手印物質轉移技術鑒別文書上偽造紅印油指印

秦 旗，吳 浩，李孝君，王子政，呂昱帆，余夢娜,2，胡文鋒，劉 寰

（1.公安部鑒定中心，北京 100038；2.湖北警官學院，武漢 430034）

指紋檢驗技術在法庭科學領域的應用已有一百多年的歷史，指紋因具有唯一性和穩定性，一直作為刑事案件偵破的重要技術手段之一[1-2]。當前，隨著技術的快速更新，特別是3D打印技術和電子印章技術的飛速發展，利用指紋犯罪的新形態也不斷出現，最具代表性和急需鑒別的便是偽造指印[3-4]。近年來，偽造指印逐漸出現在詐騙等刑事案件和民事經濟糾紛案件中[5-7]，例如利用他人的真實指印制作指紋印章或指紋印膜，在偽造的文書上偽造指印來謀取非法利益。這是犯罪手段科技化、犯罪水平高智商化的具體體現，對刑事技術工作提出了嚴峻挑戰。

早在2001年，Geller等[8]對152名法庭科學專業人員進行調研，結果顯示85%的人知道偽造指印存在可能性，而且57%的人表示偽造指印帶來一定威脅性，45%的人承認他們無法區分真實指印和偽造指印。在2014年，Champod和Espinoza[9]研究了偽造指印帶來的風險，結果發現約53%的專業人員將偽造的指印誤認為是真實的，約45%的專業人員將真實指印誤認為是偽造的。故研究偽造指印的鑒別方法，提高偽造指印鑒別能力迫在眉睫。

當前偽造指印鑒別的研究主要集中在兩方面：一是傳統的形態學比對方法研究，利用先進的儀器設備，觀察分析真偽指印的外觀形態，尋找積墨特征、漏白特征、邊緣特征、細節特征和變異特征等各方面的差異點，來作為鑒別依據；二是深度學習識別方法研究，主要通過深度學習方法處理指紋圖像，提高方法模型的計算速度和精度，實現真實指印和偽造指印的區分[10-12]?？傮w來看，當前仍然缺少科學有效和成熟穩定的鑒別指印真偽的檢驗方法，特別是文書上真偽紅印油指印的鑒別方法更是少之又少。本文基于手印物質轉移技術，設計了一種文書上真實和偽造紅印油指印的鑒別方法，并通過實驗驗證其科學性和有效性，為文書上真偽紅印油指印的鑒別提供新的思路。

1 原理

筆者認為，真實紅印油指印和偽造紅印油指印的形成過程決定了其物質成分有本質差別。如圖1所示，真實紅印油指印形成過程中，粘有紅印油的手指，在力的作用下接觸到承痕體表面并離開，遺留的指印物質主要是印油物質和手指分泌的手印物質（主要為汗液成分），且手印物質分布在印油物質的上面；而偽造紅印油指印形成過程中，粘有紅印油的指紋印章，在力的作用下接觸到承痕體表面并離開，遺留的指印物質僅有印油物質，而沒有手印物質。通過手印物質轉移的技術，檢測到紅印油指印表層手印物質的存在，即可證明該紅印油指印為真實手指捺印形成。

圖1 真實紅印油指印和偽造紅印油指印物質成分分布示意圖Fig.1 Schematic for componential distribution of genuine and fake fingerprints

手印物質轉移技術是指將手印的遺留物質轉移至其他介質上，通過對介質上的手印成分進行處理，來反映出原承痕客體表面的手印紋線特征分布情況。

膠帶提取粉末刷顯后的手印和手印提取膠片的使用均是這個原理。筆者認為，利用手印物質轉移的技術，結合手印顯現方法可實現真偽紅印油指印鑒別，如圖2所示，真實紅印油指印最外層表面上的手印物質在壓力作用下，轉移至介質上，然后采用手印顯現方法對介質進行處理，以顯現前后手印物質的特定變化來證明汗液成分的存在。相反，偽造紅印油指印經介質轉移后進行手印顯現處理，處理前后無明顯特定變化，證明無汗液成分，從而實現真偽紅印油指印的有效鑒別。

圖2 真實紅印油指印和偽造紅印油指印鑒別原理示意圖Fig.2 Schematic for identification principle about genuine and fake fingerprints

眾所周知，茚三酮手印顯現方法是針對滲透性客體上潛手?。ㄌ貏e是紙張上的手?。┑闹匾@現方法之一，其原理是茚三酮能與手印物質中氨基酸分子或氨基酸化合物發生化學反應生成赫魯曼紫。即客體上的潛手印經茚三酮顯現液處理后，手印遺留物質中氨基酸物質和蛋白質物質會逐漸變為紫色，從而使紋線與背景形成顏色反差，實現手印顯現。本文選取茚三酮顯現手印的方法，對物質轉移后的介質進行顯現處理，通過觀察是否有赫魯曼紫物質生成來判斷汗液物質是否存在，從而鑒別真偽紅印油指印。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

紅印油印臺（棋星牌QX-302印臺）、指紋印章（自制）、轉移介質（木漿紙）、轉移工作液（含乙醇溶液）、茚三酮顯現液（自制）、A4紙、佳能5D mark Ⅱ單反相機等。

2.2 紅印油指印樣本制作

選取A4紙張為實驗樣本客體，模擬文書上紅印油手印捺印過程，選擇同一款紅印油印臺，制作真實紅印油指印和偽造紅印油指印，所有真實紅印油指印和偽造紅印油指印的遺留條件和環境均相同。

2.2.1 真實紅印油指印制作

志愿者雙手不作任何處理，模擬真實捺印紅印油手印，接觸印臺紅印油后直接捺印指印至A4紙上，自然存放相應時間。

2.2.2 偽造紅印油指印制作

用指紋印章接觸印臺紅印油后直接捺印指印至A4紙上，自然存放相應時間。

2.3 實驗方法

采用控制變量法，保證遺留時間、溫濕度等外界條件均相同的情況下，對真偽紅印油指印進行比較分析，具體步驟如下：

2.3.1 手印物質轉移（模式一）鑒別方法步驟

1）將制作好的真實和偽造紅印油指印樣本（遺留時間為1 d）客體置于操作臺上。

2）將經茚三酮顯現液浸泡過的轉移介質置于指印樣本表面上，保持一定壓力作用下充分接觸20 min。

3）對轉移后的介質進行蒸顯處理，并觀察介質上指印位置區域是否有赫魯曼紫物質生成。

2.3.2 手印物質轉移（模式二）鑒別方法步驟

1）將制作好的真實和偽造紅印油指印樣本（遺留時間為1 d）客體置于操作臺上。

2）將轉移工作液浸泡后的介質置于指印樣本客體表面上，在一定壓力作用下充分接觸20 min。

3）對轉移后的介質進行茚三酮顯現液浸泡，晾干后進行蒸顯處理，觀察指印位置區域是否有赫魯曼紫物質生成。

2.3.3 不同遺留時間指印的鑒別方法步驟

1）將制作好的不同遺留時間（2、7、15、30 d）的真實和偽造紅印油指印樣本置于操作臺上。

2）采用模式二鑒別方法，即將轉移工作液浸泡后的介質置于指印樣本客體表面上，均在一定壓力作用下充分接觸20 min。

3）對轉移后的介質進行茚三酮顯現液浸泡，晾干后進行蒸顯處理，觀察指印位置區域是否有赫魯曼紫物質生成。

3 結果與討論

3.1 手印物質轉移（模式一）鑒別方法研究

如圖3所示，遺留時間1 d的同一狀態下的真實紅印油指?。ㄒ妶D3A）和偽造紅印油指?。ㄒ妶D3a），使用茚三酮顯現液浸泡后的轉移介質進行物質轉移，轉移完成后，真實指印樣本（見圖3B）和偽造指印樣本（見圖3b），其客體外觀形態并未發生明顯變化，且A4紙張上的指印紋線清晰、未受到明顯破壞。轉移后介質上真實指?。ㄒ妶D3C）和偽造指?。ㄒ妶D3c）可觀察到指印輪廓，但無法觀察到紋線，介質經蒸顯處理后，真實指印位置處有赫魯曼紫物質生成（見圖3D），且相比蒸顯處理前顏色明顯變紫加深，指印部分區域有明顯的紫色紋線顯出，而偽造指印位置處無赫魯曼紫物質生成（見圖3d），且相比蒸顯處理前并無變化。對蒸顯處理的介質上真偽紅印油指印照片（見圖3D和圖3d），經Photoshop軟件放大和曲線功能調整后，可以清晰看到顯現處理后的介質上真實指?。ㄒ妶D3E）的紫色和原紅色印油顏色對比明顯，而介質上偽造指?。ㄒ妶D3e）并無紫色物質生成。

圖3 真偽紅印油指印鑒別方法（模式一）效果圖（A/a：轉移前的真實/偽造指??；B/b：轉移后的真實/偽造指??；C/c：轉移后介質上真實/偽造指??；D/d：顯現后的介質上的真實/偽造指??；E/e：Photoshop處理的顯現后介質上真實/偽造指?。〧ig.3 Effect of identification (mode 1) with genuine and fake fingerprints (A/a: genuine/fake fingerprint before transfer; B/b: genuine/fake fingerprint after transfer; C/c: genuine/fake fingerprint on the transferred medium; D/d: genuine/fake fingerprint on the developed medium; E/d:Photoshop-processed genuine/fake fingerprint on the developed medium)

對比分析圖3E和圖3e，轉移介質上真實指印的位置區域相比蒸顯處理前，原先紋線不清楚的區域紋線變得清晰且紋線紫色加深，進一步證明該位置處有汗液物質成分，從而證明通過手印物質轉移方法，成功地將真實紅印油指印中的汗液物質轉移至介質上，相反偽造紅印油指印對應的轉移介質處理前后，無赫魯曼紫物質生成且蒸顯處理前后并未有明顯變化，證明偽造指印并無汗液成分。

通過以上實驗結果分析：

1）真偽紅印油指印形成過程：粘有紅印油的真實手指在接觸客體表面時，紅印油優先遺留至客體上，同時，手指分泌的汗液物質附著在紅印油物質表面，從而形成真實的紅印油指??；而偽造指印通常情況下是由指紋印章本身接觸紅印油物質后，直接捺印至客體表面，故一般情況下偽造指印并沒有汗液物質成分。

2）手印物質轉移過程：經茚三酮顯現液浸泡后的介質直接接觸紅印油指印后，通過力的作用方式，使真實紅印油指印表面上的極少量印油物質和手印汗液物質均轉移至介質上，而偽造指印只有紅印油物質，故轉移后的介質上僅有極少量印油物質。

3）轉移介質顯現處理過程：在轉移后的介質上真實指印位置區域，由于存在轉移過來的汗液物質，能夠與茚三酮發生顯色反應，當進行蒸顯處理后相應位置處會出現赫魯曼紫物質生成，而偽造指印無汗液物質，當進行蒸顯處理后相應位置處并無變化。

3.2 手印物質轉移（模式二）鑒別方法研究

鑒于茚三酮顯現處理的轉移介質在轉移過程中，會對紙張有輕微的化學污染作用，筆者自制了一種轉移工作液，可最大限度實現汗液物質的轉移，同時減少對原紅色指印印油物質的轉移，并減少對紙張客體本身的污染。

按照手印物質轉移（模式二）鑒別方法進行處理，先用轉移工作液處理后的介質實現手印物質轉移，然后再針對轉移后的介質使用茚三酮顯現方法處理，從而對真偽紅印油指印進行鑒別。

如圖4所示，遺留時間1 d的同一狀態下的真實紅印油指?。ㄒ妶D4A）和偽造紅印油指?。ㄒ妶D4a）樣本，經轉移工作液處理的介質進行轉移后，真實指印樣本（見圖4B）和偽造指印樣本（見圖4b）的外觀形態相比轉移之前并未發生變化，且A4紙張上的指印紋線清晰、未受到破壞；轉移后介質上相應位置基本無法觀察到手印輪廓，更無法觀察到手印紋線（見圖4C、4c），紅色印油物質基本沒轉移過來；將介質經茚三酮顯現液浸泡和蒸顯處理后，介質上真實指印位置處有赫魯曼紫物質生成（見圖4D），且相比茚三酮顯現處理前部分區域顏色明顯變紫加深，由于紅色印油物質轉移得特別少，導致介質上紫色的顏色反差明顯增大，而偽造指印位置處無赫魯曼紫物質生成（見圖4d），且相比顯現處理前并無顏色變化。經Photoshop軟件放大和曲線功能調整后，可以清晰看到顯現處理的介質上真實指?。ㄒ妶D4E）的紫色和原紅色印油顏色對比明顯，而介質上偽造指?。ㄒ妶D4e）并無紫色物質生成且前后并無變化。

對比分析圖4E和圖4e，轉移介質上真實指印的位置區域，相比茚三酮顯現處理前，原先紋線不清楚的區域紋線變得清晰且紋線紫色加深，顯現前后顏色反差明顯增大，而偽造紅印油指印對應的轉移介質顯現處理后，并無赫魯曼紫物質生成且與顯現處理前相比并無任何變化。結果表明采用轉移工作液可成功實現真實紅印油指印的手印物質轉移，同時手印物質轉移（模式二）鑒別方法也得到有效驗證。

圖4 真偽紅印油指印鑒別方法（模式二）效果圖（A/a：轉移前的真實/偽造指??；B/b：轉移后的真實/偽造指??；C/c：轉移后的介質上真實/偽造指??；D/d：顯現后的介質上真實/偽造指??；E/e：Photoshop處理的顯現后介質上真實/偽造指?。〧ig.4 Effect of identification (mode 2) with genuine and fake fingerprint (A/a: genuine/fake fingerprint before transfer; B/b: genuine/fake fingerprint after transfer; C/c: genuine/fake fingerprint on the transferred medium; D/d: genuine/fake fingerprint on the developed medium; E/d:Photoshop-processed genuine/fake fingerprint on the developed medium)

手印物質轉移（模式二）鑒別方法，與模式一方法最主要的差別是轉移工作液的使用，其顯現處理的效果要更優于模式一鑒別方法，一是顯現后赫魯曼紫物質的顏色更加明顯且顏色反差增大，模式二中轉移工作液的使用，使手印物質轉移的相對含量較多，同時紅印油物質成分轉移得特別少，致使介質上紅印油成分少，特別是在顯現處理前后顏色對比極為明顯；二是轉移工作液對指印及樣本無損壞，轉移工作液對手印汗液物質溶解性好，對印油物質溶解性差，未破壞指印紋線，未損壞指印客體表面，且對樣本紙張的外觀形態無影響。

3.3 不同遺留時間真偽紅印油指印的鑒別方法研究

為進一步驗證本文所用鑒別方法的科學性和有效性，筆者設計遺留時間分別為2、7、15、30 d的真偽紅印油指印的鑒別實驗，均采用轉移工作液處理的手印物質轉移（模式二）鑒別方法進行比較研究。結果如表1所示，各遺留時間的真偽紅印油指印均得到有效鑒別。

表1中A行圖為不同遺留時間下真（左）偽（右）紅印油指印樣本照片，隨著遺留時間的變化，紅印油指印并未發生明顯變化。B行圖為不同遺留時間的真偽紅印油指印經手印物質轉移方法轉移后的照片，其樣本指印與轉移前相比，指印紋線未破壞，指印客體表面未損壞，且樣本紙張材質也未發生變化。C行圖為經轉移工作液轉移后，在介質上的真偽紅印油指印對比照片，均只能看到輕微的指印輪廓，幾乎觀察不到紅印油物質。D行圖是經茚三酮顯現液顯現處理后，在介質上的真偽紅印油指印對比照片，明顯可看出，介質上的真實紅印油指印均有赫魯曼紫物質生成，而偽造紅印油指印均無顏色變化。E行圖為茚三酮顯現處理的介質上真偽紅印油指印照片經Photoshop軟件放大和曲線功能調整后的照片，在介質上真實紅印油指印的位置處均有赫魯曼紫物質生成，且相比顯現前的指印有明顯反差，部分不清晰區域紋線變紫色且清晰可見，而偽造紅印油指印均無赫魯曼紫物質生成，且顯現前后指印無變化。

表1 不同遺留時間真偽紅印油指印鑒別方法效果Table 1 Effect of developing the genuine and fake fingerprints retained for different durations of time

以上實驗結果表明，基于手印物質轉移的方法可實現遺留時間為2、7、15、30 d真偽紅印油指印有效鑒別，其中真實紅印油指印存在手印物質（主要為汗液物質），而偽造指印無手印物質，當轉移至介質上的指印經顯現方法處理后，其中真實指印位置處有紫色赫魯曼紫物質生成的顯現變化，而偽造指印位置處無紫色赫魯曼紫物質生成的顯現變化。

4 結論與展望

綜上所述，本文成功驗證了真偽紅印油指印的物質成分存在差異，即真實紅印油指印含有手印物質（主要為汗液），偽造紅印油指印無手印物質；首次提出一種基于手印物質轉移技術鑒別文書上偽造紅印油指印的方法，并得到有效驗證。該方法是采用手印物質轉移的技術，成功將真實紅印油指印表面的手印物質轉移至介質上，并經手印顯現方法處理，通過觀察顯現前后的變化，來證明手印物質存在，從而鑒別出真偽紅印油指印。此外，實驗結果表明：

1）手印物質轉移模式二和模式一，均可在介質上顯現出赫魯曼紫物質，且模式二的顯現處理效果要更優于模式一的處理效果，同時對指印及樣本客體無損壞。

2）采用手印物質轉移的方法可成功實現遺留時間分別為1、2、7、15、30 d的真偽紅印油指印的有效鑒別。

鑒于以上研究成果，筆者將進一步優化基于手印物質轉移技術鑒別文書上真偽紅印油指印的方法，將分別從轉移過程、轉移介質、轉移工作液、其他手印顯現方法以及提高顯現靈敏度等方面進行細化研究，同時對復雜的、疑難的應用場景開展攻關，不斷提高文書上真偽紅印油指印的鑒別能力，解決真偽紅印油指印的鑒別難題。