Dlaczego niektóre drukarki nie chcą kopiować banknotów? EURion, CDS i żółte kropki

Nowoczesna kopiarka potrafi zeskanować dokument, rozpoznać tekst, wysłać plik na e-mail i automatycznie poprawić obraz. Skoro tak dobrze radzi sobie z analizą grafiki, pojawia się oczywiste pytanie: co stanie się, gdy położymy na szybie banknot?

Nie ma jednej odpowiedzi.

Niektóre urządzenia lub programy potrafią rozpoznać obraz pieniądza i odmówić skanowania, kopiowania, otwarcia albo wydruku. Inne mogą zareagować inaczej, a część starszego sprzętu może nie mieć podobnych mechanizmów w ogóle.

Co ważne, nie istnieje jedna „magiczna funkcja drukarki”, która działa tak samo wszędzie. W historii zabezpieczeń przed cyfrowym fałszowaniem pieniędzy przewijają się co najmniej trzy różne rzeczy:

Te technologie bywają ze sobą mylone, choć służą do różnych rzeczy.

Pięć pierścieni, które zainteresowały badacza z Cambridge

Historia EURionu zaczęła się od bardzo prostego eksperymentu.

W 2002 roku Markus Kuhn z Computer Laboratory na University of Cambridge opisał zachowanie kolorowej kopiarki, która odmawiała kopiowania niektórych banknotów. Kuhn zauważył na nich powtarzający się geometryczny układ pięciu niewielkich pierścieni.

Układ przypominał mu fragment gwiazdozbioru Oriona. Ponieważ jednym z analizowanych banknotów było euro, powstała nazwa EURion constellation.

W krótkim materiale opublikowanym przez Kuhna wzór został opisany jako pięć kół o średnicy około 1 mm, występujących na wielu ówczesnych banknotach w kolorach dobrze widocznych w niebieskim kanale obrazu. Badacz wykazał, że w testowanej przez niego kopiarce taki geometryczny wzór był istotnym elementem rozpoznawania banknotu.

To ważne zastrzeżenie: w testowanej kopiarce.

Nie oznacza to, że każda współczesna drukarka, skaner i program graficzny szukają dokładnie tych samych pięciu pierścieni.

Skąd wzięły się „Omron rings”?

EURion nie jest oficjalną nazwą nadaną przez bank centralny. To określenie stworzone przez Kuhna.

W literaturze i materiałach technicznych można spotkać także określenia Omron rings oraz Omron anti-photocopying feature. Patenty firmy Omron z lat 90. opisują rozwiązania do rozpoznawania chronionych dokumentów, takich jak banknoty, i blokowania ich kopiowania w urządzeniach obrazujących.

Nie oznacza to, że publicznie znamy pełną specyfikację wszystkich systemów używanych w banknotach. Wręcz przeciwnie: część szczegółów celowo pozostaje niejawna.

A co z polskimi złotymi?

W Polsce Narodowy Bank Polski wprowadził do obiegu banknoty ze zmodernizowanymi zabezpieczeniami o nominałach 10, 20, 50 i 100 zł w kwietniu 2014 roku. Zmodernizowany banknot 200 zł wszedł do obiegu 12 lutego 2016 roku, a banknot 500 zł - 10 lutego 2017 roku.

To poprawia częsty błąd pojawiający się w opisach EURionu: rok „2015” przy banknocie 200 zł może odnosić się do daty widocznej na wzorze lub emisji, ale nie jest datą wprowadzenia tego banknotu do obiegu.

W katalogach i analizach banknotów zmodernizowane polskie nominały są opisywane jako wykorzystujące Omron rings. W przypadku 10, 20, 50 i 100 zł dobrze dokumentuje to również branżowy katalog Banknote News.

Warto jednak rozdzielić dwie rzeczy: NBP oficjalnie opisuje publiczne zabezpieczenia polskich banknotów, ale nie publikuje kompletnej dokumentacji mechanizmów służących urządzeniom do cyfrowego rozpoznawania pieniądza.

EURion to nie cały sekret

W internecie często można spotkać prostą wersję tej historii:

To zbyt duże uproszczenie.

Europejski Bank Centralny potwierdza istnienie Counterfeit Deterrence System (CDS) opracowanego przez Central Bank Counterfeit Deterrence Group. System ma utrudniać przechwytywanie i reprodukowanie cyfrowych obrazów chronionych banknotów. Według EBC został dobrowolnie wdrożony przez producentów sprzętu i oprogramowania.

CBCDG opisuje CDS podobnie: jako rozwiązanie, które ma uniemożliwiać lub utrudniać użycie komputerów i narzędzi do cyfrowej obróbki obrazu przy fałszowaniu banknotów.

Pełny algorytm nie jest publiczny.

I tutaj pojawia się jeden z najważniejszych elementów całej historii.

Oprogramowanie może rozpoznawać banknot bez EURionu

Steven J. Murdoch analizował zachowanie oprogramowania rozpoznającego obrazy waluty. Jego testy pokazały, że mechanizm stosowany w badanych programach różnił się od prostego rozwiązania obserwowanego w kolorowych kopiarkach.

W jego eksperymentach EURion nie był ani konieczny, ani wystarczający, aby oprogramowanie zaklasyfikowało obraz jako banknot. Murdoch wskazywał nawet, że sam układ pierścieni prawdopodobnie nie był czynnikiem używanym przez badany detektor.

To bardzo ważne, bo pozwala uniknąć jednego z najbardziej uporczywych mitów.

EURion jest prawdziwym zabezpieczeniem i ważną częścią historii ochrony banknotów przed kopiowaniem, ale nie jest uniwersalnym kluczem do wszystkich współczesnych systemów wykrywania pieniędzy.

Drukarka może nie tylko rozpoznawać banknot. Może także oznaczać własny wydruk

Tu zaczyna się druga, niezależna historia.

Część kolorowych drukarek laserowych i kopiarek nanosiła na wydruki bardzo drobne żółte punkty. Technologia jest określana m.in. jako printer tracking dots, Machine Identification Code (MIC) albo po prostu yellow dots.

Punkty są trudne do zauważenia na białym papierze, ponieważ żółty toner ma niewielki kontrast względem tła. Można je jednak uwidocznić przez odpowiednie powiększenie lub oświetlenie.

Electronic Frontier Foundation rozpoczęła publiczne badania tego zjawiska w pierwszej połowie lat 2000. Badacze potwierdzili występowanie uporządkowanych wzorów na wydrukach z szeregu kolorowych urządzeń.

Najbardziej znany przypadek dotyczył urządzeń Xerox DocuColor.

Co dokładnie zapisano w żółtych kropkach?

Tutaj trzeba rozróżnić dwa etapy badań EFF.

We wcześniejszej analizie badacze widzieli powtarzającą się strukturę punktów, ale nie potrafili jeszcze wiarygodnie powiedzieć, co oznaczają poszczególne bity.

Dopiero późniejsze prace pozwoliły rozkodować jeden z systemów Xerox DocuColor.

EFF opublikowała przewodnik pokazujący powtarzaną na stronie siatkę 15 × 8 punktów. W tym konkretnym schemacie udało się odczytać informacje obejmujące numer seryjny urządzenia oraz datę i godzinę wydruku.

To istotna poprawka względem wielu artykułów w sieci: nie należy powoływać się na pierwszy dokument EFF tak, jakby już wtedy wszystkie pola kodu były rozszyfrowane. Pełniejsze dekodowanie opublikowano później.

Czy żółte kropki oznaczają, że drukarka „wysyła dokument na policję”?

Nie.

Sam fakt nanoszenia kodu na papier nie oznacza transmisji treści dokumentu do producenta, policji ani innej instytucji.

W rozkodowanym przez EFF systemie Xerox informacja była fizycznie osadzana na wydruku w postaci punktów. Taki ślad może później pomóc w analizie konkretnej kartki, ale jest czymś innym niż automatyczne wysyłanie zawartości drukowanego dokumentu przez internet.

Co więcej, system CDS dotyczący rozpoznawania banknotów i systemy znakowania wydruków to dwie różne rzeczy. CBCDG wprost informuje, że CDS nie służy do śledzenia użycia komputera ani narzędzi do cyfrowej obróbki obrazu.

Czy każda kolorowa drukarka zostawia żółte kropki?

Nie ma podstaw, żeby tak twierdzić.

EFF potwierdziła występowanie oznaczeń w wielu badanych urządzeniach, ale jednocześnie wskazywała, że mogą istnieć różne systemy znakowania, zależne od producenta i generacji sprzętu.

Dlatego zdanie „każda kolorowa drukarka drukuje ten sam kod” byłoby nieprawdziwe.

Najbezpieczniejsze sformułowanie brzmi:

część kolorowych drukarek i kopiarek stosowała lub stosuje ukryte oznaczenia, które mogą umożliwiać powiązanie wydruku z konkretnym urządzeniem albo jego cechami identyfikacyjnymi.

Brak widocznego wzoru żółtych punktów również nie dowodzi, że urządzenie nie wykorzystuje żadnej innej techniki znakowania.

Ukryty kod trafił do prawdziwych dochodzeń

Technologia identyfikacji wydruków nie pozostała laboratoryjną ciekawostką.

W 2004 roku Computerworld opisywał wykorzystanie ukrytych oznaczeń drukarek przez holenderską policję. W udokumentowanym przykładzie chodziło o dochodzenie dotyczące fałszowanych biletów kolejowych, a nie banknotów.

Według relacji śledczy byli w stanie ustalić typ użytego urządzenia, a następnie - przy współpracy z producentem i dystrybutorem - zawężać drogę sprzedaży konkretnej maszyny.

To dobry przykład, dlaczego trzeba precyzyjnie opisywać tę historię. Technologia była związana z walką z fałszerstwami, ale nagłośniony holenderski przypadek nie dotyczył bezpośrednio fałszywych pieniędzy.

Co mają wspólnego drukarki i pirackie filmy?

Zaskakująco dużo - przynajmniej na poziomie pomysłu.

W branży filmowej stosowano system Coded Anti-Piracy (CAP). Dokumentacja patentowa opisuje rozwiązanie opracowane w 1982 roku przez Motion Picture Association of America i Kodak do unikalnego oznaczania kopii filmowych.

Na wybranych klatkach umieszczano niewielkie punkty tworzące kod. Ich kombinacja mogła identyfikować konkretną kopię filmu.

Jeżeli później pojawiała się nielegalna kopia nagrana z ekranu, zachowany wzór mógł pomóc ustalić źródło materiału.

To nie jest ta sama technologia co yellow dots w drukarkach. Wspólna jest jednak idea:

pozostawić dyskretny identyfikator, który zwykłemu odbiorcy nie przeszkadza, ale w analizie kryminalistycznej może pomóc ustalić pochodzenie kopii.

Co się stanie, jeśli spróbujemy skopiować banknot?

Nie ma jednej reguły obowiązującej każde urządzenie.

Kopiarka może rozpoznać banknot i odmówić wykonania kopii. Program graficzny może nie otworzyć obrazu lub ograniczyć jego przetwarzanie. Inne urządzenie może zachować się inaczej.

Nie należy więc traktować EURionu jako prostego testu:

„jest pięć pierścieni = każde urządzenie zawsze się zablokuje”.

W rzeczywistości zabezpieczenia pieniądza są warstwowe. Obejmują materiały i techniki drukarskie, elementy widoczne dla człowieka, cechy sprawdzane przez urządzenia oraz mechanizmy przeznaczone do utrudniania cyfrowej reprodukcji.

Czy zrobienie kopii banknotu jest nielegalne?

Tu trzeba uważać na zbyt szerokie stwierdzenia.

Polski art. 310 Kodeksu karnego przewiduje karę od 5 do 25 lat pozbawienia wolności za podrabianie lub przerabianie polskiego albo obcego pieniądza i innych wskazanych w przepisie środków lub dokumentów. Kolejne paragrafy regulują m.in. puszczanie podrobionych pieniędzy w obieg oraz przygotowanie do przestępstwa.

Nie oznacza to jednak, że każda fotografia lub każda reprodukcja banknotu automatycznie jest „podrobieniem pieniądza”.

Wizerunki banknotów są przecież legalnie używane w materiałach edukacyjnych, informacyjnych, reklamowych i prasowych. NBP publikuje zasady dotyczące wykorzystywania wizerunków polskich znaków pieniężnych, a dla euro obowiązują odrębne zasady reprodukcji.

Dlatego przy publikowaniu ilustracji banknotu należy stosować reguły emitenta i nie tworzyć reprodukcji, która mogłaby zostać pomylona z autentycznym środkiem płatniczym.

Najciekawsze jest to, że te zabezpieczenia były przed nami przez lata

EURion i printer tracking dots pokazują dwa różne sposoby myślenia o bezpieczeństwie.

W pierwszym przypadku charakterystyczny element zostaje wkomponowany w projekt chronionego dokumentu, aby urządzenie mogło go rozpoznać.

W drugim - to urządzenie zostawia na własnym wydruku dyskretny ślad.

Do tego dochodzą systemy takie jak CDS, których pełne zasady działania nie są publicznie dokumentowane.

Dlatego kiedy kopiarka odmawia wykonania z pozoru prostego zadania, nie musi to oznaczać awarii. Urządzenie może wykonywać dokładnie to, do czego zostało zaprojektowane:

rozpoznać dokument, którego cyfrowej reprodukcji producent systemu nie chce ułatwiać.

Źródła