摘要：随着时代的发展与电子商务的兴起，电子签名的应用范围不断扩大，相比于传统签名， 在日常生活中人们越来越倾向使用更加方便的电子签名，这也使得公安工作实践中鉴别电子签名的 需求明显增加。通过研究将动态特征与静态特征综合运用于电子签名的鉴定分析上，能避免传统以 经验为主要鉴定依据的电子签名鉴定方法， 有效提高电子签名鉴定的程序性、准确性和客观性。

　　关键词：动态特征； 综合检验； 研究方法

　　2004 年颁布的《 中华人民共和国电子签名法 》 第二条规定：电子签名，是指数据电文中以电子形  式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人  认可其中内容的数据。

　　在笔迹检验领域，笔迹的静态特征主要是指 笔迹在书写载体上所反映出的几何结构与形态特 征。而笔迹的动态特征则是指笔迹书写过程中产 生的一系列有顺序、连续的运动变化状态的现象， 包括书写时长、速度、压力等物理量的大小和变 化。可以借助相应的工具对这些特征加以测量， 并以数据的形式反映动态特征的大小与变化。

　　目前国内学者主要利用传统笔迹学的检验方 法来鉴定电子签名笔迹，而常常忽略了动态特征 对于电子签名鉴定的重要性。由于电子签名的快 速普及与发展，这种传统的检验方法已经难以满 足公安工作中日益复杂的电子签名鉴别需求，而 将动态特征与静态特征综合运用于电子签名的鉴 定分析上，能有效提高电子签名鉴定的程序性、 准确性和客观性。

　　一 、实验设计

　　根据工作原理的不同，市面上常见的手写板 可以分为电磁压力式、电容触控式与电阻压力式 三种类型，其中电阻式手写板与电磁压力式手写 板使用电子笔书写，电容触控式手写板多用于手 指直接书写，书写特征与电子笔、签字笔存在较大 差异 ，故不进行相关特征分析。

　　（ 一 ）实验器材

　　黑色签字笔、书写纸、通用型智能笔、高漫 1060PRO 数位板（电磁式手写板）、蒙恬电阻式 手写板

　　（二）样本制作

　　邀请 18 岁至 24 岁之间的 200名在校大学生， 每人分别正常书写纸质签名（使用黑色中性笔） 一份作为样本，电磁式手写板电子签名样本、电 阻式手写板电子签名样本各 30 份。纸质样本作为 参照样本使用，电磁式手写板、电阻式手写板书 写的电子签名样本作为实验对象，分别与参照样 本进行比对分析。

　　（三）不同电子书写设备上的特点

　　1 ．电磁式手写板

　　将同一人书写的电磁式手写板电子签名与纸 笔签名笔迹样本进行特征比对：在电磁式手写板 上书写的电子签名笔迹在字形、字体、文字写法 与搭配比例等特征方面未见明显变化，笔迹的特 征反映较稳定；而笔压、运笔、笔痕等特征反映方 面则存在缺漏或反映失真情况（见图 1）。相比纸 质签名，电磁式手写板上书写的电子签名笔迹在 空间位置、形态特征等宏观层面上趋于稳定，而 在立体、运笔特征及微观层面特征的反映上存在 特征缺失、反映失真现象。

　　2 ．电阻式手写板

　　将电阻式手写板电子签名的笔迹样本与同一人书写的纸质签名笔迹样本进行特征比对：电阻式 手写板电子签名的笔迹与纸质签名笔迹样本在单 字的一般和细节特征方面表现出差异（见图 2）； 书写者在电阻式手写板上的书写动作与纸笔签名 书写动作存在差异，字的倾斜方向、连笔特征明显不同。比对结论为：在电阻式手写板上进行书 写时，对书写者的书写动作习惯和实时书写动作 的反映均造成影响，存在特征反映缺失或失真情 况，难以仅通过静态笔迹特征追踪还原书写者真 实的书写动作和习惯。［1］

　　（四 ）实验方法

　　1．样本数据采集

　　准备款式相同教学用课桌椅 3 套，并排放置 于同一间教室下，于桌上同一相对位置分别固定 摆放 A4 纸、电磁式手写板及电阻式手写板并依次 命名为 1 号桌、2 号桌、3 号桌进行样本采集，在 200 名参与实验的学生中随机抽取一名学生姓名作 为样本内容 ，本次实验抽取结果为“ 王禹鑫 ”。

　　1 号桌作为参照桌，以 1 号桌的结果作为书写 水平高低的衡量维度，2 号桌与 3 号桌分别就同正 常速度不同压力（重压力、正常压力、轻压力）、 同正常压力不同速度（快速、正常速度、慢速）做 6 次实验，每次实验书写样本内容 5 份，其中压力 维度的粒度单位以书写时手写板记录的平均压力 大小为标准，分别为 4N 、3N 、2N；速度维度的粒 度单位以完成书写过程时长为衡量标准，分别为 3 至 4 秒、5 至 7 秒、8 至 10 秒。

　　记录单次书写的最终样式为静态分析样本； 书写过程的速度、压力等参数为动态分析样本。

　　2．数据分析

　　因签名检验过程尤其是静态分析过程存在极 大的个性，故检验过程采取判断书写人在书写过 程中是否存在停驻笔、书写时长延长等现象，搭 配静态比例特征、笔顺特征、运笔特征及动态书 写时长、书写速度与平均压力等因素，以此综合 判断两份笔迹是否为同一人书写，具体操作如下：

　　动态特征检验采用将 2 号桌与 3 号桌样本书写时长、书写速度与平均压力等三个基本特征利 用 Matlab 编制形成的识别程序软件，转化为数据 信息的形式，进行图谱化分析，判断同一书写人 在书写过程中的运笔力度、书写速度在图谱中的 峰值是否基本一致，100 次实验后计算相关准确 率；静态特征检验分析采用对 2 号桌及 3 号桌样本 分别进行随机抽取并通过助手给出 1 号桌参照样 本进行分析，搭配比例特征、笔顺特征、运笔特征 判断是否为同一人所写，100 次实验后计算相关准 确率；动静态特征结合检验综合图谱化分析及静 态稳定特征进行综合研判，结合比对 100 次后计 算相关准确率。［2］

　　二 、结果与讨论

　　（ 一）动态特征与静态特征的关联性

　　实验结果发现，同一人在不同电子书写设备上 书写时，其静态特征部分缺失或反映失真，而动态 特征较为稳定，没有明显变化。笔迹的静态特征与 动态特征有着紧密的内在联系，动态特征直接决定 着静态特征的表现，而静态特征是动态特征的直 观表达。

　　（二 ）准确率

　　通过动、静态特征检验与动静态综合检验三 种方式分别对收集到的样本进行检验，并对三者 的准确率进行比对，发现使用动静态综合检验鉴 定笔迹的准确率明显高于仅使用动、静态特征进 行检验鉴定（见表 1）：

　　由表 1 可得，随着样本数的增多，动静态结合 检验准确率也随之提高，与单独动、静态检验准 确率拉开的差距也越大。

　　（三）采集设备种类的影响

　　书写时手写板作为书写载体摩擦力变小，进 而影响手写笔作为书写工具的质量，书写者在书 写时感到不适应，因此造成了其书写水平下降、 书写速度降低、书写力度增大。其主要体现在笔 力特征不稳定，连笔特征反映缺失。但随着书写 次数的增加，书写者的书写水平有着显著回升，所 以电磁式手写板作为电子签名笔迹采集设备对笔 迹鉴定结果的影响较小。

　　电阻式手写板上面的电阻薄膜在受到一定的 压力后才会出现变形接触到底部固定的电阻薄 膜，但书写人对书写载体和书写工具的不适应使 得控制压力变得更难，书写时每一次书写所产生 的压力不同，手写板不能准确捕捉书写细节，其 主要体现在笔画多为连笔，通常不能很好地反映 书写人的书写水平状况，对笔迹鉴定结果的影响 较大。结论：电阻式手写板对电子签名鉴定准确率 的影响明显大于电磁式手写板，具体数据见表 2。

　　（四 ）书写水平对鉴定准确率的影响

　　将所有参与实验的学生分为高书写水平及低 书写水平两组各 100 人，一般而言，高书写水平人 的签名笔迹细节特征变化率较低，特征较稳定，而低书写水平人的签名笔迹特征稳定性较弱，签 名整体组合特征易变且不稳定。但不同于纸质签 名，电子签名中的字符普遍增大，字形趋于圆润， 棱角过渡较为平滑，单字左倾比例略有增加，所有 书写者的书写水平都出现了显著下降，但随书写 次数与书写样本的增多，高水平书写者的电子签 名特征开始趋于稳定 ，具体数据见表 3。

　　（五 ）书写力度对鉴定准确率的影响

　　书写模式改变对书写压力分布的影响较大， 纸笔签名与电子签名的书写力度对笔迹鉴定的影 响不同（见图 3 、4），原因是电子屏幕相比纸张 摩擦系数较小，稍有压力或接触便会形成笔迹， 当书写力度小于设备所能感知到的最小压力时， 会直接出现笔画缺失、字体残缺等问题，而纸 笔签名则会造成墨迹浓淡的明显变化，基本上都 会留下墨点、墨线划痕等笔痕特征 ，具体数据见 表 4。

　　（六 ）书写速度对鉴定准确率的影响

　　与纸笔签名笔迹相比，电子签名笔迹中常速 书写占大多数，快速书写方式所占比例小幅度增 加，慢速书写显著减少，因为手写板相比纸张摩 擦系数较小，稍有压力接触便会形成笔迹，因而 相比于纸笔笔迹，电子签名笔迹的连笔特征变化 较明显（见图 5），书写速度对鉴定准确率的影响 较大，具体数据见表 5。

　　（七）动静态特征综合检验要点

　　经过上述的实验，对动、静态特征检验与动 静态综合检验的准确率进行比对后可以发现以下 几点：

　　第一，动静态综合检验笔迹的结果准确率高 于仅使用动、静态特征检验的准确率，即使用动 静态综合检验鉴定笔迹相较于仅使用动态特征进 行检验鉴定更高效准确；第二，同一人使用不同书 写设备时的鉴定准确率变化较小，且显然相比于 电阻式手写板，电磁式手写板电子签名更接近于 传统纸笔签名；第三，同一人在手写板上书写电子 签名时，不同的书写水平、书写力度、书写速度都 会对鉴定的准确率造成一定影响；第四，在相同 条件下进行多次书写后，其笔迹特征间的差异在 相同或不同字的相同部位都具有重复再现的稳定 性，在分析电子签名的笔迹特征时不能忽略书写 次数对于笔迹特征与鉴定准确率的影响，这同时 也验证了实验的理论可行性。

　　但是由于客观条件限制，我们所采集到的检 验鉴定准确率必然与实际操作存在误差，所以对 于如何将动静态特征综合检验法应用于电子签名鉴 定方向还需要更多的研究。

　　三 、结论

　　本文主要通过探讨静态特征、动态特征在电 子签名笔迹鉴定中的作用分析，并比对综合运用 动静态特征分析的结果准确率，来验证“ 在电子 签名的真伪鉴定中，综合运用动静态特征能有效提 高电子签名鉴定的程序性、准确性和客观性 ”这一 猜想。而研究证明，将电子签名的动静态特征综合 用于签名鉴定，其准确率的确普遍高于仅使用传 统的静态特征或仅用动态特征进行分析鉴定，有 效提高电子签名鉴定的程序性、准确性和客观性。

　　由于客观条件限制，本实验中还存在有样本 采集不够丰富、变量控制不够精确等问题，针对以 上不足，我们将在今后的实验过程中不断改善， 进一步验证实验结果的有效性与科学性。当今时 代科技飞速发展，检测工具不断迭代更新，要成为 合格执法者，我们不仅要坚持政治建警与全面从 严治警，也要不断改进升级技术手段，通过改革强 警、科技兴警以适应新时代背景下的公安工作。

　　参考文献

　　［1］  涂舜，张典．书写设备客观条件对电子签名笔迹的 影响研究—— 以书写面摩擦力为视角［J］．云南警官学院学报，2022（6）：121-128 .

　　［2］  向明．不同速度条件下电子签名笔迹的检验研究 ［J］．广东公安科技，2022，30（1）：13-16 .