浅析POS机数字手写签名笔迹与其他类型手写签名笔迹的的异同

郝艳丽 陈艺娟

福建警察学院，福建 福州 350007

浅析POS机数字手写签名笔迹与其他类型手写签名笔迹的的异同

郝艳丽 陈艺娟

福建警察学院，福建 福州 350007

目的：研究POS机数字手写签名笔迹与各类电子板、纸张上手写签名笔迹的异同。方法：安排50名大学生志愿者使用同一支中性笔在普通A4纸上书写签名，然后用同一支触屏笔在iPadPro平板电脑、小米2平板电脑上书写签名，再在POS机上书写签名，最后比较POS机上的数字手写签名笔迹与另外三种签名笔迹的异同。结果：与其他签名笔迹比较，POS机上的数字手写签名的字形特征、起笔特征、连笔特征、断笔特征变化较大，其他笔迹特征变化不大。结论：POS机上的数字手写签名笔迹仍具有稳定性。

POS机；数字手写签名笔迹；普通手写签名笔迹；笔迹特征

一、绪论

随着计算机的应用以及网络的发展，电子商务逐渐成为一种重要的全球商业贸易活动[1]。同时在无纸化办公的推广下，各类纸质材料随之转变为电子材料，各类签名也随之转变为电子签名。2005年4月，我国颁布了《电子签名法》，规定电子签名具有与手写签名或盖章的同等法律效力[2]。数字手写签名作为电子签名的一种，也广泛应用于不同活动。但在司法鉴定领域，目前对数字手写签名研究较少，POS机数字手写签名研究尚属空白，本文初步研究POS机数字手写签名笔迹，并与其他签名进行比较，为POS机数字手写签名笔迹鉴定提供参考。

数字手写技术是以触控笔为书写工具，以电子屏幕为书写承载物，以电磁压感技术或电流感应技术为核心，将笔尖在屏幕上的运动轨迹记录下来的电子技术[3]。数字手写签名笔迹，即签名人运用数字手写技术，在电子屏幕上签名，以电子数据的形式所保存，用于表明签名人的身份。现今可以实现数字手写技术的电子屏幕主要有电阻式触摸屏、电容式触摸屏和电磁式触摸屏[4]。常见的平板电脑多为电容屏，而常见的POS机多为电阻屏[5]。所以本文研究电阻屏POS机数字手写签名及电容屏数字签名。

二、实验设计

(一)实验器材

手持无线POS终端(以下简称POS机)(乐富支付有限公司NEW7210)一台，iPad Pro平板电脑一台，小米2平板电脑一台，扫描仪(爱普生Epson V350)一台，普通A4纸(天章纸品数码桥多功能办公用纸，70g/m2)，黑色0.5mm中性笔(晨光考试必备KGP-1821)，触控触摸笔(以下简称触屏笔)(EK亿咔时尚金属手写笔)。

(二)制作实验材料

50名大学生志愿者用触屏笔分别在POS机、iPad Pro平板电脑、小米2平板电脑上书写签名三遍，取得各种数字手写签名笔迹，然后用同一支中性笔，在A4纸上书写签名三遍，取得普通手写签名笔迹。

(三)实验材料编号

共获得各类签名笔迹600个，将名志愿者以1，2，3，4……50进行编号，将每个人各自的4种签名笔迹分别进行编号(以1号为例，1号的POS机数字手写签名笔迹为1-1-1、1-1-2、1-1-3，iPad Pro平板电脑数字手写签名笔迹为1-2-1、1-2-2、1-2-3，小米2平板电脑数字手写签名笔迹为1-3-1、1-3-2、1-3-3，普通手写签名笔迹为1-4-1、1-4-2、1-4-3)。

(四)实验材料处理

1.处理POS机数字手写签名笔迹

在POS机后台网站上下载所有具有数字手写签名的签购单，将签购单上的数字手写签名利用Photoshop CS6软件截取为图片，以PNG格式保存，见图1.a。

2.处理iPad Pro平板电脑数字手写签名笔迹

iPad Pro平板电脑上的数字手写签名，利用平板电脑截图功能截图为图片，以PNG格式保存，见图1.b。

3.处理小米2平板电脑数字手写签名笔迹

小米2平板电脑上的数字手写签名，利用平板电脑截图功能截图为图片，以PNG格式保存，见图1.c。

4.处理普通手写签名笔迹

将A4纸上的普通签名笔迹用300dpi的分辨率扫描为图片，以PNG格式保存，见图1.d。

图1 手写签名笔迹(a：POS机数字手写签名；b：iPad Pro平板电脑数字手写签名；c：小米2平板电脑数字手写签名；d：普通手写签名。)

(五)制作笔迹特征比对表

共制作50份笔迹特征比对表，每份比对表中均包括4种手写签名笔迹。

三、实验结果

(一)POS机数字签名笔迹与平板上数字手写签名笔迹比对

对POS机与两种平板电脑上数字手写签名笔迹中各项笔迹特征较普通手写签名笔迹的笔迹特征发生变化的签名进行统计，并计算变化签名占其数字手写签名的比例，统计如表1。

表1 POS机与两种平板电脑上数字手写签名笔迹变化率统计表(%)

由表1可知，POS机数字手写签名笔迹中变化较大的有：字的大小特征、收笔特征；iPad Pro平板电脑上数字手写签名笔迹中变化较大的有：字的大小特征、起收笔特征、连笔特征；小米2平板电脑上数字手写签名笔迹中变化较大的有：字的大小特征、起收笔特征、笔划的基本形态、行笔特征、连笔特征、断笔特征、笔画重描。

1.POS机数字手写签名笔迹的笔画呈锯齿状，平板电脑上数字手写签名笔迹的笔画光滑流畅、无锯齿状(见图2)。由于POS机是电阻屏，感应效果差于平板电脑的电容屏，所以其书写出来的签名笔迹会因分辨率问题呈现锯齿状，而电容屏上的笔迹则呈现光滑、细节清晰的形态。

图2 POS机与两台平板电脑上数字手写签名笔迹特征比对图(a：POS机数字手写签名；b：iPad Pro平板电脑数字手写签名；c：小米2平板电脑数字手写签名。)

2.起笔特征。由于POS机的屏幕属于压力感应，且大部分人起笔时的书写压力通常大于收笔书写压力，所以书写人起笔特征在POS数字手写签名笔迹中得到较好的体现，收笔特征则未体现(见图3)。而平板电脑上的数字手写签名笔迹的起笔特征变化较大。

3.连笔特征。由于POS机配套笔在书写时与屏幕的摩擦较小，所以书写时能够保持较稳定的书写技能与习惯，但是触屏笔与平板电脑的摩擦较大，书写人在书写时减缓书写速度，从而改变部分连笔特征。

4.笔划的基本形态、行笔特征、断笔、笔画重描。POS机与小米2平板电脑的触屏原理不同。前者是压力感应，在书写人有实施压力的情况下，即会形成字迹，并不会出现所以在书写人有稳定的书写习惯、技能的情况下，笔划的基本形态与行笔特征会相对保持不变。后者是电流感应，由于小米2平板电脑本身配置问题，导致屏幕与人体未形成电流，使得触屏笔在屏幕上形成断笔，而书写人因断笔而重复书写，形成重笔(见图4)。也因此部分书写人在担心会形成断笔的情况下，会改变书写习惯，而改变笔划基本形态或者产生抖笔现象。

图3 起笔特征(a：POS机数字手写签名；b：iPadPro平板电脑数字手写签名；c：小米2平板电脑数字手写签名；d：普通手写签名。)

(二)POS机数字签名笔迹与纸张上签名笔迹的比对

由表1可知，POS机数字手写签名笔迹相较普通手写签名笔迹，笔迹特征变化较大的有：字的大小特征、收笔特征。

1.字的大小特征。因为书写人在POS机上进行数字手写签名时，手处于腾空状态，无支撑，并不如在纸张以及平板电脑上写字方便；POS机书写屏幕相对于纸张更加的光滑，字体结构易发生变化；POS机配套的笔头比签字笔笔头更粗(见图5)，且POS机屏幕书写范围为5.6cm×2.5cm，限定了签名人的签名范围，在一定程度上影响了书写人的书写习惯(见图6)，而这范围大于普通手写签名大小，所以绝大部分人的POS机上数字手写签名笔迹的字体比普通手写签名笔迹字体大(见图7)。

2.收笔特征。收笔特征主要有直收笔、顿压收笔、回转收笔。而POS机数字手写签名笔迹的收笔特征主要变化为笔锋、顿笔、回转收笔几乎消失(见图8、9)。这是因为POS机屏幕无法精确感知书写人的书写压力，使笔划不能根据书写压力大小而发生粗细的变化，所以笔锋与顿笔的收笔特征都变化为直收。而且POS机本就是压力感应的电阻屏，有压力才能形成笔迹，所以一些如回转收笔等这些小压力的笔迹，便不能准确的体现在POS机上。

图8 笔锋消失(a：POS机数字手写签名；b：普通手写签名。)

图9 回转笔特征消失(a：POS机数字手写签名；b：普通手写签名。)

3.笔划出现锯齿状、截屏现象。由于POS机是电阻式触摸屏，其配置和分辨率较低，以及其签字时所体现的签字范围与其所截取签名时的范围并不完全一致，所以POS机上数字手写签名笔迹出现的显著特征是每个笔划都出现锯齿状和小部分签名出现截屏现象(见图10)。

图10 笔划出现锯齿状与截屏现象特征图(a：POS机数字手写签名；b：普通手写签名。)

四、结论

通过特征比对表以及统计数据发现，POS机数字手写签名笔迹与iPad Pro平板电脑数字手写签名笔迹的特殊性和稳定性在总体上能够保持相对稳定。在POS机数字手写签名笔迹的鉴定中，可以以普通签名笔迹或iPad Pro平板电脑的数字手写签名笔迹为比对样本。但是也由于书写工具和书写屏幕的不同，有一部分笔迹特征发生较大的变化，如POS机上数字手写签名笔迹的起笔特征、连笔特征、断笔特征都相对于iPad Pro平板电脑上数字手写签名笔迹的变化的较少；POS机上数字手写签名笔迹的字体大小、收笔特征较普通手写签名笔迹发生变化。对于这些特征的变化在检验时应该注意。

[1]王瑞金.电子商务[M].济南：山东人民出版社，2003.2.

[2]全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国电子签名法[Z].2005.

[3]闫龙飞，王立梅.数字手写签名笔迹检验实验研究[J].中国司法鉴定期刊，2016(4)：25-29.

[4]佚名.锁定触摸流 漫谈电阻、电容、电磁三大屏幕[J].硬通货_数学硬用，2011(3)：54-55.

[5]闫龙飞.数字手写笔迹的特点及其检验研究[J].北京警察学院学报期刊，2015，5(3)：95-105.

D

A

2095-4379-(2017)22-0267-03

郝艳丽(1987-)，女，汉族，山东临沂人，硕士研究生，福建警察学院，助教，研究方向：文件检验。