前 言

當今社會處于快節(jié)奏的時代，每日的信息交互和文件傳輸數(shù)量數(shù)以萬計。如何在海量傳播的數(shù)據(jù)和文件中，通過隱蔽的追蹤技術(shù)追蹤到它們產(chǎn)生的源頭，在驗證數(shù)據(jù)的真實性、有效性和相關(guān)責(zé)任追究中顯得十分關(guān)鍵。紙質(zhì)文件一般通過打印機的打印和復(fù)印而產(chǎn)生，而現(xiàn)在大部分的打印機都設(shè)置有暗碼追蹤技術(shù)。通過一些肉眼不可見的暗碼，使這些打印機打印出的文件帶有某種特定的標記，可用于紙質(zhì)文件隱藏追蹤。電子文件的追蹤，可通過數(shù)字水印技術(shù)使不可見的攜帶信息的水印隨著文件的產(chǎn)生而自動生成，并嵌入到數(shù)字文件中，實現(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)在某種機型的彩色激光打印機打印文件上，由直徑只有1微米的黃色墨點所組成的點陣圖形。彩色激光打印機廠商把彩色激光打印機獨特的個體信息設(shè)計成獨一無二的點陣圖形存儲在打印機芯片中，點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，看不到打印文件上的跟蹤暗碼。運用三目連續(xù)變倍數(shù)碼顯微鏡觀察打印文件，當打印文件被放大到3.5倍時，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;當放大到20倍時，能夠清晰地看到較大的黃色墨點。但這種方法的缺點是觀察到的黃色墨點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，限制了對跟蹤暗碼的分析。

因為在使用顯微鏡進行觀察時，分布在打印文件上的跟蹤暗碼是一個個的黃色墨點，所以可以依據(jù)不同物質(zhì)對光的反射不同的特性及藍色與黃色的互補特性原理，利用420nm～500nm藍光照射打印文件來加大跟蹤暗碼與紙張的顏色反差，藍光被黃色墨點大量吸收而使黃色墨點呈現(xiàn)深藍色，白色紙張對藍光大量反射而使紙張呈現(xiàn)淺藍色。在墨點與紙張的顏色差異加大的條件下，使用照相機通過分段照相的方式對打印文件進行全幅的掃描，再使用特殊的分析儀器對掃描文件進行分析，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、不同型號的彩色激光打印機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)分不同打印機的打印文件，從而確定打印文件的打印機品牌和型號。依據(jù)該品牌型號的打印機的特定解碼方法對得到的跟蹤暗碼進行解析，進而獲得打印文件的相關(guān)源頭信息。

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

圖1 打印機追蹤暗碼解析實例

數(shù)字水印

數(shù)字水印是把一些標識信息(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，或是通過修改載體特定區(qū)域的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)間接嵌入。這兩種嵌入方式不影響原載體的使用價值，也不容易被探知和再次修改。數(shù)字水印可以被生產(chǎn)方識別和辨認，通過隱藏在載體中的信息，可以達到確認內(nèi)容創(chuàng)建者、傳送隱秘信息等目的，是追蹤溯源、文件保護的有效辦法，同時也是信息隱藏技術(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。一方面是視覺上的不可感知性，即嵌入水印導(dǎo)致的圖像變化對觀察者的視覺系統(tǒng)來講是不可察覺的，最理想的情況是水印圖像與原始圖像在視覺上一模一樣，這是絕大多數(shù)水印算法所應(yīng)達到的要求;另一方面水印用統(tǒng)計方法也是不能恢復(fù)的，如對大量的用同樣方法和水印處理過的信息產(chǎn)品使用統(tǒng)計方法也無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，當數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生改變時，脆弱水印會發(fā)生相應(yīng)的改變。哪怕是一個像素改變，都會破壞水印本身，從而達到驗證保護的目的，鑒定數(shù)據(jù)是否完整。
• 魯棒水印：通常用于數(shù)字化圖像、視頻、音頻或電子文檔的版權(quán)保護。將代表版權(quán)人身份的特定信息，如一段文字、標識、序列號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，通過相應(yīng)的算法提取出數(shù)字水印，從而驗證版權(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)保護外，因其特性還可以用于電子文件的追蹤溯源。通過特定的程序設(shè)計，在電子文件產(chǎn)生的同時，也將文件創(chuàng)建人、時間、地點等必要信息通過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盡可能地保存下來，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現(xiàn)的可能。本文主要從紙質(zhì)文件和電子文件兩個方面的隱藏追蹤入手，分別介紹了打印紙質(zhì)文件打印機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，對隱藏追蹤技術(shù)有一個簡單的了解。

參考文獻

[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].中國人民公安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,21(01):10-14.

[2]《隱寫學(xué)原理與技術(shù)》