彩色激光打印文件暗记检验的现状与发展

朱毅+万英

摘 要 彩色激光印刷机具输出文件上伴随有肉眼难以发现的数字水印的出现，这种特征也称为暗记特征。本文对已有的文献进行了归纳和总结，综述了利用暗记特征对彩色激光打印文件鉴别的现状和最新发展。

关键词 彩色激光打印文件 暗记特征 点阵形态

中图分类号：D918.92 文献标识码：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

随着科学技术的逐步发展，印刷技术及各种印刷机具被普遍使用在人们日常工作及生活中。作为当今社会的一种重要信息载体，它们也不可避免地被违法犯罪分子利用进行各种违法犯罪活动，如虚假的介绍信、合同、票据，印刷的匿名敲诈信、伪造的公文、印章、证件等。目前我们对彩色激光印刷机具的检验鉴别仍然停留于依靠印刷品表面遗留的各种印刷痕迹特点，采用直观检验和显微检验的方法判别它產生痕迹的机具中相应部件的工艺性能等方法进行种属和同一认定。因此，除了传统的检验鉴定方法，我们必须另辟途径寻找检验鉴定准确高效的新方法，而利用彩色激光打印机所隐含的暗记特征进行鉴别将会成为一种高效的方法。

1 暗记特征

彩色激光印刷机具输出文件上伴随有肉眼难以发现的数字水印的出现，这种特征也称为暗记特征。我们利用物质间对光的反射差异特性及黄蓝色互补的原理，通过扫描显现法或者分色摄影检验将暗记清晰显现，并得到黄色小点按照一定规律排列的点阵图形。此点阵图形便是此台打印机输出文件中留下的稳定独特的印迹特征，且可以被划分成若干部分，分别关于印制机具的特定的信息，如机型、序列号、生产日期和时间。

2 暗记特征显现提取方法

暗记特征以毫米量级小黄点组成的点阵图形的形式，在印刷机具内部芯片的控制下，有规律的出现于纸张上。黄色的暗记点由于与白纸之间反差小，不借助仪器的情况下很难被肉眼观察到。通过扫描显现或者分色摄影可以将暗记清晰显现，这为相关从业者进行机具的种属鉴别、同一认定和判断文件形成时间提供了依据。

2.1 分色摄影法

分色摄影检验是利用物质间对光的反射差异特性及黄蓝色互补的原理，使用蓝光光源照射被检文件，黄色暗记点吸收蓝光而白色纸张则对蓝光进行反射，黄色暗记点和白纸间的反差被加强，[1]显现为灰色背景下黑色小点排列构成的点阵。

2.2 扫描显现法

扫描显现法检验原理是扫描仪通过一个传动机构水平移动，发射出的光线照在原稿上，经反射或透射后，由接收系统接收并生成模拟信号，再由模拟数字转换器（A/D）将这些电信号转变成计算机能识别的数字信号。扫描仪可以记录颜色信息，作为暗记特征的成像装置。[2]

把实验材料放入到扫描仪中，调整扫描仪分辨率进行扫描，可显现不同分辨率条件下的暗记特征图像。我们可以运用Photoshop生成更好的颜色细节。选定可选颜色，使图片只能通过黄色和黑色，后将图片反相，使图片呈黑底蓝色，调整色彩曲线中RGB和蓝色曲线弧度，并将亮度和对比度调至最高，显现为黑色背景下的蓝色小点排列构成的点阵。

3 彩色激光打印文件暗记检验的现状和发展

二十世纪九十年代，美国电子前线基金会（EFF组织）发表了一篇报告称，发现很多彩色激光印刷机具输出的文件中，都隐藏着肉眼看不见的黄色小点。这些小点，实际上是一种记载着打印的时间，以及打印机的编号的密码讯息。“电子前线基金会”声称，他们破解了施乐彩色激光印刷机具输出的彩色文件中内藏有的密码讯息。并且发现其他牌子印刷机具输出的文件，同样也隐藏有可提供文件打印时间和打印机编号的密码讯息的小黄点。[3]

2004年11月22日，PC世界发表了一篇文章，指出应美国特勤局的请求，部分公司悄悄地将序列号编码在他们制造的彩色激光打印机和复印机生成的每一个文件中，这些机器的代码被包括美国在内的许多政府使用来追踪造假。制造商能够解码这些以编码的形式打印的隐藏的标记值，来发现可疑伪造文件的生成机具的所有者身份与客户信息。[4]

2005年，Mike Musgrove发现通过对文件上数字水印的解码来确定所用彩色印刷机具的品牌和型号，以此作为防伪手段；同年EFF组织对富士施乐品牌的彩色激光打印机打印文件中隐藏的15€？暗记点阵进行了研究，提出了一种假设：该模式应被解释为二进制值为十五字节，其中一个字节是八位长，其中存在黄色暗记点相当于一个“1”，没有它相当于一个“0”。并且试图使用shell脚本将这些二进制值转换为十六进制值来观察内部的隐含信息。[5]endprint

2005年，刘宁、裴雷称了解到当前激光印刷机具隐藏着数字水印技术的应用，会使得机具在形成的文件中留下暗记特征，这为相关从业者进行机具的种属鉴别、同一认定和判断文件形成时间提供了一个新的途径。[6]

2006年11月，陈春涛、裴雷研究介绍称施乐DocuColor系列打印机的15€？点阵中包含了打印机的序列号、打印日期和时间，并提出：第11-14列隐含了打印机序列号信息；第6-8列分别隐含了文件打印的日、月、年信息；第2列代表了打印时间中分，第5列则代表了打印时间中的时。[7]

2008年，李江春以8种不同型号的惠普品牌彩色激光打印机打印文件为样本，介绍称用411nm蓝光照射，放大9倍后能够较清楚的看到文件中隐含的暗记点阵。观察发现，惠普品牌除了个别在此条件下无法显现暗记的型号外，其余均表现为21€？7点阵排列，左边是由两个15€？点阵上下拼接，右边是一个形态类似于逆时针旋转90度的“W”，小点之间距离0.1mm，点阵之间距离为0.2mm，这是惠普品牌彩色激光打印机生成的暗记点阵的重要特征。[8]

2011年，梁立峥、黄建同利用文检仪对不同的品牌及型号的彩色激光印刷机具输出的文件进行观察，记录跟踪暗记点的形态特征并测量了其大小，发现不同品牌或同品牌不同型号的印刷机具的暗码小点在形态和大小上均存在差异，通过这种差异可以对不同品牌、型号的印刷机具输出的文件区分和鉴别。[9]

2014年，王楠、杨旭、杜志淳在对彩色激光打印复印机输出文件的样本进行检验后总结出了暗记特征的出现规律，对于大多数机具，一次性形成的多頁文件中，只要有一页有彩色内容，所有文件的彩色和黑白部分均会有暗记特征出现；如果没有彩色内容，则全部没有暗记特征出现。不同品牌的暗记出现规律、形态特征和点阵特征不同，即表示彩色激光印刷机具输出文件的暗记特征可作为初步鉴别形成机具品牌、型号和打印时间的依据，具有一定的防伪价值，且提出了建立不同品牌和型号的彩色激光打印机的暗记特征信息库的构想。[10]

2016年胡萍、成磊收集了十种惠普型号打印机在不同时间、内容下打印的文件，在对其暗记特征的显现和提取的过程中提出了暗码点自动提取的构想，并且成功找到两种方法：一是使用MATLAB程序编程自动提取，但噪点太多，实际结果不理想；二是将手动使用Photoshop软件提取精确性的优点与自动化操作相结合，先手动提取暗记特征，再用Photoshop软件将步骤记住生成exe程序，程序按照手动提取方式自动提取其他文件中的暗记特征，提取效率高、精确度高，为暗记点阵的提取提供了一个快捷的方法。[11]

2016年10月，邹伟、尹广林研究发现，对于HP Color Laser Jet Pro M252n彩色激光打印机打印文件，用450nm蓝色多波段光源照射在显微镜下进行观察，能较清晰的显现暗记点阵。另外此型号机具生成的黄色暗记点并非完全相同，而是分为直径或长轴为1-1.5mm的圆形、类圆形、椭圆形或边棱较钝的扁圆形四种形态，意味着暗记特征除了点阵排列之外，暗记点不同的形态隐藏的信息还有待我们挖掘。[12]

4 彩色激光打印文件暗记检验的展望

利用暗记特征鉴别彩色激光打印文件是一种非常简便、快捷并且无损的检验方法，也是打印文件检验领域的一项突破和一种新的手段。对于部分品牌和型号的机型，我们已经初步掌握了其暗记点阵的编码规律及解码方法。但此种检验方法还处于探索阶段，有待进一步完善，比如大量收集不同品牌型号的彩色激光打印复印文件样本来建立暗记特征数据库；对点阵排列和暗码小点形态所隐含的信息进行进一步探究；寻找新的途径对现有方法无法显现出的暗记特征进行显现等。

参考文献

[1] 王琳，黄文林，黄建同.彩色激光打印整幅A4纸跟踪暗码显现与分析[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），2015（1）.

[2] 李江春.法庭科学之现代印刷文件检验[M].武汉：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] 刘宁，裴雷.彩色激光打印机、复印机同一认定新方法[J].江苏警官学院学报，2005.20（3）：165-170.

[7] 陈春涛，裴雷.施乐DocuColor彩色激光打印机隐含信息的获取[J].江苏警官学院学报，2006（6）：145-148.

[8] 李江春.利用暗记特征对HP系列彩色激光打印文件鉴别的研究.[J].湖北警官学院学报，2008（6）：111-113..

[9] 梁立峥，黄建同.彩色激光打印文件跟踪暗码小点特征初探[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），2011（4）.

[10] 王楠，杨旭，杜志淳.常用彩色激光打印机打印文件暗记特征的初步研究[J].中国司法鉴定，2014（2）：19-24.

[11] 胡萍，成磊，郝红光.惠普彩色激光打印文件跟踪暗码的实验研究[J].广东公安科技，2016（2）：38-41.

[12] 邹炜，尹广林.利用暗记特征对HP Color Laser Jet Pro M252n彩色激光打印机打印文件的检验研究[J].法制博览，2016（10）：99-100.endprint