第二章 文獻探討
第三節 自我驗證應用
安全文件之防偽系統是否有效，關鍵在檢查，只有使用正確之檢查方法，文件之防偽 系統才能發揮功效。防偽系統可細分三個層級：第一線檢查不藉助任何工具，以人類天賦 本能(視覺、觸覺、聽覺等)檢查，民眾係使用此種方式檢查。設計良好之公眾防偽特徵，第 一線檢查時即應可發現大部分偽造文件。第二線檢查須借助簡單工具，如紫光燈、放大鏡 等。第二線檢查可確認文件真偽。第三線檢查係由鑑識專家，在實驗室中以精密儀器檢查，
目的在確認文件之偽變造手法。
本研究定義的自我驗證機制屬涵蓋第一線及第二線的防偽系統，不需要透過任何的輔 助儀器，僅透過自身的特性即可以肉眼察覺到效果。以下分三部分進行探討，分別是數位 影像自我驗證、同色異譜自我驗證及使用方式自我驗證。
一、 數位影像自我驗證
Zeng 等學者由於 X 光片容易在使用傳遞過程中破壞而影響到影像的保存，將原始影像 如圖 2-25（a）中嵌入數位浮水印如圖 2-25（b），以人眼觀看無法察覺出差異，為能模擬 影像自我驗證後的檢測效果，此研究將 2-by-2 pixels 大小的矩陣在中間及右上角區域竄改 成圖 2-25（c），再測試數位浮水印自我驗證效果。檢測結果（圖 2-25（d））透過演算法可 看到中間及右上角有出現明顯的白色記號。
（a）自我驗證 （b）嵌入數位浮水印（c）竄改影像 （d）驗證效果 圖 2-25 數位 X 光片自我驗證
資料來源：Zeng, L.& Huang, L.（2013）.
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二、 使用方式自我驗證
（一） 正反套印
正反套印自我驗證方式為透過特殊印刷方式，讓正反面圖像能達到位置套準且無接縫 的程度。目前平版印刷方式正反面大多是透過不同印刷單元分次印刷，由於紙張伸縮、印 刷壓力、機器運轉震動及版材對位等問題，在連續印刷過程中無法達到正反面完全對位，
偽造者不易進行複製，因此有價證券防偽可透過特殊圖紋設計，平凸版印刷方式，將正背 面印紋同時印刷，使用者在正面及背面分別看到一個不完整的圖樣，但透過光線由底部照 射，正反圖案結合為一，不須透過任何儀器便可輕易且快速地進行驗證，如圖 2-26（蘇炤 庭，2017）。而我國鈔票及有價證券應用在正反套印設計上十分常見，如圖 2-27 及圖 2-28。
（正） （反） （正反套印）
圖 2-26 鈔券正反套印圖形示意
圖 2-27 10 元荷蘭盾正反面及透視示意圖
圖 2-28 1000 元捷克克朗正反面及透視示意圖 資料來源：van Renesse, R.L.（2005）
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（二） 網屏解碼影像
網屏解碼影像為一種肉眼無法察覺，卻可用週期現象來進行影像解碼的概念。SAM
（Screen Angle Modulated）由荷蘭 Joh. Enschede MatheGraphics 公司發明，是運用非常細的 線段將加密（隱藏）影像之角度方向性由原稿濃度透過函數調變而成，因為變形效果，加 密影像於複製時會出現。荷蘭 Joh .Enschedé Security Solutions 公司運用 SAM 概念開發出 μSAM 作為第二線檢查特徵以防止複製偽造，印出的線條更細小。隱藏圖像可以用特定線 條網屏解碼，由於再複製品解析度不夠因此不會產生線條變形效果，即便透過解碼片也無 法出現錯網花紋。（陳永輝，2007）。
自我驗證鈔券應用上以透過透明視窗彎曲覆蓋方式進行，如圖 2-29 所示，鈔券正面右 側的圓形透明窗口（編號 106），中間是以線條形成的線網，當透明視窗彎曲覆蓋鈔券背面 影像藏密處（編號 104），即可自我驗證解出隱藏在內的影像，達到驗證真偽的效果。2001 年版澳洲的 5 元塑膠鈔票以及 2000 年紐西蘭 10 元鈔票，即是將 μSAM 印在塑膠鈔票透明 視窗上，以作為自我驗證方式防偽功能之一。
圖 2-29 鈔券自我驗證示意圖
資料來源：Alasia, A.V. & Alasia, T.C.（2006）.
第二節提到有學者運用斜向條紋加密技術進行訊息的隱藏，以類似概念將隱藏條紋與 一般條紋運用垂直與水平的線條表現差異，如圖 2-30（b），然後運用特殊方向條紋之解碼 遮罩進行覆蓋解碼，透過兩處位置交疊，則不同線紋處將會與其他地方呈現深淺不一的差 異效果，依此來進行自我驗證。
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(a)鈔券原圖 (b)微結構加密底紋 (c)解碼遮罩 (d)解碼後 圖 2-30 線網微結構加密自我認證
資料來源：van Renesse, R.L.（2005）.
（三） 自我驗證效果測試
學者蘇炤庭研究指出，為模擬人眼在觀看自我驗證效果，依「人類視覺系統」（Human Visual System, HVS）演算法將影像透過高斯濾波器模糊後進行灰階值取樣，如圖 2-31，再 以「調制轉換函數」（Modulation Transfer Function, MTF）量測自我驗證後浮水印濃度與底 紋濃度差異程度做為自我驗證後效果之判斷，如圖 2-32。
（a）加密影像高斯模糊 （b）自我驗證影像高斯模糊 圖 2-31 灰階值取樣掃描示意圖
圖 2-32 掃描灰階曲線圖表
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MTF 值代表影像對特定空間頻率的物轉移對比能力，也就是說 Mvalue包括了「解析度」
與「對比」的訊息在內。影像對比的計算如公式 2-5，主要測量鏡片的反差對比及銳利度，
以一個黑白相間條紋的物體對透鏡成像，黑白相間可視為 100％對比，但因為鏡片的繞射 限制，沒有一個透鏡能將此物的對比值百分之百的轉移，當黑白相間的間隔縮短，物的空 間頻率因此增加，成像的對比也就降低了（吳明頤，1989），如圖 2-33。
對比（調制度）％ ≡I − I
I + I × 100% 公式 2-5
圖 2-33 空間頻率與影像對比關係圖 資料來源：吳明頤（1989）。