Невидимые чернила , также известные как защитные чернила или симпатические чернила , — это вещество, используемое для письма, которое невидимо либо при нанесении, либо вскоре после этого, и может быть впоследствии сделано видимым некоторыми способами, такими как тепло или ультрафиолетовый свет. Невидимые чернила — это одна из форм стеганографии .
Одним из первых писателей, упоминающих невидимые чернила, был Эней Тактик , живший в IV веке до н. э. Он упоминает их, обсуждая, как выжить в осаде, но не указывает тип чернил, которые следует использовать. [1] Это было частью его списка из 20 различных методов секретной связи [2] в книге под названием «О защите укреплений» . Один из методов, который включал стеганографию, включал прокалывание крошечного отверстия над или под буквами в документе, чтобы составить секретное сообщение. [3] Это не включало невидимые чернила, но немцы усовершенствовали метод во время Первой и Второй мировых войн . Они использовали невидимые чернила и микроточки вместо булавочных уколов. [3]
Филон Византийский, возможно, был первым известным писателем, который описал невидимые чернила с использованием реагента около 217–218 гг. до н. э. с дубовыми галлами и купоросом . [4] Эти ингредиенты использовались для изготовления дубовых галловых чернил . [5] Вскоре люди обнаружили, что они могут писать невидимо с помощью одного из ингредиентов, а затем вызывать появление надписи, добавляя другой. [6] Плиний Старший и римский поэт Овидий давали советы по использованию соков растений и молока для написания секретных сообщений. [7]
Лимоны также использовались в качестве органических чернил арабами около 600 г. н.э. и в 16 веке в Европе. [6]
Джованни Баттиста делла Порта приписывают первый рецепт симпатических чернил, полученных из квасцов и уксуса , а также первую книгу о тайном письме и невидимых чернилах, Magia Naturalis (1558, 1589). [8] [4] : 24 С тех пор для самых разных секретных целей использовалось большое разнообразие невидимых чернил. Формула, похожая на чернила из дубовой галлы, была создана Джеймсом Джеем и использовалась Джорджем Вашингтоном и шпионской сетью Калпера во время Американской революции , а лимонный сок использовался «шпионами лимонного сока» (Карлом Мюллером и четырьмя другими немцами, которые все умерли за свои усилия либо самоубийством, либо казнены, вместе с Джоном Ханом, английским пекарем) во время Первой мировой войны. [6] [4] Во время Второй мировой войны нейтральные или кислые растворы фенолфталеина , химического соединения, извлеченного из таблеток от запора , использовались в качестве невидимых чернил. [9] Он бесцветен, но становится розовым при воздействии щелочей, таких как аммиак и бикарбонат натрия . [9]
Невидимые чернила можно наносить на поверхность для письма специальным стилусом , штампом , перьевой ручкой , зубочисткой , каллиграфическим пером , ватным тампоном или даже пальцем, смоченным в жидкости. После высыхания написанная поверхность выглядит как пустая, с такой же текстурой и отражающей способностью, как и окружающая поверхность.
Чернила могут быть позже сделаны видимыми различными методами в зависимости от типа используемых невидимых чернил. Чернила могут быть проявлены при нагревании или нанесении соответствующего химиката, или они могут быть сделаны видимыми при просмотре в ультрафиолетовом свете . Чернила, которые проявляются химической реакцией, могут зависеть от кислотно-щелочной реакции (например, лакмусовой бумаги ), реакций, похожих на процесс светокопирования , или любой из сотен других. Проявители могут быть нанесены с помощью распылителя, но некоторые проявители находятся в форме пара, например, пары аммиака , используемые для проявления фенолфталеиновых чернил.
Существуют также игрушечные ручки с невидимыми чернилами, которые имеют два наконечника — один для письма невидимыми чернилами, а другой для проявления чернил. Невидимые чернила иногда используются для печати частей картинок или текста в книгах для детей, с которыми они играют, всегда включая « ручку-декодер », которая используется для показа невидимых частей текстов или картинок, таким образом, открывая ответы на вопросы, напечатанные обычными чернилами, или дополняя недостающие части картинок.
Маркеры безопасности или УФ-маркеры с флуоресцентными чернилами, которые светятся при освещении УФ-светом, часто используются для невидимой маркировки ценных предметов домашнего обихода в случае взлома . Существуют специальные ручки для создания безопасности, разработанные для письма на непористых поверхностях, таких как стекло , пластик , металл и т. д. Маркировку можно прочитать с помощью черного света или другого источника УФ-света. Маркеры безопасности можно приобрести в продаже, и они широко используются в качестве меры противодействия преступности.
Некоторые коммерчески доступные невидимые чернила светятся очень ярко, в различных цветах, под ультрафиолетовым светом. Это делает их пригодными для использования при реадмиссии, например, для ручного штампа.
Существуют некоторые типы невидимых чернил, которые могут быть невидимы только при нанесении на определенные типы поверхностей, но остаются видимыми на других.
Некоторые поставщики теперь предлагают невидимые чернила для использования в компьютерных струйных принтерах . Такие чернила обычно видны под ультрафиолетовым светом. Типичные области применения включают печать информации на деловых бланках для использования процессором форм, не загромождая видимое содержимое формы. Например, некоторые станции сортировки почты Почтовой службы США используют УФ-видимые чернила для печати штрихкодов на почтовых конвертах, предоставляя маршрутную информацию для использования оборудованием для обработки почты далее по линии перед доставкой.
Система голосования E2E под названием Scantegrity II использует невидимые чернила, чтобы позволить избирателю получить код подтверждения только для проголосованного выбора. [10]
То, что представляют собой «идеальные» невидимые чернила, зависит от их предполагаемого использования. Например, маркировка собственности в идеале должна быть выполнена чернилами, которые легко читаются в ультрафиолетовом свете, тогда как в шпионаже такие чернила будут считаться слишком легко обнаруживаемыми, поскольку большое количество букв можно сравнительно быстро просмотреть с помощью УФ-света.
Невидимые чернила по своей сути «небезопасны» против решительного и хорошо оснащенного инспектора, что должно быть сбалансировано с логистической сложностью проведения массового досмотра отправленной почты. Проще провести крупномасштабный необнаруженный досмотр миллионов электронных сообщений, чем массово досмотреть даже небольшую часть обычной почты. За исключением диктатур, где большое количество персонала задействовано для шпионажа за соотечественниками, досмотр отправленной почты возможен только в определенных ситуациях, например, письма от конкретного подозреваемого или учреждения.
В учебном пособии британского Управления специальных операций , использовавшемся во время Второй мировой войны, были определены следующие свойства «идеальных» невидимых чернил:
Из практического опыта «6» и «9» обычно были несовместимы. Агентов SOE обучали не рисковать своей жизнью, полагаясь на небезопасные чернила, большинство из которых были со времен Первой мировой войны. В целом, SOE использовало невидимые чернила в качестве резервного метода связи, когда другие, более безопасные методы связи были недоступны. Известно, что агентство поставляло специальные чернила своим полевым агентам, вместо того чтобы заставлять их полагаться на импровизацию из доступных повседневных химикатов. Когда агентам приходилось импровизировать, им советовали разбавлять невидимые чернила как можно сильнее, чтобы снизить вероятность обнаружения. [11]
Любые невидимые чернила могут быть сделаны видимыми тем, кто достаточно решителен, но ограничением обычно является доступное время и тот факт, что невозможно приложить часы усилий к каждому отдельному листу бумаги. Таким образом, успешное использование невидимых чернил зависит от того, чтобы не вызывать подозрения, что невидимые чернила могут присутствовать.
Явные признаки невидимых чернил, такие как царапины от острого пера, шероховатость или измененная отражательная способность бумаги (либо более тусклая, либо более блестящая, как правило, из-за использования неразбавленных чернил), могут быть очевидны внимательному наблюдателю, который просто использует яркий свет, увеличительное стекло и свой нос. Кроме того, ключевые слова в видимой букве, такие как «тепло» или любое другое странное кодовое название, в неуместном контексте могут предупредить цензора о наличии невидимых чернил. Невидимые чернила неэффективны с глянцевыми или очень гладкими типами бумаги, поскольку проклейка этих бумаг препятствует глубокому впитыванию чернил в бумагу, и они легко видны, особенно если бумага рассматривается под скользящим светом. Однако существуют коммерчески доступные чернила для непористых поверхностей, которые видны только под ультрафиолетовым светом и в противном случае практически невидимы на таких поверхностях.
Используя ультрафиолетовый свет или йодный вытяжной шкаф, сообщения можно быстро проверить на наличие невидимых чернил, а также прочитать без предварительного постоянного проявления невидимых чернил. Таким образом, если цензор использует этот метод для перехвата сообщений, письмо может быть отправлено предполагаемому получателю, который не будет знать, что секретное сообщение уже перехвачено третьей стороной.
«Станция досмотра» теоретически могла бы включать визуальный и обонятельный осмотр, проверку в ультрафиолетовом свете, а затем нагревание всех объектов в печи перед окончательной попыткой воздействия паров йода для обеспечения оптимальной безопасности в оптимальное время.
По практическим соображениям чернила перечислены здесь в соответствии с методом их проявления. Однако следует понимать, что некоторые чернила, особенно органического происхождения или состоящие из смеси нескольких химикатов, можно сделать видимыми несколькими способами. Например, невидимые надписи мыльной водой можно сделать видимыми либо при нагревании, либо при реакции с фенолфталеином, либо при просмотре в ультрафиолетовом свете, либо при помещении страницы в вытяжной шкаф с йодом.
Некоторые из них являются органическими веществами, которые окисляются при нагревании, что обычно делает их коричневыми. Для этого типа чернил «термофиксации» подойдет любая кислотная жидкость. Самый безопасный способ использования любого из следующих веществ для невидимых чернил — разбавление, обычно водой, близкое к точке, когда их становится трудно проявить.
Надпись становится видимой при нагревании бумаги на радиаторе , проглаживании утюгом, использовании фена или помещении в духовку . Лампочка в 100 Вт с меньшей вероятностью повредит бумагу.
В большинстве случаев эти вещества меняют цвет при смешивании с кислотой или основанием .
Некоторые чернила слабо светятся ( флуоресцируют ) под ультрафиолетовой лампой. Это свойство многих веществ, особенно органических веществ и жидкостей организма.
Другие чернила работают почти противоположным образом, поглощая ультрафиолетовый свет, но не флуоресцируя. Когда они используются на флуоресцентной бумаге, области, покрытые чернилами, флуоресцируют меньше, чем окружающая область бумаги под ультрафиолетовой лампой. Это особенно свойственно чернилам с желтым оттенком.
Некоторые УФ-видимые чернила могут быть обнаружены на фотокопии из-за относительно сильной ультрафиолетовой составляющей в свете сканирующей головки фотокопировального аппарата.
Примеры чернил, проявляющихся под действием ультрафиолетового света:
Это включает в себя практически все невидимые чернила, но чистая дистиллированная вода также может быть использована таким образом. Применение любой жидкости изменит волокна поверхности бумаги или ее проклейку.
Пары, образующиеся при нагревании кристаллов йода, проявят надпись, которая будет выглядеть коричневой, поскольку йод преимущественно прилипает к измененным участкам бумаги. Воздействие на бумагу сильного солнечного света вернет надпись в ее невидимое состояние, как и использование отбеливающего раствора.
Легкое увлажнение бумаги губкой или паром, а затем ее высушивание перед написанием сообщения предотвратит проявление текста этим методом, но чрезмерное увлажнение приведет к заметному сморщиванию бумаги.
Бывший агент МИ-6 Ричард Томлинсон заявил, что ручки-роллеры Pentel Rolling Writer широко использовались агентами МИ-6 для создания секретных текстов в форме невидимых сообщений во время выполнения заданий. [15]
В 2002 году банде было предъявлено обвинение в организации беспорядков между федеральными тюрьмами с использованием закодированных телефонных сообщений и сообщений, написанных невидимыми чернилами. [16]
В 1995 году президент Клинтон издал указ, требующий, чтобы все агентства рассекретили информацию, возраст которой составляет 25 лет и старше, к 2000 году. Согласно этому указу, должны были быть рассекречены шесть документов времен Первой мировой войны, в которых упоминаются рецепты невидимых чернил, в том числе:
Однако в 1999 году Центральное разведывательное управление (ЦРУ) успешно сняло запрет на распространение этих документов, утверждая, что рецепты легли в основу более сложных формул, которые использовались в то время. [18] Это снятие запрета сделало рецепты невидимых чернил старейшими секретными документами, хранившимися в Национальном архиве до их рассекречивания в 2011 году. В то время ЦРУ уже не считало документы конфиденциальными из-за последних достижений в области технологий. [19]
Невидимые чернила нечасто используются в искусстве. Однако некоторые художники использовали невидимые чернила в своих работах, как отдельно, так и в сочетании с более традиционными материалами.
Известно, что Жан-Мишель Баския работал с невидимыми чернилами. В 2012 году аукционный дом Sotheby's London обнаружил подпись Баския, написанную невидимыми чернилами на работе 1982 года « Оранжевая спортивная фигура» . В 2018 году анализ, проведенный реставратором, выявил следы невидимых чернил на безымянной картине Баския 1981 года. [20]
В 2012 году выставка в галерее Hayward « Невидимое: искусство о невидимом, 1957-2012 » включала работу 1989 года «Волшебные чернила » Джанни Мотти. Она состояла из двух рисунков, созданных непроявленными невидимыми чернилами. [21]
В 2015 году Аовен Джин выставила работы, нарисованные невидимыми чернилами, в музее Хорнимана в Лондоне. Иллюстрации, нарисованные на стенах и полу музыкальной галереи перформанса, были видны только под ультрафиолетовым светом. [20]
Чернила, которые видны в течение определенного периода времени без намерения стать видимыми снова, называются исчезающими чернилами. Исчезающие чернила обычно основаны на химической реакции между тимолфталеином и основным веществом, таким как гидроксид натрия . Тимолфталеин, который обычно бесцветен, становится синим в растворе с основой. Поскольку основа реагирует с углекислым газом (всегда присутствующим в воздухе), pH падает ниже 10,5, и цвет исчезает. Теперь также доступны ручки, которые можно стереть, просто проведя специальной ручкой по исходному тексту. Исчезающие чернила использовались в кляпных пистолетах, для ограниченных по времени секретных сообщений, в целях безопасности на одноразовых пропусках, в мошеннических целях, а также для пошива одежды и других видов ремесел, где требуется исчезновение отметок измерения. [22] [23] [24]