运用系统思维法检验电子签名笔迹*

王少仿 谭 行

（1.湖北警官学院，湖北 武汉430034；2.秭归县公安局，湖北 宜昌443600）

电子签名作为一种新生的技术，逐渐被应用于金融、商务、管理等领域的业务活动，成为无纸化办公的重要工具之一。同时，利用电子签名实施违法犯罪活动以及与电子签名有关的诉讼争议也相应增加，准确鉴别其书写人遂成为揭露违法犯罪事实和解决诉讼争议的重要路径。国内已有学者对电子签名笔迹的特征变化规律开展研究，并取得一定成果［1-3］，但是对于此类笔迹检验的思维法及技术方法却鲜少有研究性涉猎。基于此，笔者运用系统思维法，综合分析电子签名笔迹的形成与表现，深入研究其系统结构，探索行之有效的检验方法。

本文主要以运用专门电子设备捕获、记录书写人书写动作的生物特征式电子签名（或者称之为触屏手写数字签名）为研究对象。

1 电子签名笔迹的系统结构分析

从系统论的视角来剖析，电子签名笔迹是由纵向和横向的多要素所组成。它既是若干子系统的系统，也是另一个更大系统的子系统。因此，鉴定员至少可从两个层次去分析和认识其系统结构与组成要素。

1.1 案件系统与电子签名笔迹要素

如果将特定案件（或者事件）作为一个系统，那么电子签名笔迹就可被视为其中的一个组成要素。当然，如果将文件物证作为一个整体，电子签名笔迹也可视为其中一个部分。为了简化系统层级，笔者仅分析作为系统的案件与作为要素的电子签名笔迹之间的内在联系，如图1所示。

图1 案件系统与电子签名笔迹要素

首先，电子签名笔迹是案件系统组成的一个要素。在经济犯罪案件中，电子签名笔迹是作案行为的产物或者利用的工具。作案人通常结合作案条件书写签名，伪造、变造文件，以图掩盖犯罪事实、扰乱侦查工作。在一些民事纠纷中，电子签名笔迹的书写人不明确而成为争议的焦点。这些案件或纠纷有一个共同特点：电子签名笔迹是案件或纠纷的重要物证或核心物证，准确鉴别其书写人能直接揭示案件事实。

其次，电子签名笔迹要素与案件系统其它要素紧密相关。一方面，书写人作为案件的实施者或者争议的当事人，也是案件系统的要素之一，其文化程度、生理状况、心理状况、书写技能等直接关系到笔迹形成和特征表现。另一方面，案件发生的历史原因、社会背景、时空条件等均是案件系统的组成要素，对电子签名笔迹能否正常形成会产生巨大影响。

1.2 电子签名笔迹系统与各组成要素

电子签名笔迹的组成可分为两部分：基本成分和附加成分。如果把电子签名笔迹作为一个系统，那么可将其组成要素简单划分为基本成分要素和附加成分要素，如图2所示。

图2 电子签名笔迹系统与各组成要素

基本成分要素主要包括书写技能和书写习惯等方面。如果以书写习惯为系统，即所谓的书写习惯体系，则书写动作习惯、文字布局习惯可分别视作该系统的组成要素。

附加成分要素包括主观方面的故意伪装和客观方面的书写设备、书写条件等。与普通笔纸书写笔迹相比，电子签名笔迹的附加成分要素中异常书写设备的表现最为突出、最具影响。这种异常书写设备主要由书写工具（电子签名笔或者手指尖）、捕获设备、处理软件等要素构成，每个要素的性能参数都可能会影响书写设备的运行性能，进而影响到电子签名笔迹的形成和特征表现。

2 电子签名笔迹的整体研究与系统鉴定

在电子签名笔迹检验的过程中，鉴定人员必须以系统为纲、以要素为目，对每个系统进行整体性研究，对每个要素进行多角度分析，采取系统鉴定方略。

2.1 电子签名笔迹所处案件系统的整体研究

鉴定人员对电子签名笔迹所处案件系统进行整体分析，必须先全面了解案件情况、收集案件相关信息、掌握案件系统组成要素，这是实施电子签名笔迹系统检验的前提。首先，案件基本情况，如发生的时间、地点、发现经过、相关背景等，避免出现“原告在飞机上，法院笔录却显示他在开庭”的荒唐行径；其次，嫌疑人情况，如姓名、年龄、性别、职业、文化程度、社会经历、书写技能等；再次，委托鉴定事项，例如委托单位是需要解决电子签名所记录信息的真实性（即是否为原始记录，有无篡改），还是电子签名笔迹的书写人或者书写时间等。

2.2 电子签名笔迹系统各组成要素的整体研究

在电子签名笔迹系统构成中，若以基本成分或附加成分为子系统，又包括大量子要素。这些要素使得电子签名笔迹体现出明显的类型化特点，从而与传统笔纸书写笔迹及其它非正常笔迹相区别。

第一，书写动作生硬，笔画缺乏粗细变化。电子签名笔迹的书写动作普遍显得比较生硬，笔画粗细缺乏明显变化，类似于等线体，如图3-1 所示。尤其是电容式触屏书写设备，触屏手写时只要带有电荷的物体接触屏幕或者离屏幕较近，感应系统就将书写动作转变成粗细均匀的线条笔画，压力大小与笔画的粗细无直接关系。而传统笔纸书写笔迹的笔画粗细会随着笔与纸之间压力大小的变化而改变，产生明显的层次感觉，并在起笔、收笔处形成笔锋，如图3-2所示。

图3 -1 电子签名笔迹的笔画粗细均匀

图3 -2 传统笔纸书写笔迹的笔画粗细变化

第二，笔画间缺乏照应关系。一般人使用电子签名的频率并不高，书写速度较慢，书写熟练程度降低，连笔较少，前后笔画间缺乏照应关系。即使书写速度相对较快时，电子签名笔迹的前一笔画的收笔与后一笔画的起笔之间也会缺乏良好的照应关系，如图4-1 所示，这主要是因触屏书写原理而形成的。触屏书写时，电子笔或手指尖等书写工具需要与屏幕持续地接触，很少有抬笔、回转动作。传统笔纸书写时，笔与纸张的接触时间和距离会随着书写动作的顺畅进行而发生变化，笔画的运行形态和起收笔形态发生相应变化，前后笔画间能形成“形断意连”的照应关系，如图4-2所示。

图4 -1 电子签名笔迹的笔画无照应关系

图4 -2 传统笔纸书写笔迹的笔画有照应关系

第三，无驻笔痕迹。受捕获设备和处理软件的影响，触屏书写电子签名笔迹中，即使书写动作存在中途停顿也不会产生油墨堆积现象，笔画边缘依然能保持光滑、平齐，如图5-1 所示。在传统笔纸书写笔迹中，如果书写动作存在中途停顿、迟缓，则笔画会出现相应停顿痕迹，留下油墨堆积形成的墨点，如图5-2所示。

图5 -1 电子签名笔迹无明显中途停顿

图5 -2 传统笔纸书写笔迹有中途停顿

第四，无笔痕特征。笔痕是在书写压力的作用下，书写工具（笔）与纸张表面相接触，产生的特殊细小痕迹。通过分析笔痕特征可以有效解决特定书写工具和书写人同一认定的技术难题，大大增强少量字检验及伪装笔迹检验的效率和准确性。但是，绝大多数类型的电子签名笔迹都不能形成和保留笔痕特征（见图6-1）。而传统笔纸书写笔迹，基本上都会留下墨点、露白、白线划痕、墨线划痕、墨流形态等笔痕特征，图6-2 为中性笔书写留下的白线划痕。笔痕特征的有无成为判断某个签名是传统笔纸签名还是触屏书写电子签名的重要依据之一。

图6 -1 电子签名无笔痕

图6 -2 中性笔签名的白线划痕

2.3 检材笔迹与样本笔迹的综合比较和系统鉴定

运用系统思维法对电子签名笔迹和样本笔迹进行综合比较时，鉴定员既要善于识别不同人书写笔迹因电子签名设备有别于传统笔纸签名而产生一定共性特征，也要善于区分同一人书写笔迹因电子签名设备的种类不同而表现一定差异性特征。后者属于以电子签名设备为标准而划定的机型种类特征。以下分别以同一品牌不同种类电子签名设备、同一品牌不同型号电子签名设备书写签名的部分特征为例进行探讨。

首先，同一品牌不同种类电子签名设备书写签名笔迹的比较。以“汉王”牌手写板为例，笔者运用名称分别“挑战者”、“挑它”的两套书写设备进行对比性分析，两者的读取速度（100 点/s）、读取范围（75mm×60mm）、读取高度（5mm）等性能参数均相同，但前者采用电磁压感的感应方式，后者采用电容触控的感应方式。经比较后发现，同一人运用两套设备所书写的签名笔迹在颜色深浅、笔画粗细、转折形态、笔力分布等多方面特征上存在差异，如图7-1、图7-2所示。

图7 -1 “汉王”牌（挑战者）手写板书写签名

图7 -2 “汉王”牌（挑它）手写板书写签名

其次，同一品牌不同型号电子签名设备书写签名笔迹的比较。以“友基”牌手写板为例，笔者对型号分别“绘影EX07W”、“绘影EX08”的两套书写设备进行对比性分析。两者的感应方式均为电磁压感；前者的读取速度（220 点/s）、读取范围（203mm×127mm）、压感级别（2048M）；后者的读取速度（266 点/s）、读 取 范 围 （254mm × 159mm）、 压 感 级 别（8192M）。经比较后发现，同一人书写电子签名笔迹的颜色深浅、笔画宽度及粗细过渡、弯曲抖动等特征上存在差异，如图8-1、图8-2所示。

图8 -1 “友基”牌“绘影EX07W”型手写板书写签名

图8 -2 “友基”牌“绘影EX08”型手写板书写签名

3 结语

由于形成方式和捕获方式有别于传统笔纸签名，电子签名笔迹检验不仅涉及到计算机化、电子化的数据，而且涉及书写硬件设备的性能。鉴定员既要分析静态图像中笔迹特征，还要分析签名设备所捕获的与速度、压力等相关的瞬时、动态数据，才能作出准确的、可靠的鉴定意见［4］。因此，鉴定员不仅需要熟练掌握普通签名笔迹的一般特点和检验方法，还需要全面了解电子签名笔迹的形成原理和特征表现，必要时可与计算机领域的专业人士开展协作，运用系统思维模式在方法论体系内展开鉴定工作。