣圖形便是此臺打印機輸出文件中留下的穩(wěn)定獨特的印跡特征，且可以被劃分成若干部分，分別關于印制機具的特定的信息，如機型、序列號、生產日期和時間。

2 暗記特征顯現提取方法

暗記特征以毫米量級小黃點組成的點陣圖形的形式，在印刷機具內部芯片的控制下，有規(guī)律的出現于紙張上。黃色的暗記點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。通過掃描顯現或者分色攝影可以將暗記清晰顯現，這為相關從業(yè)者進行機具的種屬鑒別、同一認定和判斷文件形成時間提供了依據。

2.1 分色攝影法

分色攝影檢驗是利用物質間對光的反射差異特性及黃藍色互補的原理，使用藍光光源照射被檢文件，黃色暗記點吸收藍光而白色紙張則對藍光進行反射，黃色暗記點和白紙間的反差被加強，[1]顯現為灰色背景下黑色小點排列構成的點陣。

2.2 掃描顯現法

掃描顯現法檢驗原理是掃描儀通過一個傳動機構水平移動，發(fā)射出的光線照在原稿上，經反射或透射后，由接收系統(tǒng)接收并生成模擬信號，再由模擬數字轉換器（A/D）將這些電信號轉變成計算機能識別的數字信號。掃描儀可以記錄顏色信息，作為暗記特征的成像裝置。[2]

把實驗材料放入到掃描儀中，調整掃描儀分辨率進行掃描，可顯現不同分辨率條件下的暗記特征圖像。我們可以運用Photoshop生成更好的顏色細節(jié)。選定可選顏色，使圖片只能通過黃色和黑色，后將圖片反相，使圖片呈黑底藍色，調整色彩曲線中RGB和藍色曲線弧度，并將亮度和對比度調至最高，顯現為黑色背景下的藍色小點排列構成的點陣。

3 彩色激光打印文件暗記檢驗的現狀和發(fā)展

二十世紀九十年代，美國電子前線基金會（EFF組織）發(fā)表了一篇報告稱，發(fā)現很多彩色激光印刷機具輸出的文件中，都隱藏著肉眼看不見的黃色小點。這些小點，實際上是一種記載著打印的時間，以及打印機的編號的密碼訊息。“電子前線基金會”聲稱，他們破解了施樂彩色激光印刷機具輸出的彩色文件中內藏有的密碼訊息。并且發(fā)現其他牌子印刷機具輸出的文件，同樣也隱藏有可提供文件打印時間和打印機編號的密碼訊息的小黃點。[3]

2004年11月22日，PC世界發(fā)表了一篇文章，指出應美國特勤局的請求，部分公司悄悄地將序列號編碼在他們制造的彩色激光打印機和復印機生成的每一個文件中，這些機器的代碼被包括美國在內的許多政府使用來追蹤造假。制造商能夠解碼這些以編碼的形式打印的隱藏的標記值，來發(fā)現可疑偽造文件的生成機具的所有者身份與客戶信息。[4]

2005年，Mike Musgrove發(fā)現通過對文件上數字水印的解碼來確定所用彩色印刷機具的品牌和型號，以此作為防偽手段；同年EFF組織對富士施樂品牌的彩色激光打印機打印文件中隱藏的15€？暗記點陣進行了研究，提出了一種假設：該模式應被解釋為二進制值為十五字節(jié)，其中一個字節(jié)是八位長，其中存在黃色暗記點相當于一個“1”，沒有它相當于一個“0”。并且試圖使用shell腳本將這些二進制值轉換為十六進制值來觀察內部的隱含信息。[5]endprint

2005年，劉寧、裴雷稱了解到當前激光印刷機具隱藏著數字水印技術的應用，會使得機具在形成的文件中留下暗記特征，這為相關從業(yè)者進行機具的種屬鑒別、同一認定和判斷文件形成時間提供了一個新的途徑。[6]

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

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

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

2014年，王楠、楊旭、杜志淳在對彩色激光打印復印機輸出文件的樣本進行檢驗后總結出了暗記特征的出現規(guī)律，對于大多數機具，一次性形成的多頁文件中，只要有一頁有彩色內容，所有文件的彩色和黑白部分均會有暗記特征出現；如果沒有彩色內容，則全部沒有暗記特征出現。不同品牌的暗記出現規(guī)律、形態(tài)特征和點陣特征不同，即表示彩色激光印刷機具輸出文件的暗記特征可作為初步鑒別形成機具品牌、型號和打印時間的依據，具有一定的防偽價值，且提出了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的構想。[10]

2016年胡萍、成磊收集了十種惠普型號打印機在不同時間、內容下打印的文件，在對其暗記特征的顯現和提取的過程中提出了暗碼點自動提取的構想，并且成功找到兩種方法：一是使用MATLAB程序編程自動提取，但噪點太多，實際結果不理想；二是將手動使用Photoshop軟件提取精確性的優(yōu)點與自動化操作相結合，先手動提取暗記特征，再用Photoshop軟件將步驟記住生成exe程序，程序按照手動提取方式自動提取其他文件中的暗記特征，提取效率高、精確度高，為暗記點陣的提取提供了一個快捷的方法。[11]

2016年10月，鄒偉、尹廣林研究發(fā)現，對于HP Color Laser Jet Pro M252n彩色激光打印機打印文件，用450nm藍色多波段光源照射在顯微鏡下進行觀察，能較清晰的顯現暗記點陣。另外此型號機具生成的黃色暗記點并非完全相同，而是分為直徑或長軸為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陣排列之外，暗記點不同的形態(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便、快捷并且無損的檢驗方法，也是打印文件檢驗領域的一項突破和一種新的手段。對于部分品牌和型號的機型，我們已經初步掌握了其暗記點陣的編碼規(guī)律及解碼方法。但此種檢驗方法還處于探索階段，有待進一步完善，比如大量收集不同品牌型號的彩色激光打印復印文件樣本來建立暗記特征數據庫；對點陣排列和暗碼小點形態(tài)所隱含的信息進行進一步探究；尋找新的途徑對現有方法無法顯現出的暗記特征進行顯現等。

參考文獻

[1] 王琳，黃文林，黃建同.彩色激光打印整幅A4紙跟蹤暗碼顯現與分析[J].中國人民公安大學學報（自然科學版），2015（1）.

[2] 李江春.法庭科學之現代印刷文件檢驗[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、復印機同一認定新方法[J].江蘇警官學院學報，2005.20（3）：165-170.

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

[8] 李江春.利用暗記特征對HP系列彩色激光打印文件鑒別的研究.[J].湖北警官學院學報，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特征初探[J].中國人民公安大學學報（自然科學版），2011（4）.

[10] 王楠，楊旭，杜志淳.常用彩色激光打印機打印文件暗記特征的初步研究[J].中國司法鑒定，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驗研究[J].廣東公安科技，2016（2）：38-41.

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