常用彩色激光打印机打印文件暗记特征的初步研究

王 楠，杨 旭，杜志淳

（1.司法部司法鉴定科学技术研究所，上海 200063；2.华东政法大学，上海 200042）

1 引言

随着办公机制文件的普及，人们在日常生活及各类社会活动中已普遍使用。在当前文书司法鉴定实践中，机制文件检验已经成为最为常见的鉴定项目，机制文件的制作方法、来源、真伪及制作时间的检验也是鉴定实践中亟需研究解决的疑难问题。由于机制文件鉴定技术的局限性，如何对机制文件采取主动的防伪措施亦成为研究的焦点问题。本文通过对大量激光打印文件的研究，发现在彩色激光打印机的打印文件上可能伴随有暗记特征的出现，这类暗记特征是一种肉眼不易被发现，但在放大到一定倍数以后即可清晰显现的呈一定规律排列的黄色小点组成的点阵图形。根据文献[1]报道，这些暗记是在这类机具出厂前就设定好的、由芯片中的固定程序指挥、在每一张纸的打印过程中自动以黄颜色印在文件上。通常认为，激光打印机生产商是出于防伪、保护隐私等目的设置了这种点阵图形。虽然暗记特征有一定的规律可循，但目前尚无法完全破解，如果能够总结出激光打印机打印文件的暗记特征规律，建立不同品牌和型号打印机的暗记特征信息库，一则可为激光打印文件的无损检验增添一种有效的技术手段；二则可为研究激光打印文件防伪措施提供参考。正是基于此目的，本文对我国目前常见激光打印文件的暗记特征进行较为系统的研究。

2 样本

2.1 样本设计

为了研究彩色激光打印机打印文件的暗记特征，实验选取了ImageXpert公司提供的打印机测试样张，有Excel和PDF两种文件形式，并结合检案实践设计了Word形式的常用字符及空白页。其中，Excel文件为一页彩色图文，PDF文件中数页为彩色图文、数页为黑白图文，Word文件均为黑白图文。

2.2 样本制作

本次实验前往了机关单位、公司企业、学校、中小型印刷社等不同性质的打印机用户处，共收集到32份实验样本，涉及我国常见的不同型号的彩色激光打印机20种（见表1）。

表1 制作实验样本的彩色激光打印机品牌统计

虽然收集到的实验样本未囊括当前我国实际销售及使用的所有彩色激光打印机品牌和型号，但总体上仍然反应出了常用彩色激光打印机的品牌市场占有、技术参数和打印组件类型，以及各品牌激光打印机的特点等情况。

本次实验样本的制作机具以600×600 dpi或1200×1200dpi分辨率的彩色激光打印机为主，实验样本的打印质量良好，具备检验条件。

3 方法

本次实验中，对收集到的激光打印机实验样本主要采用文检仪检验与显微镜检验相结合的方法。实验用到的设备有：VSC-5000文检仪（英国法斯特公司）、ZEISS Lumar.V12荧光体视显微镜（德国蔡司公司）、ZEISS Imager.Z2 Vario立体显微镜（德国蔡司公司）。

由于白色的纸张与黄色的暗记特征之间色差不大，直接用显微镜放大观察暗记特征时，不仅色彩上差别不大，也无法在视场内完全呈现出一组暗记特征的全部形态。因此，通过反复实验，最终选用文检仪多波段光源中的蓝光作为光源，在它的照射下，黄色的暗记特征会变成黑色的小点，与纸张反差强烈，便于观察。再运用有关图像处理技术，获得较高质量的暗记特征图像，对其分布的规律进行对比研究。

4 结果

4.1 惠普彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的惠普彩色激光打印机型号有CP1515n、CP1525n、CP2025、2605、CP3505、CP3525、CP5525n。

4.1.1 出现规律

对于连续多页的惠普激光打印机打印文件，只要有彩色内容，该打印文件中的所有文件上都会有暗记特征；而以彩色打印模式打印的黑白文件上通常不会出现暗记特征，但CP1515n、CP3505的打印文件除外（见图1）；以黑白打印模式打印的彩色文件上通常不会出现暗记特征，但2605和CP1525n的打印文件除外（见图2）；未发现暗记特征会随着时间的推移而发生改变。

图1 彩色打印模式下CP1515n、CP3505黑白打印文件的暗记特征

图2 黑白打印模式下2605、CP1525n彩色打印文件的暗记特征

4.1.2 形态特征

暗记特征多为直径约0.1mm的小圆点或长短轴分别为0.2mm×0.1mm的椭圆形小点，但这些小点的边缘形状又不完全规则，甚至有两个小点上下并排的情况出现（见图3）。

图3 CP5525n、CP1515n、CP2025打印文件的暗记特征

4.1.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小基本上约为14mm×18mm，由21×17的点阵行列构成，但CP5525n的打印文件正好相反。

若为21×17的点阵模式，上半部分有完全一致的6×10的点阵图案，下半部分的左边和右边各为8列点阵；若为17×21的点阵模式，也会在相应位置出现这些图案（见图4）。虽然下半部分代表的含义无法破解，但上半部分点阵图案的出现可作为识别惠普激光打印机的依据。

图4 惠普激光打印机打印文件的暗记特征

4.2 佳能彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的佳能彩色激光打印机型号有LBP5050、LBP5200、LBP7200。

4.2.1 出现规律

对于连续多页的佳能激光打印机打印文件，只要有彩色内容，该打印文件中的所有文件上都会有暗记特征；且以彩色打印模式打印的黑白文件上出现了暗记特征；未发现暗记特征会随着时间的推移而发生改变。

4.2.2 形态特征

暗记特征为长短轴分别为0.2 mm×0.1 mm的椭圆形小点（见图5）。

图5 LBP5050、LBP7200打印文件的暗记特征

4.2.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小基本上约为13.5mm×17.5mm，有21×17和21×15两种点阵行列构成。

两种点阵模式的上半部分都有完全一致的6×10的点阵图案，这部分图案和惠普激光打印机的点阵图案一致，但区别在于，下半部分的左边和右边分别为6列和8列点阵，无论是21×17还是21×15两种点阵行列均是如此（见图6）。虽然下半部分代表的含义同样无法破解，但上半部分点阵图案的出现以及下半部分点阵图案的特点可以作为识别佳能激光打印机的依据。

图6 佳能激光打印机打印文件的暗记特征

4.3 富士施乐彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的富士施乐彩色激光打印机型号有 C 1000、DC 1450GA、DC-Ⅱ C3000、DC-Ⅳ C3375、DC-Ⅲ C4400、DC 8000。

4.3.1 出现规律

以彩色打印模式打印的富士施乐黑白激光打印文件上不会出现暗记特征。对于连续多页的打印文件，如果既有彩色内容又有黑白内容，通常打印机会自动识别，其中有彩色内容的部分会出现暗记特征，而纯黑白文件上则不会有暗记特征；但DC 1450GA和DC 8000除外，两者在部分灰黑色的页面中出现了暗记特征；最特别的是DC 1450GA，它总共出现了三种不同的暗记特征。

富士施乐激光打印机打印文件的暗记特征与其他品牌的激光打印机打印文件上的暗记特征不同，它们并不是连续出现的，而是出现一组、空白一组，空白的位置和一组暗记的位置等大，如此反复交替（见图7）。

图7 富士施乐C 1000打印文件的暗记特征

由于样本数量的原因，只收集到一台激光打印机在不同时间的打印样本。实验收集到的是同一台DC-ⅢC4400激光打印机在不同时间的两份打印样本，通过比较发现部分暗记特征发生了变化，可作为判断打印时间的依据。

4.3.2 形态特征

暗记特征多种多样，有0.2 mm×0.2 mm的正方形小点、0.2mm×0.1mm的长方形小点、直径为0.1mm的小圆点三种。同其他品牌激光打印机打印文件上的暗记特征相比，富士施乐激光打印机打印文件上的暗记特征每一个小点都轮廓清晰、形状饱满（见图8）。

图8 C 1000、DC-ⅢC4400、DC 1450GA打印文件的暗记特征

4.3.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小基本上约为16 mm×8 mm，由8×15的点阵行列构成。

对于富士施乐激光打印机打印文件的暗记特征，国外的电子前沿基金会（E-lectronic Frontier Foundation，简称EFF）做了大量的研究并建有专门的数据库，他们提供的信息有助于判断打印文件的时间和机型。EFF提供的破解方式如图9所示[2]。即暗记特征的第10列为分割线，左边依次显示的是打印时间、日期、年份，右边为关于激光打印机的具体信息，由于无法查询到专业的数据库，对第10列以后的激光打印机信息无法查询验证。因此，本实验仅对左边的文件形成时间进行验证。

图9 富士施乐激光打印机打印文件暗记特征破译图

以DC-ⅢC4400的两份打印文件上显示的不同暗记特征为例。首先，已知第一份文件是2013年2月27日19时许打印的，第二份文件是2013年4月7日17时许打印的。根据图7的方法做出分析，第一份打印文件和第二份打印文件对应的时间信息分别为图10的左右两张图所示。

图10 DC-ⅢC4400的两份打印文件上暗记特征解析

据此分析，第一份打印文件的形成时间为2013年2月27日11时44分，第二份打印文件的形成时间为2013年4月7日9时35分。这一分析结果与两份打印文件的实际形成时间相比，分别早了8小时，考虑是由于时区的设置问题导致此差异的存在，如果加上从本初子午线到东八区北京时间之间相差的8个小时，则正好符合实际情况。因此，文检实践中也需要注意对可疑机具进行自然样本和实验样本的收集与比较。

有此种类型暗记特征出现的富士施乐激光打印文件，虽然不能完全判断出打印机的具体型号，但可以判断打印文件的形成时间。而富士施乐的激光打印文件中还有一种暗记特征，例如在DC 1450GA的打印文件中出现的三种暗记特征（见图11），点阵行列虽与此类暗记特征相类似，但尚无法根据这种方法进行破解，还有待进一步的研究。

图11 DC 1450GA打印文件的暗记特征

4.4 兄弟彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的兄弟彩色激光打印机型号为MFC-9465CDN。

4.4.1 出现规律

对于连续多页的MFC-9465CDN激光打印文件，如果既有彩色内容又有黑白内容，打印机会自动识别。其中，有彩色内容的部分会出现暗记特征，而纯黑白文件上则不会有暗记特征；且以彩色打印模式打印的黑白文件上没有出现暗记特征。

4.4.2 形态特征

MFC-9465CDN激光打印文件的暗记特征为直径约为0.08 mm的圆形小点（见图12）。

图12 MFC-9465CDN打印文件的暗记特征

4.4.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小约为14mm×18mm，由21×17的点阵行列构成。

点阵模式的组成与惠普和佳能激光打印机打印文件的暗记特征类似，上半部分有6×10的点阵图案，下半部分的左边和右边均为8列点阵，区别在于上半部分的点阵图案与惠普和佳能的不同（见图13）。

图13 兄弟激光打印机打印文件的暗记特征

4.5 利盟彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的利盟彩色激光打印机型号为C746dn。

4.5.1 出现规律

对于连续多页的C746dn激光打印文件，如果既有彩色内容又有黑白内容，打印机会自动识别，其中有彩色内容的部分会出现暗记特征，而纯黑白文件上则不会有暗记特征，且以彩色打印模式打印的黑白文件上没有出现暗记特征。

4.5.2 形态特征

C746dn激光打印文件的暗记特征为直径约0.1mm的圆形小点（见图14）。

图14 C746dn打印文件的暗记特征

4.5.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小约为22mm×5.5mm，由8×21的点阵行列构成，与一般激光打印机的打印文件暗记特征不同（见图15）。但由于缺乏样本数量，尚不足以得出结论。

图15 C746dn打印文件的暗记特征

4.6 柯尼卡美能达彩色激光打印机打印文件的检验结果

本次实验收集到的柯尼卡美能达C6500彩色生产型数字印刷系统是集打印、复印、扫描功能的一体机。

4.6.1 出现规律

对于连续多页的C6500激光打印文件，如果既有彩色内容又有黑白内容，打印机会自动识别。其中，有彩色内容的部分会出现暗记特征，而纯黑白文件上则不会有暗记特征，但PDF文件中纯灰色的那页文件除外；且以彩色打印模式打印的黑白文件上没有出现暗记特征。在打印彩色文件时，打印文件上有肉眼可见的周期性黄色墨点出现。

4.6.2 形态特征

C6500激光打印文件的暗记特征为直径约0.1mm的圆形小点（见图16）。

图16 C6500打印文件的暗记特征

4.6.3 点阵特征

暗记特征的点阵大小约为14mm×14mm，由11×8的点阵行列构成，与一般激光打印机的打印文件暗记特征不同（见图17）。

图17 C6500打印文件的暗记特征

5 讨论

5.1 暗记特征的出现规律

根据实验观察，激光打印文件上的暗记特征全部为黄色墨点，且只在彩色激光打印机打印的文件中可能出现，黑白激光打印机的打印文件中不会出现暗记特征。暗记特征在激光打印机打印的整张文件上重复出现，起始位置没有明显规律，可以在任意部位提取。

根据目前初步的研究表明，彩色激光打印文件上的暗记特征有三种可能出现的规律：第一种，出现在彩色文件上，即需打印文件本身有彩色内容并且以彩色打印模式打印；第二种，出现在以彩色打印模式打印的黑白文件上，即需打印文件本身没有彩色内容但打印模式为彩色打印；第三种，出现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内容但打印模式为黑白打印。其中，第一种情况又有两种可能：一种是连续多页的打印文件中只要有彩色内容，该打印文件中的所有文件上都会有暗记特征；另一种则相反，会自动识别彩色文件和黑白文件，对于纯黑白文件不会出现暗记特征①实验发现，不同打印机品牌对于黑白文件的定义可能存在区别，尤其是面对纯黑、纯灰或灰黑色色块时，但未发现显著规律。。

5.2 暗记特征的实践应用

5.2.1 确定打印文件制作机具的品牌和型号

根据以上初步的研究结果表明，不同品牌的彩色激光打印机，打印文件的暗记特征各不相同且有一定规律可循；同一品牌的激光打印机，打印文件的暗记特征之间既有相似之处，不同型号之间有的也存在一定的变化。因此，如果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，鉴定实践中可将暗记特征作为初步鉴别彩色激光打印机品牌和型号的可靠依据。

5.2.2 确定打印文件的制作时间

根据以上初步的研究结果表明，对于同一台彩色激光打印机而言，大多数打印文件的暗记特征不会随着时间的推移发生改变，无法仅根据暗记特征判断打印文件的形成时间。但也有少数激光打印机打印文件的暗记特征会随着时间的推移而发生部分改变，目前根据文献报道及以上实验验证，仅发现富士施乐激光打印机打印文件的暗记特征会随着时间的改变而改变，可作为判断该品牌和型号彩色激光打印文件制作时间的可靠依据。从该例实证研究表明，此种以目测不易见的有规律的点阵排列方式的暗记特征，是打印件最有效的防伪措施，也是判断打印文件制作时间最直接的方法，该类打印机在制作重要文件时值得推广使用。当然，由于本文收集的样本材料（包括不同时间打印的历时性样本）并不全面，对于不同品牌和型号的激光打印机的情况还有待进一步研究。

5.2.3 确定打印文件是否经过添加打印

根据彩色激光打印机暗记特征的形成机理和变化规律，在鉴定实践中，暗记特征也可作为添加打印文件鉴定可靠的判断依据之一。如图18所示，黑色方框和圆角框内均是同一份激光打印文件暗记特征的局部点阵，由于在利用同一台激光打印机进行添加打印时纸张位置出现了细微的偏差，因此造成这种暗记特征的重影现象。

图18 添加打印暗记特征的重新现象

5.2.4 暗记特征的展望

根据以上研究结果表明，彩色激光打印机的暗记特征确有一定的规律可循。如果能够全面总结出激光打印机打印文件的暗记特征规律，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，其一方面可为激光打印文件的无损检验增添有利的技术手段；另一方面，其确实可作为激光打印文件防伪的有效措施，值得推广。如果能建立起有效的防伪机制，特别是黑白激光打印机，必将极大地减少人们在经济活动中使用办公机制文件的证据风险，提高鉴定效率。当然，从目前初步的研究情况看，由于暗记特征并非在所有打印文件中都会出现，它的出现规律和反映出的信息目前无法完全掌握，因此，暗记特征在鉴定实践中还存在一定的局限性，有待进一步研究。

[1] 王世全，于遨洋，林红，等.一种鉴别彩色激光印制机具的新方法[J].中国刑警学院学报，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.