ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ ДОКУМЕНТОВ И ЦЕННЫХ БУМАГ

Аннотация

В настоящее время все более широкое распространение получает исследование подлинности документов и ценных бумаг путем воздействия излучений ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) диапазонов.

Представлены результаты исследования элементов защиты различных документов и денежных купюр в УФ и ИК лучах. Показана возможность восстановления текста или изображения, случайно или целенаправленно покрытого слоем красителя. Показаны различия поглощения ИК лучей типографскими красками, мастикой для печатей и следами пишущих средств.

Исследования проведены на просмотровом детекторе DORS-1300.

Введение

Определение достоверности используемой информации является важнейшим моментом обеспечения информационной безопасности [2]. Решения, принятые на основе ложной информации или фальшивого документа, влекут за собой серьезные финансовые или организационные потери. В этой связи задача определения подлинности документов и ценных бумаг приобретает особую важность.

Указанная задача может быть решена массой различных способов – например, путем химического анализа красителей или бумаги. Однако в настоящее время все более широкое распространение получает исследование путем воздействия излучений ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) диапазонов.

УФ - излучения

УФ-область спектра непосредственно следует за сине-фиолетовым участком видимой части электромагнитного излечения. УФ-излучения занимают участок спектра с длинами волн в пределах 100 – 400 нм и не воспринимается человеческими органами чувств [4].

Для защиты подлинности на определенные участки документа наносят специальные вещества, обладающие свойством светиться в видимой части спектра (люминесценция) под воздействием ИК-излучения. Механизм люминесценции заключается в следующем: частицы вещества, способного люминесцировать, поглотив световую энергию, приходят в особое возбужденное состояние. Возвращаясь в исходное состояние, возбужденные частицы отдают избыток энергии в виде света. Такой процесс и называется люминесценцией. Вещества, обладающие подобными свойствами, называются люминофорами. С их помощью наносятся невидимые изображения, которые визуализируются в УФ-лучах [4].

Для процедуры проверки подлинности достаточно иметь источник такого излучения. Источник может быть вакуумным или твердотельным.

На рис. 1 можно увидеть пример заграничного паспорта гражданина РФ в дневном свете и УФ-лучах.

Рис. 1. Заграничный паспорт гражданина РФ

(сверху – в дневном свете, снизу – в УФ-лучах)

В ходе исследования паспорта гражданина РФ под УФ лучами были выявлены следующие защитные элементы:

• защитные волокно светло-зеленого, желтого и оранжевого цвета (1);
• номер паспорт на всех страницах, светящийся оранжевым цветом (2);
• на всех листах светится номер страницы (3);
• между 18-ой и 19-ой страницей светится светло-зеленым цветом нить, которой сшит бланк (4);
• по всей последней страницы расположена повторяющаяся волнистая надпись «РОССИЯ» (5) [3].

Шенгенская виза (рис.2) содержит большое количество защитных элементов, видимых в УФ-лучах:

• защитные волокна (1);
• скрытые тексты (2);
• скрытый рисунок (3).

Рис.2. Шенгенская виза (слева – в дневном свете, справа – в УФ-лучах)

Банкноты и документы выполняются на специальной бумаге, которая не должна люминесцировать, однако если это происходит, то можно заявить, что имеет место подделка (рис.3) [1].

Рис.3. Фальшивая купюра достоинством 5000 рублей

(слева – в дневном свете, справа – в УФ-лучах)

На подлинной купюре Евросоюза можно наблюдать следующие защитные элементы:

• по всей площади банкноты введены и хаотично расположены бесцветные защитные волокна, люминесцирующие красным, синим и зеленым светом (1);
• светиться флаг ЕС (2);
• светиться подпись президента банка (3);
• светиться оранжевым или красным цветом круг из звезд (4);
• голубом цветом люминесцирует голограмма (5).

На рис. 4 изображена банкнота Евросоюза достоинством 500 евро с указанием защитных элементов.

Рис. 4. Купюра Евросоюза достоинством 500 евро в УФ-лучах

На купюре достоинством 100 рублей, посвященная Олимпийским играм Сочи 2014, тоже присутствует УФ элемент защиты в виде надписи «sochi.ru 2014». Пример изображен на рис. 5.

Рис. 5. Купюра РФ достоинством 100 рублей

Для УФ защиты акцизной марки для алкогольной продукции используются защитные волокна, синтетическая защитная нить, слово «Россия» напечатанное с помощью специальной краски, не видимой в дневном свете (рис.6).

Рис. 6. Снимок лицевой стороны акцизной марки в УФ-лучах

ИК-излучения

ИК-излучения занимают участок спектра с длинами волн в пределах 0,74 мкм – 0,2 мм и также не воспринимается человеческими органами чувств [4].

Инфракрасная защита один из наиболее надежных и широко распространенных способов защиты документов и ценных бумаг от подделки. Это связанно с тем, что нанесение специальной краски с метамерными свойствами является достаточно сложным процессом. Отдельные части изображений печатаются красками, имеющими одинаковые оптические характеристики (одинаковый цвет) в видимом диапазоне света, но резко отличаются в невидимой, как правило, инфракрасной области спектра. При просмотре в ИК диапазоне такое изображение разбивается на фрагменты, соответствующие фрагментам, выполненным краской, отражающей эти лучи с различными коэффициентами отражения.

Использование источников инфракрасного излучения позволят выявить наличие ИК меток на документах и ценных бумаг. Кроме того, сканирование в ИК на просвет позволяет надежно распознать водяные знаки, защитные ленты и металлизированные элементы банкноты. ИК сканирование позволяет определить оптическую плотность бумаги, используя её как ещё один проверяемый признак, или просто для отбраковки сдвоенных листов.

Однако процедура проверки подлинности более сложная и требует наличия сенсора (видеокамеры), чувствительной в этой области спектра [3].

При исследовании бланка паспорта в ИК диапазоне спектра, на 1-ой странице видно только часть изображения, а именно герб РФ. На последней странице только то, что напечатано с помощью специальных красок [3].

Пример заграничного паспорта гражданина РФ с ИК элементами защиты показан на рис. 7.

На шенгенской визе для печати сведений так же используют краски, видимые в ИК лучах. Помимо этого, печати, которые проставляются в Барселоне по данной визе, тоже сделаны из специальных красок.

Пример шенгенской визы и печатей в ИК-лучах изображен на рис. 8.

Рис. 7. Заграничный паспорт гражданина РФ

(слева – в дневном свете, справа – в ИК-лучах)

Рис.8. Шенгенская виза и печати аэропорта Барселоны в ИК-лучах

Денежные купюры РФ защищены ИК метками [1]. Пример купюры 1000 рублей в ИК-лучах показан на рис. 9.

Красители, применяемые в различных пишущих средствах (шариковые и гелевые ручки, фломастеры и т.д.), отличаются коэффициентами отражения ИК-лучей.

Это же относится и к мастикам для печатей. На рис. 10 и 11 показаны примеры.

Рис. 9. Купюра достоинством 1000 рублей

(слева – в дневном свете, справа – в ИК-лучах)

Рис. 10. Пишущие средства и их красители

(слева – в дневном свете, справа – в ИК-лучах)

Указанные различия могут использоваться для выявления поддельных или фальсифицированных документов.

В ряде случаев исследование в ИК-лучах позволяет восстановить надпись или изображение целенаправленно, или случайно покрытые другим красителем. На рис.12 представлены примеры.

Рис. 11. Мастика для печати

(слева – в дневном свете, справа – в ИК-лучах)

Рис. 12. Восстановление закрашенного текста

(слева – в дневном свете, справа – в ИК-лучах)

Антистоксовский эффект

Обычные люминофоры излучают свет с длинной волны большее, чем у возбуждающего излучения (правило Стокса – Ломмеля) [4]. Например, при засветке ультрафиолетом излучается видимый свет. Однако, существует класс веществ, называемых антистоксовскими люминофорами, для которых это правило не выполняется. На свойствах антистоксовских люминофоров основано действие защитного элемента «И».

При воздействии на этот элемент интенсивным инфракрасным излечением (с длинной волны 940-960 нм) он начинает излучать в зеленой области спектра (520 нм)

На российских рублях антистоксовские метки расположены на лицевой стороне внизу слева (1 – цифры номинала) и справа (2 – фон наминала), их можно наблюдать на рис. 15 [1].

Поскольку мощность возбуждающего излучения должна быть значительной, для определения наличия антистоксовских меток используется твердотельный лазер ИК-диапазона. С его помощью модно автоматически определить антистоксовские метки на купюрах. Пример автоматического определения меток изображен на рис. 13.

Рис. 13. Автоматическое определение наличия спецэлемента «М»

на купюре достоинством 1000 рублей

Проведение анализа подлинности документов и ценных бумаг требует наличия специального оборудования (источников излучений и сенсоров для их восприятия). В настоящее время эта задача решается применением, так называемых просмотровых детекторов, самые совершенные модели которых, позволяют обнаружить наличие всех элементов защиты.

Представленные результаты были получены с использованием детектора DORS-1300M2 [5].

Выводы

1. Использование излучений УФ и ИК диапазонов позволяют значительно повысить достоверность определения подлинности документов и ценных бумаг и тем самым повысить уровень информационной безопасности.
2. Современные просмотровые детекторы позволяют определять наличие всех защитных элементов и проводить анализ в автоматическом режиме, что снижает вероятность ошибки.
3. Применение антистоксовских меток значительно повышает уровень защиты, при сравнительной простоте анализа их наличия.
4. В ряде случаев исследование в ИК-лучах позволяет восстановить надпись или изображение целенаправленно, или случайно покрытое другим красителем.

Список литературы

1. Гознак [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://goznak.ru/ (дата обращения: 20.02.2016)
2. Малюк А.А. Информационная безопасность: концептуальные и методологические основы защиты информации [Текст]: Учебное пособие. — М.: Горячая линия – Телеком, 2004 -282 с.
3. Министерство внутренних дел Российской Федерации [Электронный ресурс].  – Режим доступа: https://mvd.ru/ (дата обращения: 20.02.2016)
4. Прохоров А.М. Физическая энциклопедия. [Текст]: Большая Российская энциклопедия — М.: Советская энциклопедия,  1998 - 760 с.
5. DORS [Электронный ресурс]. – 2015. – Режим доступа: http://dors.com (дата обращения: 14.02.2016)