前 言

當(dāng)今社會(huì)處于快節(jié)奏的時(shí)代，每日的信息交互和文件傳輸數(shù)量數(shù)以萬(wàn)計(jì)。如何在海量傳播的數(shù)據(jù)和文件中，通過(guò)隱蔽的追蹤技術(shù)追蹤到它們產(chǎn)生的源頭，在驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性和相關(guān)責(zé)任追究中顯得十分關(guān)鍵。紙質(zhì)文件一般通過(guò)打印機(jī)的打印和復(fù)印而產(chǎn)生，而現(xiàn)在大部分的打印機(jī)都設(shè)置有暗碼追蹤技術(shù)。通過(guò)一些肉眼不可見(jiàn)的暗碼，使這些打印機(jī)打印出的文件帶有某種特定的標(biāo)記，可用于紙質(zhì)文件隱藏追蹤。電子文件的追蹤，可通過(guò)數(shù)字水印技術(shù)使不可見(jiàn)的攜帶信息的水印隨著文件的產(chǎn)生而自動(dòng)生成，并嵌入到數(shù)字文件中，實(shí)現(xiàn)隱藏追蹤的目的。

本文主要介紹隱藏追蹤的相關(guān)內(nèi)容，包括暗碼追蹤技術(shù)和數(shù)字水印技術(shù)，使讀者可以對(duì)隱藏追蹤的相關(guān)內(nèi)容有一定的了解。

暗碼追蹤

跟蹤暗碼是指重復(fù)出現(xiàn)在某種機(jī)型的彩色激光打印機(jī)打印文件上，由直徑只有1微米的黃色墨點(diǎn)所組成的點(diǎn)陣圖形。彩色激光打印機(jī)廠商把彩色激光打印機(jī)獨(dú)特的個(gè)體信息設(shè)計(jì)成獨(dú)一無(wú)二的點(diǎn)陣圖形存儲(chǔ)在打印機(jī)芯片中，點(diǎn)陣圖形隨著彩色激光打印文件的輸出轉(zhuǎn)印到彩色激光打印文件之上，這就形成了跟蹤暗碼。這些暗碼為追蹤文件產(chǎn)生的來(lái)源提供了很好的幫助，本節(jié)將介紹紙質(zhì)文件中暗碼的顯現(xiàn)與分析。

暗碼本身具有隱藏性的特征，人們的肉眼在不借助任何儀器的情況下直接觀察打印文件時(shí)，看不到打印文件上的跟蹤暗碼。運(yùn)用三目連續(xù)變倍數(shù)碼顯微鏡觀察打印文件，當(dāng)打印文件被放大到3.5倍時(shí)，跟蹤暗碼則能夠被發(fā)現(xiàn)，即能夠隱約看到很小的黃色墨點(diǎn);當(dāng)放大到20倍時(shí)，能夠清晰地看到較大的黃色墨點(diǎn)。但這種方法的缺點(diǎn)是觀察到的黃色墨點(diǎn)與白色紙張的顏色差異不明顯，并且每次只能觀察小部分的跟蹤暗碼，無(wú)法一次性觀察整幅打印文件上所有跟蹤暗碼的分布情況，限制了對(duì)跟蹤暗碼的分析。

因?yàn)樵谑褂蔑@微鏡進(jìn)行觀察時(shí)，分布在打印文件上的跟蹤暗碼是一個(gè)個(gè)的黃色墨點(diǎn)，所以可以依據(jù)不同物質(zhì)對(duì)光的反射不同的特性及藍(lán)色與黃色的互補(bǔ)特性原理，利用420nm～500nm藍(lán)光照射打印文件來(lái)加大跟蹤暗碼與紙張的顏色反差，藍(lán)光被黃色墨點(diǎn)大量吸收而使黃色墨點(diǎn)呈現(xiàn)深藍(lán)色，白色紙張對(duì)藍(lán)光大量反射而使紙張呈現(xiàn)淺藍(lán)色。在墨點(diǎn)與紙張的顏色差異加大的條件下，使用照相機(jī)通過(guò)分段照相的方式對(duì)打印文件進(jìn)行全幅的掃描，再使用特殊的分析儀器對(duì)掃描文件進(jìn)行分析，則可以顯現(xiàn)出整張打印文件上所有的跟蹤暗碼。

不同品牌、不同型號(hào)的彩色激光打印機(jī)打印文件上跟蹤暗碼的形態(tài)和大小不盡相同。根據(jù)暗碼形態(tài)和大小的差異區(qū)分不同打印機(jī)的打印文件，從而確定打印文件的打印機(jī)品牌和型號(hào)。依據(jù)該品牌型號(hào)的打印機(jī)的特定解碼方法對(duì)得到的跟蹤暗碼進(jìn)行解析，進(jìn)而獲得打印文件的相關(guān)源頭信息。

一個(gè)利用暗碼追蹤技術(shù)來(lái)追蹤泄密人員的例子。2017年6月，美國(guó)國(guó)安局承包商的一名雇員，被指控對(duì)外泄露政府機(jī)密文件。涉事地點(diǎn)位于美國(guó)喬治亞洲奧古斯塔市的美國(guó)陸軍網(wǎng)絡(luò)司令部新址，這名雇員已承認(rèn)那些文件是她使用美國(guó)國(guó)安局的打印機(jī)打印，并將掃描的副本郵寄給了一家名叫The Intercept的媒體。本來(lái)這種泄密是不太容易找出內(nèi)鬼的，但美國(guó)國(guó)安局卻很快鎖定了她，而讓這個(gè)內(nèi)鬼暴露的關(guān)鍵就是美國(guó)國(guó)安局打印機(jī)中的一個(gè)隱藏功能暗碼追蹤技術(shù)。在機(jī)密文件被發(fā)現(xiàn)后，情報(bào)機(jī)構(gòu)利用暗碼追蹤技術(shù)，將泄露的機(jī)密文件圖像輸入進(jìn)行解碼，根據(jù)文件上的暗碼信息獲得了打印文件的打印機(jī)的型號(hào)、編號(hào)和打印時(shí)間，最終鎖定了這名雇員。打印機(jī)追蹤暗碼解析實(shí)例如圖1所示。

圖1 打印機(jī)追蹤暗碼解析實(shí)例

數(shù)字水印

數(shù)字水印是把一些標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體中如多媒體、文檔、軟件等，或是通過(guò)修改載體特定區(qū)域的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)間接嵌入。這兩種嵌入方式不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被探知和再次修改。數(shù)字水印可以被生產(chǎn)方識(shí)別和辨認(rèn)，通過(guò)隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者、傳送隱秘信息等目的，是追蹤溯源、文件保護(hù)的有效辦法，同時(shí)也是信息隱藏技術(shù)研究領(lǐng)域的重要分支和研究方向。

數(shù)字水印也具有隱藏性的特征。一方面是視覺(jué)上的不可感知性，即嵌入水印導(dǎo)致的圖像變化對(duì)觀察者的視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)講是不可察覺(jué)的，最理想的情況是水印圖像與原始圖像在視覺(jué)上一模一樣，這是絕大多數(shù)水印算法所應(yīng)達(dá)到的要求;另一方面水印用統(tǒng)計(jì)方法也是不能恢復(fù)的，如對(duì)大量的用同樣方法和水印處理過(guò)的信息產(chǎn)品使用統(tǒng)計(jì)方法也無(wú)法提取水印或確定水印的存在。

數(shù)字水印根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域可分為：

• 脆弱水印：通常用于數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，當(dāng)數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，脆弱水印會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。哪怕是一個(gè)像素改變，都會(huì)破壞水印本身，從而達(dá)到驗(yàn)證保護(hù)的目的，鑒定數(shù)據(jù)是否完整。
• 魯棒水?。和ǔＳ糜跀?shù)字化圖像、視頻、音頻或電子文檔的版權(quán)保護(hù)。將代表版權(quán)人身份的特定信息，如一段文字、標(biāo)識(shí)、序列號(hào)等按某種方式嵌入在數(shù)字產(chǎn)品中，在發(fā)生版權(quán)糾紛時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的算法提取出數(shù)字水印，從而驗(yàn)證版權(quán)的歸屬，確保著作權(quán)人的合法利益，避免非法盜版的威脅。

脆弱水印主要用于保護(hù)圖像的完整性，而魯棒水印除了被用于多媒體數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)外，因其特性還可以用于電子文件的追蹤溯源。通過(guò)特定的程序設(shè)計(jì)，在電子文件產(chǎn)生的同時(shí)，也將文件創(chuàng)建人、時(shí)間、地點(diǎn)等必要信息通過(guò)魯棒水印的方式嵌入到電子文件中。因魯棒水印的健壯性，魯棒水印能夠承受大量的、不同的物理和幾何失真。不論是有意的，如惡意攻擊、修改;或是無(wú)意的，如圖像壓縮、濾波、噪聲污染和尺寸變化等等，魯棒水印中的信息都會(huì)盡可能地保存下來(lái)，這一特性為文件的追蹤溯源提供有力的支持。

小 結(jié)

隱藏追蹤技術(shù)，以不可見(jiàn)的方式在文件數(shù)據(jù)中攜帶其相關(guān)的產(chǎn)生信息，為文件數(shù)據(jù)追蹤溯源提供有力的支持和實(shí)現(xiàn)的可能。本文主要從紙質(zhì)文件和電子文件兩個(gè)方面的隱藏追蹤入手，分別介紹了打印紙質(zhì)文件打印機(jī)中普遍使用的暗碼追蹤技術(shù)和可用于電子文件追蹤溯源的數(shù)字水印中的魯棒水印技術(shù)。期望讀者可以在閱讀本文后，對(duì)隱藏追蹤技術(shù)有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。

參考文獻(xiàn)

[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(xiàn)與分析[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,21(01):10-14.

[2]《隱寫(xiě)學(xué)原理與技術(shù)》