富士施乐彩色激光打印机跟踪代码研究
[王洁1 
, 周颂东2 , 李佳2 , 张卫国1 ]
, 周颂东引用本文
王洁, 周颂东, 李佳, 张卫国. 富士施乐彩色激光打印机跟踪代码研究[J].刑事技术, 2017,42(4):303-306
WANG Jie, ZHOU Songdong, LI Jia, ZHANG Weiguo. Xerox Color Laser Printer ’s Tracking Code: Role for Identification [J]. Forensic Science and Technology,2017,42(4): 303-306
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WANG Jie, ZHOU Songdong, LI Jia, ZHANG Weiguo. Xerox Color Laser Printer ’s Tracking Code: Role for Identification [J]. Forensic Science and Technology,2017,42(4): 303-306
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《刑事技术》编辑部
富士施乐彩色激光打印机跟踪代码研究
第一作者简介：王洁（1983—）,女,安徽滁州人,硕士,工程师,研究方向为文检、痕迹鉴定。Email: wangjie8307@163.com
摘要
本文介绍利用跟踪代码进行彩色激光打印机鉴别的研究背景和现状,指出缺乏有效的分析手段和充足的打印样本是导致该项研究进展缓慢的原因之一,故引入一种新的分析工具和方法对富士施乐品牌彩色激光打印机的跟踪代码进行深度全面的研究。经对该品牌多种型号打印机大量打印样本的比较归纳,明确了该类跟踪代码的点阵结构、定位机制,并依据特定行列的奇偶性将点阵分为两种类型。根据对每种类型点阵所包含的打印信息及其编解码方式的详细分析,总结出该类跟踪代码的检验流程。结果可为利用跟踪代码进行富士施乐品牌彩色激光打印机鉴别提供理论依据,本文方法也可为其它品牌彩色激光打印机跟踪代码的研究提供参考。
关键词:
富士施乐; 彩色激光打印机; 跟踪代码
中图分类号:DF794.2
文献标志码:A
文章编号:1008-3650(2017)04-0303-04
doi: 10.16467/j.1008-3650.2017.04.009
Xerox Color Laser Printer ’s Tracking Code: Role for Identification
Abstract
Color laser printers can be identified with the tracking codes because these codes are left on the paper printed by the relevant printers. Here, the background and present situation of this kind of research were introduced, thereby extrapolating the reason why this kind of research is going slowly rests with lacking both efficient analytic approaches and sufficient printed samples. Therefore, Fuji Xerox color laser printers were selected as the subject to comprehensively study their tracking codes with a new analytical tool and method through plentiful samples printed from various models of the printers. The tracking codes are represented with their own orientation mechanisms and structures of dot matrices which to be classified into two types based on the parities exhibited in specific lines and rows. From the analysis of each type’s dot matrix into its embodying printed information and decoding mode, the examination procedure was proposed for the studied tracking code. The discoveries here can be relied on to identify Fuji Xerox-brand color laser printers, and the research strategy used here is also able to be referred to similar researches on the other diverse color laser printers.
Key words:
Xerox; color laser printer; tracking code
很多型号的彩色激光打印机都会在打印页面上添加按特殊规律排列的微小黄色墨点作为追溯打印文件来源的跟踪代码。这一现象最早由美国电子前沿基金会(EFF)在2005年发现并报道[1, 2], 并迅速引起了国内文检领域研究者的关注。但是由于缺乏充足的打印样本和高效的分析手段等原因, 对于上述跟踪代码的研究进展缓慢, 限制了其在文检实践中的应用。通过收集大量富士施乐彩色激光打印机的打印样本, 并采用一种新的分析工具和方法, 本文全面深入地分析了该品牌彩色激光打印机跟踪代码的点阵结构, 希冀为实践应用提供有益的参考。
1 材料与方法
由于各打印机制造商将跟踪代码作为秘密不对外公开, 因此要将跟踪代码应用于文检实践就需采用逆向分析的方法, 通过对不同品牌、不同型号、不同机台、不同时间的打印样本进行比较归纳, 理清每种品牌彩色激光打印机跟踪代码的点阵结构。此前的研究[3, 4, 5]倾向于对多种品牌的彩色激光打印机的跟踪代码进行概括性的论述, 针对单一品牌收集的样本较少, 因此其结论往往难以支持具体的实践应用。本文收集了富士施乐18种型号、21台打印机的样本, 并对每台打印机都多次取样（见表1）, 以从样本质量上保证研究结果的可靠性。
1.1 研究对象
 | 表1 打印机取样列表 Table 1 List of the sampled printers |
1.2 研究方法
此前的研究通常是采用文检仪或显微镜等传统工具和方式对跟踪代码进行观测, 故研究者很难对跟踪代码的点阵结构做深入的分析。本文采用专门用于打印文件检验的“ Xprint打印文件检验系统” 。该系统采用独有的自适应色谱分离水印增强技术, 以非接触无损方式清晰显现打印文件上的跟踪代码, 通过其丰富的软件工具对跟踪代码的点阵结构进行分析, 可为跟踪代码检验提供有力的选用手段。利用Xprint系统提取跟踪代码的步骤如下：
1) 对彩色激光打印文件进行高分辨率扫描, 并显现扫描图片上的暗记点阵。图1是分别用显微镜和Xprint系统观测暗记的效果比较。
2) 对点阵图像进行倾斜校正、行列分割、周期分解等操作, 从而提取单个周期点阵。如图2所示, 图中等间距的水平和垂直网格线用于行列分割, 方框区域为提取的单个周期点阵。
3) 为了便于分析比对, 将单个周期点阵以规范化形式表示, 每个方格代表一个行列单元, 黑格表示此处有点, 白格表示无点, 如图3。
 | 图1 跟踪代码观测效果对比图（a.显微镜放大后观察效果; b. Xprint系统处理后观察效果）Fig.1 Effect comparison on the tracking code observed with either a microscope or the Xprint processing (a. Observation under a microscope; b. Result obtained from Xprint processing) |
 | 图2 点阵分析过程Fig.2 Pattern of the dot matrix that repeatedly emerges with the enclosed inside the red rectangle as its one basic unit |
 | 图3 规范化表示的点阵Fig.3 Normalized form of one unit of dot matrix with black and white pane(s) |
2 结果和讨论
通过对上述样本的分析, 发现富士施乐品牌彩色激光打印机的跟踪代码从点阵结构上可分为两类, 本文称为Ⅰ 型和Ⅱ 型。各型号打印机对应的点阵类型见表1。下面将从点阵的构造方式、定位机制、信息解析、检验流程等四个方面做分析。
2.1 构造方式
富士施乐品牌彩色激光打印机的跟踪代码以8行15列的点阵作为周期单元在整幅打印页面上间隔重复出现, 行列间距均为1 mm (见图2)。点阵的第一行和第一列由校验位组成, 称为校验行和校验列, 其余部分是数据位, 表示与打印相关的信息。点阵的校验机制如下：编码时, 校验行中的每一位 (第一位除外) 通过设置该点位点的有无以保证该位所处的列中总点数为奇数; 而校验列中的每一位 (第一位除外) 则通过设置该点位点的有无以确保该位所处的行中总点数为奇数, 见图4。据此可检查点阵的完整性, 避免解码时发生错误。
 | 图4 富士施乐的点阵结构（a. Ⅰ 型点阵; b. Ⅱ 型点阵）Fig.4 Structure (style Ⅰ or Ⅱ ) of dot matrix from Xerox color laser printers (a. Style-Ⅰ dot matrix; b. Style-Ⅱ dot matrix) |
2.2 定位机制
除了用于检查点阵的完整性之外, 校验行和校验列还具有确定点阵方向的作用。由于打印走纸方向或者扫描方向存在差异, 提取的点阵可能具有不同方向, 所以确定点阵的方向 (即确定第一行和第一列的位置) 是正确解码点阵信息的前提。研究发现：在Ⅰ 型点阵中, 全部15列的点数都是奇数, 而8行中只有校验行点数是偶数, 其余7行都是奇数, 因此将该偶数行作为第一行即可确定点阵方向; 在Ⅱ 型点阵中, 全部8行的点数都是奇数, 而15列中只有校验列点数是偶数, 其余14列都是奇数, 因此将该偶数列作为第一列即可确定点阵方向, 见图4。
2.3 信息解析
通过比对不同机台、不同时间的打印样本, 发现经过定位的Ⅰ 型点阵可采用以下方式解码与打印相关的信息：1) 第11~15列在同一机台不同时间的打印样本中保持不变, 而在不同机台中会发生改变, 由此推断该部分代表打印机序列号信息, 对此5列进行二进制译码, 译码方法是将每列的第8位作二进制低位, 第2位作二进制高位, 黑色方格表示1, 白色方格表示0, 例如图4中的Ⅰ 型点阵第15列对应的二进制数是0111111, 转换成十进制数就是63。译码所得十进制数字与机身序列号一致, 故证实该推断; 2）第2、5、6、7、8列在同一机台不同时间的打印样本中会发生改变, 由此推断该部分代表打印时间信息, 对此5列进行二进制译码, 译码方法同上, 译码所得十进制数字分别与实际打印时间的分、时、日、月、年一致, 故证实该推断; 3）第3、4、9、10列在同一机台不同时间的打印样本中有时保持不变, 有时则会发生改变, 故由此推断该部分可能是代表打印机状态信息, 但该推断尚未证实, 不过该信息对物证应用意义不大。
对于Ⅱ 型点阵, 发现部分型号打印机点阵的第1~15列在同一机台不同时间的打印样本中全部发生改变, 例如DocuColor 1450GA, 见图5; 而部分型号打印机点阵的第1~15列在同一机台不同时间的打印样本中全部保持不变, 例如700Press, 见图6。由此推断Ⅱ 型点阵是将打印机序列号和打印时间等信息进行混合加密编码, 但是也有部分型号打印机的Ⅱ 型点阵只包含序列号信息, 不包含打印时间信息。
 | 图5 同台DocuColor 1450GA不同时间打印的Ⅱ 型点阵比较Fig.5 Style-Ⅱ dot matrices resulted from the same DocuColor 1450GA printer to print on different time |
 | 图6 同台700Press不同时间打印的Ⅱ 型点阵比较Fig.6 Style-Ⅱ dot matrices from the same 700Press printer on different time |
2.4 检验流程
由上述分析, 若利用跟踪代码鉴别富士施乐品牌彩色激光打印机, 建议鉴定人员可采用图7所示的检验流程进行机台同一性鉴定, 此外还可以通过二进制译码获取Ⅰ 型点阵的打印时间。
 | 图7 富士施乐彩色激光打印机的打印文件检验流程Fig.7 Examination process of Xerox color laser printers by their printed documents |
3 总结
本文利用新发现的检验手段对大量打印样本作比较归纳, 揭示出富士施乐彩色激光打印机跟踪代码的点阵结构, 为涉及该品牌彩色激光打印机的打印文件检验提供了有力的参考手段。接下来笔者将对其它品牌的彩色激光打印机进行分析, 以进一步拓展跟踪代码的应用范围。
The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。
参考文献
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