تقنیات کشف التزویر والتقلید دراسة استقصائیة فی مجال الادلة الجنائیة الرقمیة

یمثل هذا البحث تناغما حقیقیا بین تخصصین مختلفین وهما تخصص الجنائیة ووتخصص الحاسوب والذی یؤدی الى ما یعرف بالجنائیة الرقمیة.  حیث یعرض البحث التقنیات والاسالیب المستخدمة لکشف التزویر والتزییف للوثائق الرقمیة وکیفیة عملها. کما یبین البحث الاجهزة والادوات والطرق المستخدمة فی کشف التزویر والتزییف للوثائق الالکترونیة والمعتمدة على معالجة الصور، معالجة الفیدیو، التحلیل الطیفی.

تقنیات کشف التزویر والتقلید دراسة استقصائیة فی مجال الادلة الجنائیة الرقمیة-^(*)-

Forgery Detection Techniques: An Investigation of the Digital Forensics Field

(*) أستلم البحث  فی 25/5/2021 *** قبل للنشر فی 28/7/2021.

(*) received on 25/5/2021 *** accepted for publishing on 28/7/2021.

Doi: 10.33899/alaw.2021.130300.1154

© Authors, 2022, College of Law, University of Mosul This is an open access articl under the CC BY 4.0 license

     (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

المستخلص                         

یشهد عصرنا التکنولوجی الحالی ثورة واسعة فی مجال تطویر التطبیقات البرمجیة والتی تستخدم فی شتى الأغراض وخصوصا معالجة الوثائق رقمیاً. وهناک العدید من هذه التطبیقات متوفرة للاستخدام العام کونها تتیح تکوین وتعدیل الوثائق بشکل الکترونی رقمی. وفی هذا السیاق هناک الکثیر من الجوانب غیر القانونیة عند استخدام هکذا تطبیقات والتی تتضمن التلاعب فی الوثائق الرسمیة بشکل غیر مخول مما یجعلها جنایة یعاقب علیها القانون. ان علم الجنائیة الرقمیة والذی یناغم بین تخصص الجنائیة وتخصص علوم الحاسوب یوفر العدید من الطرق والأسالیب والتی یمکن اتباعها لغرض الکشف عن التقلید او التحقق من الوثائق المزورة. فی هذا البحث، قمنا بأجراء دراسة استقصائیة لأحدث الطرق والأسالیب المتبعة للکشف عن التزویر والتقلید والتی تفید الى حد کبیر المختصین فی القضاء الجنائی بشکل عام وکذلک المختصین فی مجال الجنائیة الرقمیة بشکل خاص. وسوف نقوم باستعراض أبرز المزایا التی تتمتع بها کل طریقة والتی من شأنها سوف تفید الباحثین والعاملین فی هذا المجال.

الکلمات المفتاحیة: الجنائیة الرقمیة، التزویر، التقلید، کشف التزویر والتقلید.

Abstract

The current technological age is witnessing a great revolution in the development of software applications. These applications are widely used for various purposes, especially digital documents processing. Several applications are available for general use as they allow creating and modifying documents digitally. In this context, there are many illegal aspects when using such applications. For instance, they can be used in unauthorized manipulation of official documents, which makes it a punishable crime by law. The science of digital forensics integrates the field of criminal and the computer science through providing several methods that can be followed for the purpose of detecting forgery or testing forged documents. This study conducted a survey of the latest methods used to detect forgery, which is of a great benefit to the investigators in the judiciary in general, as well as in the field of digital forensics in particular. This work reviews the most prominent advantages of each method that will be of benefit to researchers and workers in this field.

Keywords: Digital Forensic, Forgery, Imitation, Detecting forgery and counterfeiting.

المقدمـة

اولاً: التعریف بموضوع البحث: ان التزویر والتقلید هی من الجرائم التی تضر بالمصلحة العامة وتلحق الضرر بشریحة واسعة فی المجتمع وتعتبر من الجرائم التی یعاقب علیها وفق القانون. الفرق الرئیسی بین التزویر والتقلید هو ان التزویر یعنی العبث والتحریف بالوثیقة أو مستند بالإضافة أو الحذف ای هو تغییر الحقیقة مسبباً تغییرا من شانه احداث ضرر بالمصلحة العامة او بشخص من الاشخاص، اما التقلید هو إنشاء وثیقة أو مستند جدید واصطناعها بشکل یحاکی وثیقة أو مستند صحیحاً ای تقلید المستند الاصلی بشکل غیر قانونی.

فی السنوات الاخیرة تم تطویر العدید من تطبیقات البرامج التی تنشئ وتحرر المستندات الرقمیة  وانتشرت هذه التطبیقات بشکل واسع فی المجتمع، وقد استغلت هذه التطبیقات فی انشاء المستندات المزورة والمزیفة من قبل المزورین.

من الامور التی ساعدت على زیادة حالات التزویر والتقلید الرقمی هی زیادة استخدام النسخ الرقمیة من المستندات فی مجالات الادارة العامة والدوائر الرسمیة والاعمال التجاریة والبنوک، وتطور تطبیقات البرامج المختصة بإنشاء المستندات الرقمیة. 

مع زیادة عدد عملیات التزویر والتقلید، هناک حاجة لتطویر تقنیات یمکن ان تساعد فی الکشف عن المستندات المزورة والمقلدة.

یعتبر کشف التزویر والتقلید والتزییف هو احد مجالات التحقیق الجنائی وهو واحد من العلوم الجنائیة، وتعتبر اسالیب وتقنیات کشف التزویر والتقلید وتطویرها امراً هاماً وضروریاً فی مجال الادلة الجنائیة.

تتمثل إحدى المشکلات الرئیسیة فی تطویر أنظمة الکشف التلقائی عن التزویر فی الطیف الواسع الذی یکمن فیه التزویر. على سبیل المثال، وفقًا لعملیة إنشاء مستند مزیف، هناک العدید من الأسالیب التی تؤدی إلى سیناریوهات تزویر مختلفة. من ناحیة أخرى، یمکن للمزور أن ینسخ من الصفر المستند الأصلی بالضبط مع إدخال التلاعب المطلوب. من ناحیة أخرى، یمکن أیضًا إنتاج التزویر فی وقت المسح عن طریق الماسح الضوئی. هنا قد یقوم المزور بوضع قطعة من الورق على النص المراد اخفائه أو لإضافة بعض المعلومات قبل مسح المستند ضوئیًا. بالإضافة الى ذلک یوجد انواع اخرى من التزویر مثل التزویر الذی یحصل على الوسائط المتعددة کالصور الرقمیة والفیدیو. ومن التزویر الشائع الذی یحصل على الصور الرقمیة هی عن طریق نسخ جزء من الصورة ولصقها فی مکان اخر فی نفس الصورة. ومن التزویر الذی یحصل على الفیدیو هو حذف کائن من مقطع فیدیو او اضافة کائن على مقطع فیدیو او اضافة/حذف إطار من اطارات الفیدیو. ینتج کل من هذه السیناریوهات أنواعًا مختلفة من عملیات التزویر ولهذا تستخدم تقنیات مختلفة فی عملیات الکشف عن التزویر.

ثانیاً: أهمیة البحث:یمتاز هذا البحث بقدر کبیر من الأهمیة لما له من معلومات تفید الباحثین المبتدئین، فاحص الوثائق الجنائیة، المختصین فی مجال الجنائیة وخصوصاً فی مجال الجنائیة الرقمیة. وکذلک یوفر هذا البحث المفاهیم الأساسیة والاسالیب والتقنیات المتبعة فی مجال کشف التزویر. کما یزود القراء بالأعمال الحدیثة فی الأدبیات فی کل ما یخص کشف التزویر فی علم التحقیق الجنائی والتقنیات المناسبة المستخدمة فی موضوع بحث معین (مثل المستندات أو ملفات الوسائط المتعددة). یمکن استخدام هذا البحث کدلیل ومرجع للباحثین فی مجال کشف التزویر لأنه یعرض الاسالیب والتقنیات الرئیسیة والاکثر فاعلیة والمعتمدة فی هذا المجال.

ثالثاُ: اهداف البحث: یهدف البحث الى عرض التقنیات والاسالیب المستخدمة فی کشف التزویر والتقلید  للوثائق الرقمیة وکیفیة عملها. کما یبین البحث الاجهزة والادوات المستخدمة فی هذا المجال.

رابعاً: منهج البحث: نستعرض فی هذا البحث الطرق المستخدمة فی کشف التزویر والتقلید والتزییف والمعتمدة على معالجة الصور، معالجة الفیدیو، التحلیل الطیفی.

خامسا: نطاق البحث: یتم استعراض طرق کشف تزویر الوثائق الرقمیة وتشمل هذه الوثائق (الصور الرقمیة، الفیدیو، المبالغ النقدیة الورقیة، الاختام، المستندات الصوریة، المستندات المطبوعة بأحبار الطابعات اللیزریة او النقطیة او بأجهزة الاستنساخ، المستندات المکتوبة بخط الید سواء بأقلام الحبر او الجاف، التواقیع)، بالطرق والاسالیب والتقنیات الحدیثة التی تعتمد على (معالجة الصور، معالجة الفیدیو، التحلیل الطیفی).

سادساً: هیکلیة البحث: یتکون البحث من اربعة مباحث، نخصص الاول لبحث فاحص الوثائق الجنائیة  والذی یتکون من مطلبین, نبین فی الاول ماهیة فاحص الوثائق الجنائیة، والثانی تدریب فاحص الوثائق الجنائیة.  نتطرق فی المبحث الثانی الى طرق الکشف باستخدام معالجة  الصور من خلال مطلبین, الاول یتناول طرق الکشف التی تعتمد على معاملة الوثائق بشکل صور رقمیة, والثانی هو طرق کشف تزویر الصور الرقمیة . اما المبحث الثالث  فنبین به طرق کشف الفیدیوهات المتلاعب بها. اخیراٌ المبحث الرابع الذی سنخصصه لطرق الکشف التی تعتمد على التحلیل الطیفی.

المبحث الاول

فاحص الوثائق الجنائیة

نقسم هذا المبحث الى مطلبین, المطلب الاول ماهیة فاحص الوثائق الجنائیة و المطلب الثانی تدریب فاحص الوثائق الجنائیة.

المطلب الأول

  ماهیة فاحص الوثائق الجنائیة

نشأت مهنة فاحص الوثائق الجنائیة أو فاحص المستندات المشکوک فیها من منطلق حاجة المحاکم للمساعدة فی تفسیر وتحلیل الأدلة الخاصة بإعداد المستندات ومعالجتها لاحقًا. وان هذه المهنة فی الحقیقة هی علم جنائی خالص من حیث أنه تطور داخل النظام القانونی ولیس کامتداد لمهن أخرى، مثل الطب أو الکیمیاء أو الهندسة.

على مدار عدة عقود تخصص فاحصی الوثائق الجنائیة فی دراسة وفحص الوثائق لمعرفة الحقائق حول تحضیرها وتاریخها. تتضمن العدید من الفحوصات للوثائق على خط الید، وبالتالی غالبًا ما یشار إلى أولئک الذین تمت استشارتهم على أنهم خبراء فی اختبار الکتابة الیدویة. بعد تطور انتاج المستندات باستخدام الطابعات، وفقا لذلک کان من الضروری تطویر مهارات هؤلاء الخبراء على تحلیل المستندات المطبوعة باستخدام مختلف الطابعات بالإضافة الى فحص وتحلیل المستندات المکتوبة بخط الید.

فاحص الوثائق الجنائیة یجب أن یکون أکثر من مجرد فنی، یجب أن یکون عالِمًا، لأن الأسالیب الموجودة تحت تصرفه هی تلک الخاصة بالعلوم التطبیقیة. یجب أن یکون الفحص للوثائق شاملاً ودقیقًا وموضوعیًا تمامًا. لا تتمثل المهمة فی التحقق من الأفکار المسبقة لأولئک الذین قدموا القضیة، ولکن تحدید الحقائق المتعلقة بإعداد المستند وتاریخه من خلال دراسة  تفاصیل التعریف الخاصة به ومقارنة عناصره  بالعینات المعروفة^.

المطلب الثانی

تدریب فاحص الوثائق الجنائیة

فی العقد الماضی خضعت معاییر التدریب لجمیع علوم التحقیق الجنائی للمزید من التدقیق. عززت القرارات القانونیة الأخیرة الوعی بالتحقیق الجنائی وشجعت المحاکم على استکشاف مؤهلات الخبراء فی التحقیق الجنائی بشکل کبیر. وبالتالی أصبح تدریب خبیر فی التحقیق الجنائی مصدر اهتمام، لا سیما لفاحص الوثائق الجنائیة.

یتضمن برنامج التدریب الذی یحتاج الیه فاحص الوثائق الجنائیة فی فحص الوثائق الجنائیة دراسة مجالات مثل الکتابة الیدویة (الخط) / الطباعة، ومقارنة التوقیع، فحص الاحبار والورق، الکشف عن المستندات المحورة والملفقة، کشف الوثائق المزیفة. یجب أن یصبح المتدرب على درایة کافیة فی تشغیل المجاهر المختصة، وأنظمة التصویر بالأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجیة، واجهزة التصویر والمسح الضوئی.

تحتوی العدید من البرامج التدریبیة على منهج شامل ومتکامل من الکتب والعروض التقدیمیة والمقالات المنشورة التی تتطلب القراءة. تعد المقالات والاختبارات العملیة وجولات مرافق التصنیع (على سبیل المثال، الأقلام والأوراق والطابعات المختصة) والمحاکمات الصوریة جزءًا مهم من التدریب المهنی بشکل عام، خلال فترة التدریب.

کما هو الحال مع معظم المساعی المهنیة، یلعب التعلیم المستمر دورًا مهمًا فی التدریب المستمر لـفاحصی الوثائق الجنائیة، کانت التغییرات المستمرة فی التقنیات الطباعیة المکتبیة، مثل طابعات الکمبیوتر وآلات الفاکس، ومکونات الاحبار والورق، الدافع لتطویر وعمل العدید من ورش العمل التدریبیة التی استضافتها جمعیات التحقیق الجنائی والکلیات المهنیة والمعاهد الأکادیمیة ومصنعی المنتجات. یتم اکتساب معرفة إضافیة ومعلومات حدیثة من خلال الحضور المنتظم فی مؤتمرات التحقیق الجنائی ومراجعة الأدبیات والمقالات الحدیثة المنشورة فی المیدان. من الواضح أن فحص وثائق التحقیق الجنائی لیس خبرة ثابتة، والتراکم المستمر للمعلومات الجدیدة والحدیثة ضروری لضمان احتفاظ فاحص الوثائق الجنائیة بالکفاءة والخبرة.

إن فاحص الوثائق الجنائیة غیر القادر على تقدیم أدلة التحقیق الجنائی سیکون غیر فعال کشاهد خبیر بغض النظر عن مدى تدریبه وتعلیمه وخبرته. یجب أن یتعلم فاحص الوثائق کیفیة تقدیم النتائج الفنیة والعملیة بوضوح ودقة إلى الأشخاص العادیین وکیفیة الإجابة بشکل موضوعی على الأسئلة التی یطرحها المحامون. إن تعلم إعداد المخططات التوضیحیة والأشکال الأخرى من الأدلة التوضیحیة یسیر جنبًا إلى جنب مع الشهادة الفعالة کما أن الوقت والجهد مطلوبان للتعرف على أنظمة المحاکم ذات الصلة.

أصبحت معاییر التدریب عاملاً حاسمًا ومهماُ، لیس فقط لفحص وثائق التحقیق الجنائی، ولکن لجمیع علوم التحقیق الجنائی. برنامج التدریب الشامل والفعال فی فحص وثائق التحقیق الجنائی یجب أن یتکون من برنامج معد جیدًا للدراسة والتحلیل للعدید من الحالات الفعلیة والمحاکاة فی بیئة معملیة خاضعة للرقابة، مدعومة بحضور اجتماعات التحقیق الجنائی والوصول إلى المجلات الجنائیة.

المبحث الثانی

طرق الکشف باستخدام معالجة الصور

نقسم هذا المبحث الى مطلبین نوضح فی المطلب الاول طرق الکشف التی تعتمد على معاملة الوثائق بشکل صور رقمیة، وفی المطلب الثانی نوضح طرق کشف تزویر الصور الرقمیة.

 المطلب الاول

طرق الکشف التی تعتمد على معاملة الوثائق بشکل صور رقمیة

تحتوی شبکة الانترنت على کمیة کبیرة جداً من ملفات الوسائط المتعددة مثل الصور ومقاطع الفیدیو، حیث تم التلاعب بالعدید من هذه الملفات من قبل المزورین (انظر الشکل 1). یوجد العدید من التقنیات والأسالیب فی الأدبیات التی تعمل على کشف المستندات المزورة باستخدام تقنیات معالجة الصور. ومن هذه التقنیات التی تعمل بشکل أساسی على الکشف عن الحواف واستخراج المیزات من المستند المشکوک به (على سبیل المثال، المستند فی شکل صورة)^. علاوة على ذلک، تعد معلومات الحواف فی الصورة واحدة من أهم البیانات التی یمکن أن تصف حدود الهدف وموقعه النسبی داخل المنطقة المستهدفة. یعد اکتشاف الحواف أحد أهم العملیات فی معالجة الصور ویمکن اعتبارها أداة للکشف عن التزویر/التقلید. فی هذا السیاق تطورت اسالیب الکشف بشکل مستمر من خلال تقنیات وخوارزمیات مختلفة تعمل على الآلات والأجهزة.

 ( أ)   صورة اصلیة                                     

 (ب)   صورة مزورة

شکل 1: توضیح الفرق بین الصورة الاصلیة والمزورة.

اعتماداً على دراسة باراد وجوسوامی، یمکن تقسیم طرق کشف تزویر الصور إلى نوعین، النهج الفعال والخامل. یمکن أن یشمل الأول تقنیات العلامات المائیة الرقمیة والتوقیع الرقمی. فی حین الاخر یمکن أن یعتمد على أسالیب مثل نقل-نسخ أو ربط الصورة، أو بشکل مستقل مثل تنقیح الصورة أو أسالیب حالة الإضاءة. علاوة على ذلک، یمکن إجراء عملیة التزویر باستخدام أوراق الطباعة، الأحبار، الأوراق النقدیة، العملة وما إلى ذلک.

بادلو واخرون اقترحوا طریقة تعمل على کشف تزییف الأوراق النقدیة الفلبینیة من خلال معالجة الصور باستخدام تقنیة حافة کانی Canny Edge Technology (CET). تعتمد حافة کانی على میزات أمان ممیزة تُعرف باسم تصحیح الأجهزة المتغیرة بصریًا (OVD) Optically Variable Device. تعتبر تقنیة حافة کانی تحسینًا للکشف التقلیدی ثلاثی الاتجاهات للعملات الورقیة (على سبیل المثال، خیوط الامان، العلامة المائیة، العلامات الشفافة). وقد أثبتت خوارزمیة تقنیة حافة کانی أنها طریقة دقیقة وقویة لاکتشاف الاوراق النقدیة المزیفة من خلال میزات أمان الأجهزة المتغیرة بصریًا. ابرز محددات هذه الطریقة لها تعقید حسابی کبیر وتستغرق وقت طویل.

دراسة أخرى قام بها الشایجی وآخرون^. اقترحوا طریقة لکشف العملات المزیفة بناءً على تقنیة Bit-Plane Slicing (BPST). وتعتبر طریقة جدیدة تستخدم لاستخراج أهم البیانات من صور الأوراق النقدیة المزیفة باستخدام خوارزمیة کشف الحافة. وتتکون الطریقة المقترحة من تحلیل الصور الأصلیة لـ 256 مستوى رمادی إلى 8 صور ثنائیة (Binary images) مکافئة لها. هذا النهج مفید فی تحلیل الأهمیة النسبیة التی یساهم بها کل جزء من الصورة الأصلیة. حیث یتم تقییم مستویات الجزء ذات الترتیب الأعلى لصور الأوراق النقدیة ذات التدرج الرمادی باستخدام خوارزمیة تقنیة حافة کانی. کانت النتائج التی تم الحصول علیها باستخدام تقنیة کشف الحافة أکثر دقة ویمکن اکتشافها بشکل أسرع من الحصول علیها دون تقطیعها من الصورة الأصلیة. من ممیزات هذه الطریقة انها قویة ودقیقة.

یمکن أیضًا استخدام تقنیات أخرى مثل تجزئة الصورة image) segmentation) واستخراج المیزات (features extraction) ومیزات النسیج (texture properties) للکشف عن المستندات المزیفة (مثل العملات).

جورای وآخرون اقترحوا طریقة فعالة لکشف المستندات المزورة. رکزت طریقتهم على میزات النسیج مثل مرشحات غابور (Gabor filters) والأنماط الثنائیة المحلیة (local binary patterns). بعد ذلک، نفذت الطریقة مطابقة الرسم البیانی (histogram matching) لتحلیل المستند. تم استخراج میزات النسیج ومعلومات الالوان Red Green Blue (RGB) من کل کلمة فی المستند. بعد ذلک تمت مقارنة الرسوم البیانیة العادیة لصورتین مختلفتین من المستند لتولید نتیجة مطابقة لاتخاذ قرار بشأن هذا المستند. من نقاط القوة للطریقة المقترحة انها لم تتطلب أی معرفة مسبقة واستهلکت وقتًا أقل للتنفیذ.

وهناک دراسات اخرى اعتمدت على میزات النسیج (texture feature) کدراسة لمسال وشاکیا . قدموا طریقة لتحدید وتصنیف الاوراق النقدیة المزیفة والاصلیة بناءً على میزات اللون والنسیج (Features color and texture). وتمیزت طریقتهم لتحدید العملة المزیفة بالبساطة وقلة التعقید. کانت میزات اللون والنسیج للعملة متضمنة بشکل أساسی فی عملیة تحدید الهویة. تم استخدام الانتروبیا (Entropy) والارتباط (correlation) لتحلیل میزات النسیج فی المستند، وتم حساب الانحراف لتحلیل میزات اللون فی المستند. یتم استخدام المعلمات الانحراف والانحراف المعیاری التی تم حسابها جنبًا إلى جنب مع الانتروبیا والارتباط کمعلمات للنسیج فی تصنیف صورة العملة المزیفة.

دراسة أخرى بواسطة کروز واخرون. قدموا طریقة لکشف التزویر باستخدام أنماط ثنائیة محلیة (local binary patterns). تهدف طریقتهم إلى الکشف عن عملیات التزویر التی یتم إجراؤها عن طریق المعالجة المباشرة لصورة المستند. کانت الفکرة الرئیسیة وراء هذا الطریقة هی ایجاد التناقضات فی السمات الجوهریة لصورة المستند وتحلیلها. لالتقاط معلومات النسیج الدقیقة من التناقضات المتبقیة فی الصورة عند تزویر منطقة معینة، یتم استخدام أنماط ثنائیة محلیة موحدة. بالإضافة الى ذلک، یتم حساب عامل أنماط ثنائیة محلیة موحدة على بقع الصور التی تم استخلاصها حول المکونات المتصلة وتصنیفها باستخدام مصنف ثنائی آلات المتجهات (binary Support Vector Machines) کمناطق مزورة أو أصلیة. من محاسن هذه الطریقة هی انها قادرة على اکتشاف عدة أنواع من عملیات التزویر فی مجموعة کبیرة من أنواع المستندات، إلا أن الأداء العام لهذه الطریقة منخفض.

المطلب الثانی

طرق کشف تزویر الصور الرقمیة

فی العالم الرقمی الیوم تعد الصورة الرقمیة الوسیلة الأکثر شیوعًا المستخدمة على نطاق واسع فی مجتمعنا. نظرًا لأنه یمکن الوصول بسهولة إلى برامج تحریر الصور المتطورة مثل Photoshop، فإنه یسهل تعدیل الصورة الرقمیة ومعالجتها دون ترک أی أدلة ملحوظة. لذلک فإن الحاجة الماسة إلى ابتکار تقنیات للتحقق من صحة وسلامة الصورة الرقمیة أصبحت أساسیة، خاصة الصور المقدمة کأدلة فی مجال الصحافة والتحقیق الجنائی وفی الأمور المالیة والطبیة وغیرها. تم تقدیم أحدث الأبحاث حول الکشف عن الصور المزورة.

قدم الظاهر وحماد خوارزمیة لکشف تزویر نقل-نسخ (فی هذا النوع من التزویر یقوم المزور بنسخ منطقة معینة فی صورة ونقلها فی مکان اخر بنفس الصورة کما فی الشکل 1، وتعمل خوارزمیة کشف التزویر هذه على استخدام طرق الکشف العمیاء لتحدید أوجه التشابه والاختلاف بین المنطقة المشتبه بها والمناطق الأخرى فی الصورة المزورة. تعتمد الخوارزمیة المقترحة على استخدام وظیفة المعلومات المتبادلة القائمة على Gaussian Copula لقیاس التشابه بین منطقتین مختلفتین فی الصورة المشتبه بها، جنبًا إلى جنب مع استخدام تقنیة التحلل الهرمی القابل للتوجیه الذی یحلل الصورة إلى أحجام کتل أصغر وهی 16 بکسل. وقد أثبتت الطریقة المقترحة أنها تتفوق بأداء عالی، نظرًا لدقتها العالیة فی الکشف عن التزویر، مما یجعلها أفضل طریقة مستخدمة حالیًا فی الکشف عن المستندات الأمنیة والطبیة والتأمینیة المزورة.

دراسة اخرى قام بها أسلم وآخرون قدموا طریقة لاکتشاف تزویر الصور باستخدام الشبکة العصبیة التلافیفیة (Convolutional Neural Network). رکزت طریقتهم على التحقق من أصالة الصورة. تبدأ المنهجیة المقترحة بتحویل الصورة الواردة إلى التدرج الرمادی، ثم تنفذ العملیات التالیة: تنفیذ  تحویل جیب التمام المنفصل (Discrete Cosine Transform)، والمسح المتعرج، والکمیة، والإقلیدیة لتحدید التشابه بین المتجهات وجیرانهم، ثم تحدید اتجاه کل متجه، ثم تحدید الدقة وأخیرًا تنفیذ الشبکة العصبیة التلافیفیة (CNN) لاکتشاف التزویر. أظهرت النتائج تحسنًا فی معدل ووقت الاکتشاف. أثبتت هذه الطریقة فعالیتها فی الکشف عن التزویر من خلال DCT أکثر من PCA للصور عالیة الترکیب. یستخدم شبکة عصبیة تلافیفیة فی اکتشاف الصور المزیفة المحتملة والتی من المعروف أنها تتطلب الکثیر من التدریب حتى نتمکن من الحصول على أفضل أوزان لأدائها.

دراسة اخرى قام بها وانغ وآخرون^. اقترحوا خوارزمیة لکشف تزویر الصور من نوع نسخ-نقل بناءً على النمط الثنائی المحلی (Local Binary Pattern(LBP)) وتقسیم القیمة الفردیة (Singular Value Decomposition(SVD)). یعمل نهج اکتشاف تزویر صورة نقل النسخ على النحو التالی: أولاً قاموا بتقسیم صورة الإدخال إلى کتل متداخلة واستخدموا النمط الثنائی المحلی (LBP) لتسمیة کل کتلة. فی الخطوة التالیة یتم استخراج أکبر قیمة من قیم (SVD) فی الکتل ذات التسمیات. تشکل قیم (SVD) بالإضافة إلى قیم المعدل للمعلمات (Cr ، Cb ، y) متجه المیزة لکل کتلة. أخیرًا یتم فرز معجمی لنواقل المیزة ویستخدم قیاس التشابه عنصرًا تلو الآخر لاکتشاف الکتل المزورة. تکتشف الطریقة المناطق التی تم نسخها ولصقها بدقة ولها أداء جید فی اکتشاف عملیة تزویر نقل النسخ المنتظم أو غیر المنتظم. تمتاز هذه الطریقة بان التعقید الحسابی لها قلیل.

من الطرق الاخرى لکشف تزویر الصور هو دراسة دیکسیت وآخرون^. اقترحوا دراسة لاکتشاف تزویر الصور بناءً على استغلال میزات الصورة الإحصائیة. الهدف العام من هذه الدراسة هو تقدیم تقنیة للعثور على مناطق مکررة فی صورة ما عن طریق استغلال میزات الصورة الإحصائیة مثل المتوسط (Mean) والتباین (Variance). فی البدایة قاموا بتقسیم الصورة المزورة إلى أربع نطاقات فرعیة. ثم تقسیم کل نطاق فرعی إلى کتل متداخلة ذات حجم ثابت. تم قیاس متوسط کل کتلة وتخزینه فی مصفوفة، وبالتالی حساب التشابه بین الکتل بناءً على متوسطتهم (mean) باستخدام المسافة الإقلیدیة. بعد ذلک یتم استخدام أزواج الکتل الأکثر تشابهًا، والتی تم تحدیدها باستخدام عتبة محددة تجریبیًا، لاکتشاف مناطق الصور المکررة. وقد حقق النهج المقترح المعدل الأمثل لاکتشاف التزویر، من خلال استغلال تباین أزواج کتل الصور المکررة. وأظهرت النتائج أن التقنیة المقترحة تفوق التقنیات الموجودة من حیث دقة الکشف.

المبحث الثالث

طرق کشف الفیدیوهات المتلاعب بها

فی السنوات الاخیرة أصبحت مقاطع الفیدیو الرقمیة جانبًا مهمًا من جوانب حیاتنا، من مقاطع الفیدیو الشخصیة إلى مقاطع الفیدیو المستخدمة فی المراقبة التی یمکن تقدیمها فی المحکمة کدلیل قانونی، یمکن أن یکون دلیل الفیدیو هذا المقدم للمحکمة والمحققین مهمًا جدًا لفهم الأحداث کما حدثت. مع ظهور وانتشار تطبیقات تحریر الوسائط القویة وسهلة الاستخدام، أصبح التلاعب بالفیدیو متاحًا للمزورین. یمکن إجراء تزویر الفیدیو على إطارات الفیدیو بعدة طرق مختلفة، (انظر الشکل 2). وقد أصبح اکتشاف تزویر الفیدیو مطلبًا مهمًا وضروری لضمان سلامة بیانات الفیدیو خاصةً مقاطع الفیدیو المتعلقة بالأمن العام أو الأدلة القانونیة. وهذا هو التحدی الرئیسی، فی هذه الحالة، هو تحدید ما إذا کان الفیدیو أصلیًا عند استخدامه کدلیل حاسم للحکم فی المحکمة. وفقًا للدراسات ، تزویر الفیدیو یمکن أن یکون مکانیًا، عندما یتم التزویر فی وحدات البکسل على مصدر الفیدیو، او زمنیاً، عندما یتم التزویر على سلسلة من الإطارات فی الفیدیو، او ممکن ان یکون مکانی-زمانی وهو مزیج من کلا النوعین المذکورین أعلاه من التزویر (انظر الشکل 2). استنادًا إلى دراسة شیلکی وکاسانا، یمکن أن تکون أسالیب تزویر الفیدیو إما بین الإطار (على سبیل المثال، إدراج الإطار، حذف الإطار، تکرار الإطار، أو خلط الإطارات) او داخل الإطار (على سبیل المثال، نسخ-نقل أو الربط). یتکون الفیدیو من مجموعة من الإطارات التی تعرض بشکل سریع ومتتابع، حیث أن هذه الإطارات لیست سوى صور تعرض بمعدلات عالیة (24 أو 30 مرة فی الثانیة) لتشکل وهم الحرکة لدى المشاهد.

الشکل 2: التلاعب فی مقطع فیدیو. (A) هو الفیدیو الأصلی، (B) فیدیو مزور مکانیًا، (C) فیدیو مزور زمنیاً، (D) مقطع فیدیو مزیف مکانی-زمانی.

أفشار وآخرون اقترح طریقة للکشف تلقائیًا عن التلاعب بالوجوه فی مقاطع الفیدیو. رکز عملهم على تقنیتین شدیدتی الواقعیة تستخدمان فی تزویر الفیدیو، وهما التزییف العمیق (Deepfake) ووجه الى وجه اخر (Face2Face). استخدموا نهج التعلم العمیق (deep learning) منخفض التکلفة الحسابیة، مع الخصائص الوسیطة للإطارات فی اکتشاف التزویر فی مقاطع الفیدیو. النهج المقترح یحتوی على العدید من القیود، على سبیل المثال، تظهر إطارات الإخراج ضبابیة بسبب مساحة التشفیر المحدودة.

فایاز وآخرون اقترح تقنیة للکشف عن التزویر بالفیدیو التی تعتمد على ارتباط بقایا الضوضاء مع ضوضاء نمط الاستشعار (sensor pattern noise) وبقایا الضوضاء من الإطارات السابقة فی الفیدیو. صمم نهجهم لیکون مناسبًا لمقاطع الفیدیو التی هاجمت الإطارات. ومع ذلک کان نهجهم معقدًا ویحتاج إلى الکثیر من المراحل والحسابات لإجراء الکشف عن التزویر.

العرینی وآخرون اقترح طریقة لکشف تزویر الفیدیو المستند إلى الکائن وتقدیر حرکة الکائنات المزالة بناءً على التحلل المکانی (spatial decomposition) والتصفیة الزمنیة (temporal filtering) والتحلیل المتسلسل (sequential analysis). اهتم عملهم على اکتشاف الأجسام المتحرکة (کأشخاص مثلاً) التی تمت إزالتها من مشهد فیدیو مأخوذ من کامیرا ثابتة. اول خطوة من النهجیة المقترحة هی تطبیق التحلیل المکانی على إطارات الفیدیو باستخدام هرم لابلاسیان (Laplacian Pyramid). بعد ذلک عملوا على تطبیق مرشح تمریر عالی مؤقت لاکتشاف الحواف مکانیًا وإبراز الاختلافات مؤقتًا. بعد ذلک یتم اکتشاف تغییرات البکسل التی تحدث غالبًا بالقرب من حدود الکائن الذی تمت إزالته. لذلک تم تنفیذ تحلیل تسلسلی مؤقتًا لاکتشاف التغییرات فی البکسل. تم إثبات تزییف الفیدیو فی حالة وجود وحدات بکسل تم تغییرها من مناطق مکانیة کبیرة واستمرت لفترة قصیرة. أظهرت النتائج التجریبیة أن أداء کشف التزویر بالفیدیو المعتمد على الکائنات باستخدام هذه الطریقة یتفوق على الطرق الاخرى مثل عمل المتعلق بالدقة. أیضًا یمکن لهذا الطریقة تقدیر حرکة الأحجام المختلفة للأجسام التی تمت إزالتها بشکل فعال باستخدام التحلل المکانی. کانت محددات هذه الطریقة هی أن مرحلة التحلیل التسلسلی کانت باهظة الثمن من الناحیة الحسابیة، والتی تحتاج إلى مزید من التطویر لتقلیل التکلفة الحسابیة.

دراسة اخرى قام بها ماثای وآخرون^. اقترح طریقة تستخدم میزات اللحظة الإحصائیة (statistical moment features) وعامل الارتباط التبادلی الموحد (normalized cross-correlation factor) لاکتشاف التزویر بالفیدیو وتحدید موقعه. اهتمت طریقتهم على التکرار الذی تم إنشائه فی مقطع فیدیو بحیث تم استبدال منطقة صغیرة من الفیدیو بمنطقة أخرى فی نفس الفیدیو. یعد اکتشاف المحتوى المکرر فی تسلسل فیدیو هو الفکرة الرئیسیة لهذه الطریقة لکشف تزویر الفیدیو. وکانت هذه الطریقة دقیقة فی کشف التزویر (المحتوى المکرر) ولکن هذه الطریقة بها تعقید حسابی کبیر.

استخدم وانج وزملاؤه معامل تحویل جیب تمام المنفصل (DCT) للتنبؤ بالإطارات. وکانت طریقتهم فعالة فی اکتشاف أی تغییر فی الإطارات (الإطارات المُدرجة والمحذوفة). ومع ذلک یعتبر نهج DCT حساسًا عندما یکون الفیدیو الذی تم فحصه به ضوضاء.

طریقة اخرى اقترحها نجوین وآخرون^. تستخدم لکشف تزویر الفیدیو فی مجال التزییف العمیق (Deepfake). کانت الطریقة فعالة عندما یحدث تبدیل فی الوجوه داخل إطارات الفیدیو. على الرغم من أن هذه الطریقة أنتجت مستوى عالٍ من الاکتشاف، إلا أنها تحتوی على قیود عندما یضیف مهاجم الفیدیو بعض الضوضاء إلى الفیدیو.

مناهج أخرى فی الأدبیات استخدمت السمات الإحصائیة لمقاطع الفیدیو عند الکشف عن عملیات التزویر. دراسة العرینی وآخرون^. عملوا على استخدم المیزات الإحصائیة (على سبیل المثال، المتوسط ​​والتباین) لاکتشاف إزالة الکائن من مقاطع الفیدیو. کان هذا الأسلوب فعالاً مع خلفیة الفیدیو الثابتة، لکنه واجه مشکلة مع خلفیة الفیدیو الدینامیکیة.

     خراط وآخرون استخدم میزات Scale-invariant feature transform لاکتشاف تکرار الإطارات فی الفیدیو. تتمیز دقة هذه الطریقة بالقوة حیث تصل دقتها إلى 99٪ ولکن لا تزال هناک مشکلة الخلفیات الدینامیکیة. نعتقد أن استخدام المیزات الإحصائیة لمقاطع الفیدیو یحتاج إلى مزید من التحقیقات التی تهدف إلى إیجاد حلول عند التعامل مع خلفیات الفیدیو المتحرکة. أیضًا قد یکون لهذا النوع من الطرق عبء حسابی مرتفع بسبب الحسابات المعقدة للارتباطات.

المبحث الرابع

طرق الکشف التی تعتمد على التحلیل الطیفی

اعتمدت العدید من الدراسات على التحلیل الطیفی للوثائق للکشف عن التزویر. یمکن الحصول على التحلیل الطیفی لوثیقة ما من أنواع مختلفة من الأسالیب والتقنیات والأجهزة. واحدة من أکثر التقنیات شیوعًا المستخدمة فی استخراج التحلیل الطیفی للوثائق هی مطیافیة الانهیار الناجم عن اللیزر:

 (Laser-induced breakdown spectroscopy) وتسمى LIBS.

عمل لینارد وآخرون. دراسة عملوا فیها على تطبیقات LIBS فی التحقیق فی الوثائق المشکوک فیها. استخدمت الدراسة الأنواع الأکثر شیوعًا من المواد المتاحة فی الأسواق مثل أوراق المکتب وأحبار نفث الحبر وأحبار طابعات اللیزر وأحبار الکتابة. اختبر المؤلفون النتائج التی تم الحصول علیها من LIBS مقابل طرق واسالیب أخرى مثل الاجتثاث باللیزر المقترن بالحث مطیاف کتلة البلازما (LA-ICP-MS). أکدت النتائج أن LIBS یعکس فروقًا ذات دلالة إحصائیة (من 99.8 إلى 100 ٪ مقارنة بـ (LA-ICP-MS) بین دفعات مختلفة من نفس ومختلف العلامات التجاریة للمواد فی العینات المستخدمة.

من ناحیة أخرى، قام الشربینی وناصف بدراسة تقوم بالتحقیق فی اعتماد الطول الموجی لـ LIBS لعینة من المستندات المشکوک فیها. قاموا بفحص ثلاثین قلم حبر جل أسود من عشر علامات تجاریة من اجل التعرف على تنوع الترکیب الکیمیائی للأحبار. علاوة على ذلک کانوا یهدفون إلى التمییز بین هذه الأنواع من الأحبار مع الحد الأدنى من الضرر للمستند. بینت النتائج أن LIBS کان قادرًا على تمییز أنواع الأحبار مقارنة بـ IR LIBS بنفس طاقة نبضة اللیزر. فضلاً عن ذلک دعمت هذه النتائج التجریبیة قدرة LIBS باستخدام کل من اللیزر المرئی والأشعة تحت الحمراء لیتم تطویرها والاستفادة منها فی مصلحة علم التحقیق الجنائی.

دراسة أخرى بواسطة هوی وآخرون^. قاموا بتحلیل حبر الطباعة عن طریق تحلیل عناصر عینات حبر الطباعة بواسطة تقنیة LIBS. فی التحلیل استخدموا تقنیة تحلیل المکونات الرئیسیة (PCA) لفحص قوة تمییز تقنیة LIBS للعینات. وکانت العینات المستخدمة فی التحلیل هی أحبار طباعة سوداء من ثلاثة أنواع من الطابعات، وهی الطابعات النافثة للحبر، الطابعات اللیزریة، واجهزة الاستنساخ من مختلف المارکات کما استخدموا أیضًا عینة تحکم واحدة (ورق A4 أبیض/ فارغة).  فی هذا النهج یتم الحصول على 200 أطیاف LIBS من کل عینة وتم احتساب کل طیف فی العینات على جزء فی العینة. یتألف النهج المقترح لتحدید العنصر من الخطوات التالیة:

اولاً: إجراء التطبیع على الأطیاف بین التکرارات.

ثانیاً: تقسیم الطیف إلى مناطق أصغر ذات صلة لأداء تراکب الأطیاف.

ثالثاً: تحدید عناصر الاهتمامات باستخدام قاعدة بیانات الأطیاف الذریة NIST مع ذروة من 0.12  نانومتر إلى 0.51 نانومتر.

أظهرت النتائج التجریبیة أنه عند استخدام طریقة LIBS مع تقنیة PCA تمکن من تقدیم أدلة تمییزیة على اختلافات العناصر بین جمیع أحبار الطباعة المختلفة. کما أظهروا أن هذا النهج فعال من حیث الوقت والتکلفة. بالإضافة الى ذلک لا یحتاج نهجهم إلى خطوات معالجة مسبقة ویمکن اعتباره نهجًا مفیدًا وفعال فی فحص المستندات الجنائیة المشکوک بها.

دراسة اخرى قام بها سیکونی وآخرون استخدموا LIBS لاختبار العینات المتعلقة بالأحبار التجاریة. ومن اهداف عملهم هو دراسة تصنیف أحبار الاقلام على نوع ورق واحد وأنواع مختلفة من الورق، وتحدید ترتیب ترسیب الأحبار ذات الطبقات لحالات تقاطع الاحبار فی المستند. کما قاموا بتحلیل الأحبار والتواقیع على مستند واحد مشکوک فیه. وقد تمکنوا من تحدید ما یقارب سبعة معادن ممیزة للأحبار التی تم فحصها، مما سمح بالتمییز الکامل لجمیع الأحبار السوداء الثمانیة على نوع واحد من ورق الطباعة. وعندما تم فحص الأحبار على عشر أوراق مختلفة فی المارکات، تم تخفیض معدلات التصنیف الصحیحة لبعض منها وذلک لعدة اسباب. کان أحد الأسباب هو وجود نفس العناصر فی کل من الحبر والورق الذی تم تجفیفه فی وقت واحد مع الحبر. وسبب اخر هو الاختراق المختلف للأحبار فی الورق. تم تکرار التجارب عند ثلاث نقاط تقاطع للأحبار، کل منها یحتوی على زوجًا من الأحبار الزرقاء أو السوداء، وقد نجحت التجارب فی خمس حالات من أصل ست حالات. ووجدوا أن نظام LIBS کان قادرًا على التعرف بشکل صحیح وفعال على الاختلافات فی ثلاثة أحبار مستخدمة للتوقیعات على إحدى الصفحات الثلاث واستخدام أحبار الطباعة المختلفة فی کل صفحة من المستند.

بالإضافة الى ذلک، هناک دراسات اخرى تظهر أنواعًا مختلفة من التقنیات عند التعامل مع المستندات المشکوک فیها. کما عمل آمیه وأوزوفی على فحص الاحبار المستخرجة من المستندات المطبوعة باستخدام مطیاف فورییه لتحویل الأشعة تحت الحمراء (FT-IS). وقارنوا الأحبار المستخرجة من المستندات باستخدام علامتین تجاریتین مختلفتین لخراطیش الطابعة (printer cartridges). وقد أظهرت النتائج التجریبیة أنه یمکن استخدام FT-IS لفحص الأحبار على المستندات التی تأخذ مناطق صغیرة للغایة من مناطق غیر مهمة فی المستند. ومن الممیزات الایجابیة لهذه الطریقة ان FT-IS کانت طریقة مفیدة وبسیطة ومباشرة لتمییز أحبار الطباعة.

وفی السیاق ذاته قام ادیرستوی وآخرون^. بإجراء دراسة على التعامل مع تطبیق تقنیة Micro-Raman وFT-IR Spectroscopy لتمییز المستندات المشکوک فیها. وعینات دراستهم هی ستة أنواع مختلفة من الورق. اختبرت طریقتهم المقترحة خصائص أنواع الورق المختلفة باستخدام Raman وIR. مکنت هذه الطریقة الفاحصین من التمییز بین أنواع مختلفة من المستندات. وایضاً سمحت هذه الطریقة بتصنیف تقریبی للمواد الورقیة عن طریق فحص نطاقات الأشعة تحت الحمراء غیر المحجوبة بالمکونات السلولوزیة. وقد أظهرت هذه الطریقة أن أطیاف امتصاص الأشعة تحت الحمراء لیست نهائیة وأن مطیاف رامان لدیه القدرة على توفیر معلومات تکمیلیة یمکن أن تؤدی إلى تحلیل فعال وسریع للوثائق المشکوک فیها فی مجال التحقیق الجنائی. تم استخدام تقنیة Raman على نطاق واسع فی تحلیل الوثائق المشکوک فیها بأنواع الحبر المختلفة وانواع الورق المستخدم واحبار الاختام.

حلل رضا وساها أحبار الاختام التی تم جمعها من قبل مارکات مختلفة. عملوا على تحلیل 9 أحبار اختام مختلفة باستخدام طرق Raman الطیفیة وHPTLC. عکست النتائج التجریبیة کفاءة الطریقة المقترحة فی تصنیف احبار الاختام.  وأثبتوا فی نتائجهم أن البنفسج الکریستالی کان عامل التلوین الرئیسی الموجود فی حبر الختم.

من الدراسات الاخرى دراسة زیوبا ​​وآخرون عملوا على فحص الأوراق المتدهورة باستخدام الأشعة تحت الحمراء ومطیاف رامان. وکان هدف دراستهم هو التحقیق فی عمر الوثائق وأنواعها. واستخدموا ثلاثة أنواع من الورق فی تجربتهم ثم اختاروا أماکن مختلفة على کل نوع ورق. وقد حققت طریقتهم إمکانیة التمییز بین أعمار العینات. وأظهرت النتائج التجریبیة أن نموذج الخرائط ثنائیة الأبعاد  (pattern of 2D maps) أعطى نظرة ثاقبة لآلیة تدهور العینات، الأمر الذی یهم العدید من الباحثین والمختصین فی مجال التحقیق الجنائی.

بیوزنی واخرون عملوا على التحقق فی معاییر تمییز أحبار الطابعة النافثة للحبر بواسطة التحلیل الطیفی الدقیق لرامان (micro‐Raman spectroscopy). تنتج المستندات المطبوعة بطابعات نفث الحبر نقاطًا ملونة مجهریة ویمکن اکتشافها باستخدام نهج مجهری مقترن بمطیاف رامان. وکان الهدف العام من دراستهم هو التحقق مما إذا کانت بیانات رامان التی تم جمعها من ثلاث نقاط ملونة مجهریة السمائی والاحمر والأصفر تشکل معاً توقیعًا کیمیائیًا بجودة تمییزیة. کانت المعاییر ضروریة لتحقیق التمییز بین أحبار الطابعة النافثة للحبر من مختلف العلامات التجاریة او نفس العلامات التجاریة. کان النظر المشترک للمکونات الملونة الثلاثة فعالًا أیضًا فی التمییز بین عینات حبر الطابعة النافثة للحبر، خاصة من نفس العلامة التجاریة وفی بعض الحالات من نفس النموذج. وقد أظهرت النتائج التجریبیة من هذه الدراسة أنه یوجد اختلافات طیفیة حیث تختلف أطیاف رامان من عینات مختلفة اختلافًا تامًا فیما یتعلق بالموقع والعدد والشدة النسبیة لنطاقات رامان. کما اظهرت النتائج الاختلافات بشکل شائع فی الحالات التی أسفرت فیها أنماط رامان من عینات مختلفة عن نطاقات رامان متشابهة إلى جانب عدد متغیر من النطاقات المختلفة.

من الدراسات الاخرى دراسة فیرما وآخرون اقترح نهج لتحلیل أحبار طابعات اللیزر وآلات التصویر عن طریق الخصائص الطیفیة والقیاسات الکیمیائیة. تهدف الدراسة إلى توفیر طریقة لتمییز وثائق التحقیق الجنائی والتی یمکن اعتبارها بمثابة التحلیل الروتینی لفحص الوثائق المشکوک بها فی مختبرات العلوم الجنائیة. تم استخدام تحلیل المکونات الرئیسة (PCA)، والتی تضمنت بناء مجموعة من PCs المتعامدة، حیث یمثل کل PC مجموعة من میزات البیانات التی تصف تباین البیانات ککل. تم تسجیل حوالی 99.59٪ قوة تمییز لأحبار طابعات اللیزر و99.84٪ قوة تمییز لأحبار آلات التصویر، بناءً على مقارنة التحلیل الکمی والنوعی. کانت الطریقة فعالة وقویة وموثوقة فی عملیة التمییز دون الحاجة إلى تدمیر العینات.

بوربا وآخرون اقترحوا نهج لتمییز أحبار قلم الحبر الأزرق بالاعتماد على استخدام مطیاف رامان والقیاسات الکیمیائیة. وهذه الدراسة تهدف إلى تقییم ما إذا کان الجمع بین أدوات Raman الطیفیة وأدوات القیاس الکیمیائی جیدًا بما یکفی لاستخدامه فی التمییز بین أحبار قلم الحبر الأزرق. وتضمنت المنهجیة المقترحة مرحلتین: اولاً مرحلة المعالجة المسبقة التی تضمنت اختیار المشتق المناسب الذی یحظر مساهمات خط الأساس والفلورة (الاصدار الضوئی للمادة)، وتطبیع الإشارة لتسهیل المقارنة بین أطیاف احبار قلم الحبر الازرق، وبناء جدول مجموعة البیانات، والقنوات الطیفیة القیاس التلقائی. ثانیاً تحلیل البیانات التی تضمنت التحلیل الاستکشافی باستخدام تحلیل المکونات الرئیسیة (PCA) وتحلیل المکونات الهرمیة (HCA). بالإضافة إلى ذلک، تحلیل تصنیف الحبر باستخدام المربعات الصغرى الجزئیة - التحلیل التمییزی (PLS-DA). تمکنت النماذج المشتقة من PLS-DA من تحقیق معدل تصنیف عالی یصل الى 97٪. کانت خطوة المعالجة المسبقة ضروریة لمنع تأثیرات مساهمة خط الأساس والفلورة لأنها تؤثر على جودة الأطیاف وشکل النطاق الطیفی.

اقترح زیبا-بالوس وکونیکی نهج لدمج التحلیل الطیفی الدقیق FTIR ومطیاف رامان وطریقة XRF لفحص أحبار المستندات. الهدف العام من البحث هو دراسة القدرة على التمیز بین عینات الحبر عن طریق المزج بین طرق القیاس الطیفی المدمر وغیر المدمر، ویتم تنفیذ هذا التکامل على النحو التالی: أولاً استخراج أطیاف الأشعة تحت الحمراء لأحبار العینات والمقارنة مع تلک المستخرجة من الأصباغ القیاسیة من منتجی الحبر البولندیین، وأظهرت المقارنة تشابه نوعی. ثانیاً تم إجراء أطیاف رامان على احبار العینات، تم إجراء عشر قیاسات لعدة نقاط (5-7) على خط مکون من الحبر. ثالثاً إجراء ثلاث قیاسات مضان للأشعة السینیة لکل عینة من الحبر الذی تم فحصه للحصول على معلومات ترکیب العناصر لکل عینة. أظهرت النتائج التجریبیة ما یصل الى 95٪ من أحبار الأزرق والأسود تمیزت على أساس              IR وRaman Spectra، بینما تم تحقیق تمییز لعینات أحبار الهلام بنسبة 90٪ باستخدام طرق IR وRaman فقط. جمعت المنهجیة المقترحة بین طرق القیاس الکیمیائی والطیفی. یمکن أن تؤدی الطریقة المقترحة إلى إتلاف المستند الذی تم فحصه.

الخاتمـة

بعد ان انتهینا من بحثنا، لا بد من ان نسجل أهم ما توصلنا الیه من استنتاجات وتوصیات وکما یلی:

أولاً: الاستنتاجات

1-    ان التزویر والتقلید هی من الجرائم التی تضر بالمصلحة العامة وتلحق الضرر بشریحة واسعة فی المجتمع.

2-     انتشار تطبیقات البرامج التی تنشئ وتحرر المستندات الرقمیة وکذلک تطبیقات تحریر الوسائط القویة وسهلة الاستخدام  وانتشار هذه التطبیقات بشکل واسع بین المجتمع،  کان السبب باستغلال هذه التطبیقات فی انشاء( المستندات المزورة والمزیفة، الصور المزورة، الفیدیو المزور) من قبل المزورین. وکذلک توافر الطابعات التجاریة ورخص اسعارها سبب اخر فی انشاء الکثیر من المستندات المزورة والمقلدة.

3-   التزویر ممکن یحصل على عدة انواع من الوثائق (الصور الرقمیة، الفیدیو، المبالغ النقدیة الورقیة، المستندات الصوریة، المستندات المطبوعة بأحبار الطابعات اللیزریة او النقطیة او بأجهزة الاستنساخ، المستندات المکتوبة بخط الید سواء بأقلام الحبر او الجاف).

4-    مع زیادة عدد عملیات التزویر والتقلید، هناک حاجة لتطویر طرق واسالیب یمکن ان تساعد فی الکشف عن المستندات المزورة والمزیفة. وتعتبر دراسة اسالیب وتقنیات کشف التزویر والتقلید امراً هاماً وضروی فی مجال الادلة الجنائیة.

5-   یعتمد اختیار تقنیة لاستخدامها فی إجراء کشف التزویر على العدید من العوامل ومنها نوع المستند المشکوک به (على سبیل المثال، العملات أو الشهادات الرسمیة أو الصور أو حتى ملفات الفیدیو) وکذلک الأدوات المتاحة (على سبیل المثال البرمجیات والأجهزة).

6-   یمکن أن تلعب خبرة الباحثین دورًا مهمًا فی اختیار التقنیة المناسبة لکشف التزویر. تُظهر الأدبیات الکثیر من الطرق والأسالیب التی یمکن اعتمادها ولکل منها مزایا وعیوب. فی العدید من الحالات، هناک مفاضلة بین دقة النهج المعتمد والتعقید. لذلک من المهم فهم النهج قبل استخدامه وتطبیقه.

7-   المعلومات الموجودة فی هذا البحث تفید الى حد کبیر المختصین فی التحقیق الجنائی بشکل عام وکذلک المختصین فی مجال کشف التزویر والتقلید بشکل خاص. وکذلک یوفر هذا البحث المفاهیم الأساسیة والاسالیب والتقنیات المتبعة فی مجال کشف التزویر.

8-   یمکن اعتبار هذه الدراسة الاستقصائیة کدلیل للباحثین فی مجال کشف التزویر والتقلید لأنها ابرزت اهم الاسالیب والتقنیات الاکثر فاعلیة المعتمدة فی هذا المجال.

ثانیاً: التوصیات

1-    على الباحثون ان یکونوا على درایة بتکلفة الأدوات والبرامج والأجهزة التی سیتم استخدامها عند محاولة تصمیم نهج اکتشاف التزویر ومعرفة کافیة عن علوم التحقیق الجنائی والاطلاع على اخر الدراسات بهذا الخصوص.

2-    على المختصین فی مجال التحقیق الجنائی والعاملین فی مختبرات الادلة الجنائیة معرفة الاسالیب الحدیثة فی عملیات التزویر والتقلید وکیفیة اکتشافها. واکتساب معرفة إضافیة ومعلومات حدیثة من خلال الحضور المنتظم فی مؤتمرات التحقیق الجنائی ومراجعة الأدبیات والمقالات الحدیثة المنشورة. وذلک بسبب التطور والتغییرات المستمرة فی التقنیات المستخدمة فی عملیات التزویر وطرق اکتشافها.

3-   على وزارة الداخلیة إقامة مؤتمرات وورش عمل حول الاسالیب الحدیثة فی عملیات التزویر وسبل مکافحتها وکشفها واشراک جمیع العاملین فی مجال الادلة الجنائیة لزیادة مهاراتهم الفنیة.

4-    السیطرة على حرکة اجهزة الاستنساخ من حیث استیرادها وبیعها واقتنائها والعمل علیها من خلال اجازة ممارسة المهنة.

5-   توصیة الدوائر الحکومیة ومؤسسات القطاع الخاص بتوثیق المعلومات الخاصة بطباعة مستنداتهم وکتبهم الرسمیة مثل انواع الأحبار وتواریخ اعتمادها بالإضافة الى انواع الورق المستخدم وانواع الطابعات المستخدمة. حیث یمکن ان هذه المعلومات سوف تسهل کثیراً عملیة کشف التزویر إذا ما حصلت.

The Authors declare That there is no conflict of interest

References (Arabic Translated to English)

1. Aboul-Enein, Y, \.I Gh TANASE, Andrei A BUNACIU, and Florin Mihai UDRI\cSTIOIU. “Application of Micro-Raman and FT-IR Spectroscopy in Forensic Analysis of Questioned Documents.” Gazi University Journal of Science 25, no. 2 (2012): 371–75.
2. Afchar, Darius, Vincent Nozick, Junichi Yamagishi, and Isao Echizen. “Mesonet: A Compact Facial Video Forgery Detection Network.” In 2018 IEEE International Workshop on Information Forensics and Security (WIFS), 1–7, 2018.
3. Al-Qershi, Osamah M, and Bee Ee Khoo. “Passive Detection of Copy-Move Forgery in Digital Images: State-of-the-Art.” Forensic Science International 231, no. 1–3 (2013): 284–95.
4. Al-Sanjary, Omar Ismael, and Ghazali Sulong. “Detection of Video Forgery: A Review of Literature.” Journal of Theoretical \& Applied Information Technology 74, no. 2 (2015).
5. Aloraini, Mohammed, Mehdi Sharifzadeh, Chirag Agarwal, and Dan Schonfeld. “Statistical Sequential Analysis for Object-Based Video Forgery Detection.” Electronic Imaging 2019, no. 5 (2019): 541–43.
6. Aloraini, Mohammed, Mehdi Sharifzadeh, and Dan Schonfeld. “Sequential and Patch Analyses for Object Removal Video Forgery Detection and Localization.” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2020.
7. Alshayeji, Mohammad H, Mohammad Al-Rousan, and Dunya T Hassoun. “Detection Method for Counterfeit Currency Based on Bit-Plane Slicing Technique.” International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering 10, no. 11 (2015): 225–42.
8. Ameh, Paul Ocheje, and Musa Suud Ozovehe. “Forensic Examination of Inks Extracted from Printed Documents Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy.” Edelweiss Applied Science and Technology 2, no. 1 (2018): 10–17.
9. Anand, Vijay, Mohammad Farukh Hashmi, and Avinash G Keskar. “A Copy Move Forgery Detection to Overcome Sustained Attacks Using Dyadic Wavelet Transform and SIFT Methods.” In Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems, 530–42, 2014.
10. Aslam, Alvina, Ankita Saxena, Sonali Saxena, Vaishnavi Raman Dwivedi, Manish Gupta, and Priyanka Goel. “Image Forgery Detection Using Convolutional Neural Network,” 2020.
11. Ballado, A H, J C Dela Cruz, G O Avendaño, N M Echano, J E Ella, M E M Medina, and B K C Paquiz. “Philippine Currency Paper Bill Counterfeit Detection through Image Processing Using Canny Edge Technology.” In 2015 International Conference on Humanoid, Nanotechnology, Information Technology, Communication and Control, Environment and Management (HNICEM), 1–4, 2015.
12. Barad, Zankhana J, and Mukesh M Goswami. “Image Forgery Detection Using Deep Learning: A Survey.” In 2020 6th International Conference on Advanced Computing and Communication Systems (ICACCS), 571–76, 2020.
13. Bisesi, Michael S. Scientific Examination of Questioned Documents. CRC press, 2006.
14. Borba, Flávia de Souza Lins, Ricardo Saldanha Honorato, and Anna de Juan. “Use of Raman Spectroscopy and Chemometrics to Distinguish Blue Ballpoint Pen Inks.” Forensic Science International 249 (2015): 73–82.
15. Buzzini, Patrick, Carrie Polston, and Madison Schackmuth. “On the Criteria for the Discrimination of Inkjet Printer Inks Using Micro-R Aman Spectroscopy.” Journal of Raman Spectroscopy 49, no. 11 (2018): 1791–1801.
16. Christian, Aldrina, and Ravi Sheth. “Digital Video Forgery Detection and Authentication Technique-a Review.” International Journal of Scientific Research in Science and Technology (IJSRST) 2, no. 6 (2016): 138–43.
17. Cicconi, Flavio, Violeta Lazic, Antonio Palucci, Ana Cristina Almeida Assis, and Francesco Saverio Romolo. “Forensic Analysis of Commercial Inks by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS).” Sensors 20, no. 13 (2020): 3744.
18. Cruz, Francisco, Nicolas Sidere, Mickaël Coustaty, Vincent Poulain d’Andecy, and Jean-Marc Ogier. “Local Binary Patterns for Document Forgery Detection.” In 2017 14th IAPR International Conference on Document Analysis and Recognition (ICDAR), 1:1223–28, 2017.
19. Dixit, Rahul, Ruchira Naskar, and Aditi Sahoo. “Copy-Move Forgery Detection Exploiting Statistical Image Features.” In 2017 International Conference on Wireless Communications, Signal Processing and Networking (WiSPNET), 2277–81, 2017.
20. Elsherbiny, Nany, and O Aied Nassef. “Wavelength Dependence of Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) on Questioned Document Investigation.” Science \& Justice 55, no. 4 (2015): 254–63.
21. Fayyaz, Muhammad Aizad, Adeel Anjum, Sheikh Ziauddin, Ahmed Khan, and Aaliya Sarfaraz. “An Improved Surveillance Video Forgery Detection Technique Using Sensor Pattern Noise and Correlation of Noise Residues.” Multimedia Tools and Applications 79, no. 9 (2020): 5767–88.
22. Gorai, Apurba, Rajarshi Pal, and Phalguni Gupta. “Document Fraud Detection by Ink Analysis Using Texture Features and Histogram Matching.” In 2016 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), 4512–17, 2016.
23. Hammad, Radwa, and others. “Image Forgery Detection Using Image Similarity.” Multimedia Tools and Applications 79, no. 39 (2020): 28643–59.
24. Hui, Yew Wan, Naji Arafat Mahat, Dzulkiflee Ismail, and Raja Kamarulzaman Raja Ibrahim. “Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for Printing Ink Analysis Coupled with Principle Component Analysis (PCA).” In AIP Conference Proceedings, 2155:20010, 2019.
25. Karie, Nickson M, and Hein S Venter. “Toward a General Ontology for Digital Forensic Disciplines.” Journal of Forensic Sciences 59, no. 5 (2014): 1231–41.
26. Kharat, Jayashree, and Sangeeta Chougule. “A Passive Blind Forgery Detection Technique to Identify Frame Duplication Attack.” Multimedia Tools and Applications, 2020, 1–17.
27. Kucharska-Ambrożej, Kamila, and Joanna Karpinska. “The Application of Spectroscopic Techniques in Combination with Chemometrics for Detection Adulteration of Some Herbs and Spices.” Microchemical Journal 153 (2020): 104278.
28. Lamsal, Shaurav, and Aman Shakya. “Counterfeit Paper Banknote Identification Based on Color and Texture.” In Proceedings of the IOE Graduate Conference, 160–68, 2015.
29. Lennard, Chris, Moteaa M El-Deftar, and James Robertson. “Forensic Application of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy for the Discrimination of Questioned Documents.” Forensic Science International 254 (2015): 68–79.
30. Mathai, M, D Rajan, and Sabu Emmanuel. “Video Forgery Detection and Localization Using Normalized Cross-Correlation of Moment Features.” In 2016 IEEE Southwest Symposium on Image Analysis and Interpretation (SSIAI), 149–52, 2016.
31. Muhsin, Z F, A Rehman, A Altameem, Tanzila Saba, and M Uddin. “Improved Quadtree Image Segmentation Approach to Region Information.” The Imaging Science Journal 62, no. 1 (2014): 56–62.
32. Muthukrishnan, R, and Miyilsamy Radha. “Edge Detection Techniques for Image Segmentation.” International Journal of Computer Science \& Information Technology 3, no. 6 (2011): 259.
33. Nguyen, Huy H, Junichi Yamagishi, and Isao Echizen. “Capsule-Forensics: Using Capsule Networks to Detect Forged Images and Videos.” In ICASSP 2019-2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2307–11, 2019.
34. Raza, Ali, and Basudeb Saha. “Application of Raman Spectroscopy in Forensic Investigation of Questioned Documents Involving Stamp Inks.” Science \& Justice 53, no. 3 (2013): 332–38.
35. Rehman, Amjad, and Tanzila Saba. “Off-Line Cursive Script Recognition: Current Advances, Comparisons and Remaining Problems.” Artificial Intelligence Review 37, no. 4 (2012): 261–88.
36. Richao, Chen, Yang Gaobo, and Zhu Ningbo. “Detection of Object-Based Manipulation by the Statistical Features of Object Contour.” Forensic Science International 236 (2014): 164–69.
37. Shelke, Nitin Arvind, and Singara Singh Kasana. “A Comprehensive Survey on Passive Techniques for Digital Video Forgery Detection.” Multimedia Tools and Applications, 2020, 1–64.
38. Stamm, Matthew C, Min Wu, and K J Ray Liu. “Information Forensics: An Overview of the First Decade.” IEEE Access 1 (2013): 167–200.
39. Upadhyay, Saurabh, and Sanjay Kumar Singh. “Video Authentication: Issues and Challenges.” International Journal of Computer Science Issues (IJCSI) 9, no. 1 (2012): 409.
40. Verma, Neha, Raj Kumar, and Vishal Sharma. “Analysis of Laser Printer and Photocopier Toners by Spectral Properties and Chemometrics.” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 196 (2018): 40–48.
41. Wang, Weihong, and Hany Farid. “Exposing Digital Forgeries in Video by Detecting Double MPEG Compression.” In Proceedings of the 8th Workshop on Multimedia and Security, 37–47, 2006.
42. Wang, Yuan, Lihua Tian, and Chen Li. “LBP-SVD Based Copy Move Forgery Detection Algorithm.” In 2017 IEEE International Symposium on Multimedia (ISM), 553–56, 2017.
43. Zi\keba-Palus, Janina, and Marcin Kunicki. “Application of the Micro-FTIR Spectroscopy, Raman Spectroscopy and XRF Method Examination of Inks.” Forensic Science International 158, no. 2–3 (2006): 164–72.
44. Zi\keba-Palus, Janina, Aleksandra Wesełucha-Birczyńska, Beata Trzcińska, and Paulina Kowalski Rafałand Moskal. “Analysis of Degraded Papers by Infrared and Raman Spectroscopy for Forensic Purposes.” Journal of Molecular Structure 1140 (2017): 154–62.
45. Zou, Mian, Heng Yao, Chuan Qin, and Xinpeng Zhang. “Statistical Analysis of Signal-Dependent Noise: Application in Blind Localization of Image Splicing Forgery.” ArXiv Preprint ArXiv:2010.16211, 2020.