Невидимые чернила

Закодированное письмо Бенедикта Арнольда , первоначально написанное невидимыми чернилами. Почерк Пегги Шиппен Арнольд перемежается закодированными сообщениями, написанными рукой Арнольда.

Невидимые чернила , также известные как защитные чернила или симпатические чернила , представляют собой вещество, используемое для письма, которое невидимо ни при нанесении, ни вскоре после этого, а позже может быть сделано видимым с помощью некоторых средств, таких как тепло или ультрафиолетовый свет. Невидимые чернила — это одна из форм стеганографии .

История

Одним из первых писателей, упоминавших о невидимых чернилах, был Эней Тактик , живший в IV веке до нашей эры. Он упоминает об этом, обсуждая, как выжить в осаде, но не указывает тип чернил, которые следует использовать. Это было частью его списка из 20 различных методов секретной связи. в книге « Об обороне укреплений» . Один из методов стеганографии заключался в прокалывании крошечного отверстия над или под буквами в документе, чтобы записать секретное сообщение. Невидимые чернила не использовались, но немцы усовершенствовали этот метод во время Первой и Второй мировых войн . Вместо уколов булавками они использовали невидимые чернила и микроточки.

Филон Византийский, возможно, был первым известным писателем, описавшим невидимые чернила с использованием реагента около 217–218 гг. до н. э., дубового галла и купороса . Эти ингредиенты использовались для изготовления дубовых желчных чернил . Вскоре люди обнаружили, что можно невидимо писать одним из ингредиентов, а затем вызывать появление письма, добавляя другой. Плиний Старший и римский поэт Овидий давали советы по использованию соков растений и молока для написания тайных посланий.

Лимоны также использовались в качестве органических чернил арабами около 600   г. н.э. и в 16 веке в Европе.

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). С тех пор для всевозможных секретных целей стали использовать самые разнообразные невидимые чернила. Формула, подобная дубовым желчным чернилам, была создана Джеймсом Джеем и использовалась Джорджем Вашингтоном и шпионской сетью Калпера во время Американской революции , а лимонный сок использовался «шпионами лимонного сока» (Карл Мюллер и четыре других немца, которые все погибли за их усилия либо путем самоубийства, либо казни вместе с Джоном Ханом, английским пекарем) во время Первой мировой войны. нейтральные или кислые растворы фенолфталеина — химического соединения, добываемого из таблеток от запоров . Во Второй мировой войне в качестве невидимых чернил использовались Он бесцветен, но становится розовым при воздействии щелочей, таких как аммиак и бикарбонатная сода .

Общее применение и использование

Невидимые чернила можно наносить на поверхность письма с помощью специального стилуса , штампа , авторучки , зубочистки , ручки для каллиграфии , ватной палочки или даже пальца, смоченного жидкостью. После высыхания написанная поверхность выглядит как пустая, с такой же текстурой и отражающей способностью, что и окружающая поверхность.

Чернила впоследствии можно сделать видимыми различными методами в зависимости от типа используемых невидимых чернил. Чернила можно обнаружить при нагревании или применении соответствующего химического вещества, либо их можно сделать видимыми при просмотре в ультрафиолетовом свете . Чернила, полученные в результате химической реакции, могут зависеть от кислотно-щелочной реакции (например, лакмусовой бумаги ), реакций, аналогичных процессу изготовления чертежей , или любой из сотен других. Проявители можно наносить с помощью распылителя, но некоторые проявители имеют форму пара, например пары аммиака , используемые для проявления фенолфталеиновых чернил.

Существуют также игрушечные ручки с невидимыми чернилами, у которых есть два наконечника: один для письма невидимыми чернилами, а другой для проявления чернил. Невидимые чернила иногда используются для печати частей изображений или текста в книгах , с которыми дети могут играть, всегда включая « ручку-декодер », которая используется для показа невидимых частей текста или изображений, тем самым раскрывая ответы на вопросы, напечатанные обычными чернилами или дополняя недостающие части картинок.

Обычная задача в квест-комнатах — собрать безопасный для глаз фонарик черного света , который будет показывать сообщения невидимыми чернилами.

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 кражи со взломом . Существуют специальные ручки для изготовления защитных материалов, предназначенные для письма на непористых поверхностях, таких как стекло , пластик , металл и т. д. Знак можно прочитать, используя черный свет или другой источник ультрафиолетового света. Маркеры безопасности можно приобрести в продаже, и они широко используются в качестве средства борьбы с преступностью.

Некоторые имеющиеся в продаже невидимые чернила очень ярко светятся разными цветами в ультрафиолетовом свете. Это делает их пригодными для использования при реадмиссии, например, при ручном штамповании.

Существуют некоторые невидимые типы чернил, которые могут быть невидимыми только при нанесении на определенные типы поверхностей, но все же видны на других.

Некоторые производители теперь предлагают невидимые чернила для использования в компьютерных струйных принтерах . Такие чернила обычно видны в ультрафиолетовом свете. Типичное использование включает печать информации на бизнес-формах для использования обработчиком форм без загромождения видимого содержимого формы. Например, некоторые станции сортировки почты Почтовой службы США используют УФ-видимые чернила для печати штрих-кодов на отправляемых по почте конвертах, предоставляющих информацию о маршруте для использования оборудованием обработки почты в дальнейшем перед доставкой.

Система E2E голосования под названием Scantegrity II использует невидимые чернила, позволяющие избирателю получить код подтверждения только для выбранного выбора.

Свойства «идеальных» невидимых чернил

Какими будут «идеальные» невидимые чернила, зависит от их предполагаемого использования. Например, маркировка собственности в идеале должна выполняться чернилами, легко читаемыми в ультрафиолетовом свете, тогда как в шпионаже такие чернила будут считаться слишком легко обнаруживаемыми, поскольку большое количество букв можно относительно быстро экранировать с помощью ультрафиолетового света.

Невидимые чернила по своей сути «небезопасны» для решительного и хорошо оснащенного инспектора, что должно быть сбалансировано с логистическими трудностями при проведении массовой проверки отправленной почты. Легче провести крупномасштабную незамеченную проверку миллионов электронных сообщений, чем массово проверять даже небольшую часть обычной почты. За исключением диктатур, где для слежки за соотечественниками задействовано большое количество сотрудников, проверка отправленной почты возможна только в определенных ситуациях, например, писем к конкретному подозреваемому или учреждению и от него.

В учебном пособии британского госпредприятия , использовавшемся во время Второй мировой войны, были определены следующие свойства «идеальных» невидимых чернил:

1. Смешивается с водой.
2. Нелетучий, т.е. без выраженного запаха.
3. Кристаллы не откладываются на бумаге, т.е. их трудно увидеть при скользящем свете.
4. Невидимы под ультрафиолетом.
5. Не разлагает и не обесцвечивает бумагу, например, нитрат серебра .
6. Нереактивен с йодом или другими обычными проявителями.
7. Потенциальных разработчиков чернил должно быть как можно меньше.
8. Не должен развиваться при нагревании.
9. Легко достижим и имеет по крайней мере одно возможное невинное использование владельцем.
10. Не соединение нескольких химических веществ, так как это нарушит пункт 7.

Из практического опыта цифры «6» и «9» обычно были несовместимы. Агентов SOE учили не рисковать своей жизнью, полагаясь на небезопасные чернила, большинство из которых были получены во время 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 снабжало своих полевых агентов специальными чернилами, а не заставляло их импровизировать с использованием доступных повседневных химикатов. Когда агентам приходилось импровизировать, им советовали максимально разбавить невидимые чернила, чтобы снизить шансы на обнаружение.

Проверка писем на наличие секретных сообщений

Любые невидимые чернила можно сделать видимыми человеком, обладающим достаточной решимостью, 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, не возникнет ли подозрений в их присутствии.

Явные признаки невидимых чернил, такие как царапины от острого пера, шероховатость или изменение отражательной способности бумаги (более тусклая или более блестящая, обычно из-за использования неразбавленных чернил), могут быть очевидны для внимательного наблюдателя, который просто использует сильный свет, увеличительное стекло и нос. Кроме того, ключевые слова в видимой букве, такие как «жара» или любое другое нечетное кодовое имя, в неуместном контексте могут предупредить цензора о присутствии невидимых чернил. Невидимые чернила неэффективны для глянцевой или очень гладкой бумаги, поскольку проклейка этой бумаги предотвращает глубокое впитывание чернил в бумагу и ее легко увидеть, особенно если рассматривать бумагу под скользящим светом. Однако существуют коммерчески доступные чернила для непористых поверхностей, которые видны только в ультрафиолетовом свете и в остальном практически невидимы на таких поверхностях.

Используя ультрафиолетовый свет или вытяжной шкаф с йодом, сообщения можно быстро проверить на наличие невидимых чернил, а также прочитать без предварительного проявки 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 было перехвачено третьей стороной.

«Станция досмотра» теоретически может включать в себя визуальный и обонятельный осмотр, осмотр в ультрафиолетовом свете, а затем нагревание всех объектов в духовке, прежде чем, наконец, попытаться подвергнуть их воздействию паров йода, чтобы обеспечить оптимальную безопасность в оптимальное время.

Невидимые типы чернил

Из практических соображений чернила перечислены здесь в соответствии с методом их проявления. Однако следует понимать, что некоторые чернила – особенно органического происхождения или состоящие из смеси нескольких химических веществ – можно сделать видимыми несколькими способами. Например, невидимое письмо мыльной водой можно сделать видимым либо при нагревании, при реакции с фенолфталеином, при просмотре в ультрафиолетовом свете, либо при помещении страницы в вытяжной шкаф с йодом.

Чернила, разработанные под воздействием тепла

Некоторые из них представляют собой органические вещества, которые окисляются при нагревании, что обычно приводит к их коричневому цвету. Для этого типа «термофиксированных» чернил подойдет любая кислая жидкость. Самый безопасный способ использования любого из следующих веществ для невидимых чернил — это разбавление, обычно водой, до такой степени, когда их становится трудно проявлять.

• Кола напиток
• Медовый раствор, сахар (сахар превращается в карамель ) при обезвоживании
• Лимонный, яблочный, апельсиновый или луковый сок (органические кислоты и бумага при нагревании образуют сложный эфир )
• Молоко (обезвоживающие лактозы)
• Жидкости организма, такие как сыворотка крови .
• Мыльный раствор ( карбоновая кислота частично окисляется)
• Вино или уксус
• Хлорид кобальта , который при нагревании синеет и через некоторое время снова становится невидимым (если не слишком нагревать)

Надпись становится видимой, если нагреть бумагу на батарее , прогладить утюгом , использовать фен или поместить в духовку . мощностью 100 Вт Лампочка с меньшей вероятностью повредит бумагу.

Чернила, разработанные в результате химической реакции

В большинстве случаев это вещество меняет цвет при смешивании с кислотой или основанием .

• Фенолфталеин , обычно используемый в качестве индикатора pH , становится розовым в присутствии таких оснований, как пары аммиака или карбонат натрия .
• Уксус , раскрывается водой из красной капусты. Уксус содержит уксусную кислоту , которая влияет на показатель pH краснокочанной воды. Уксус также можно получить при нагревании.
• Аммиак , вырабатываемый водой из красной капусты.
• Медный купорос , вырабатываемый йодидом натрия , карбонатом натрия , гидроксидом аммония или феррицианидом калия .
• Нитрат свинца(II) , вырабатываемый йодидом натрия .
• Сульфат железа(II) , вырабатываемый карбонатом натрия или феррицианатом калия .
• Хлорид кобальта(II) , вырабатываемый феррицианидом калия .
• Сульфат железа(III) , вырабатываемый сульфидом натрия .
• Крахмал , полученный раствором йода , который окрашивает крахмал в темно-синий цвет, а бумагу в светло-синий.
• Лимонный сок , выделенный раствором йода (чернила становятся белыми, бумага — светло-синей).
• Хлорид натрия (обычная поваренная соль), вырабатываемый нитратом серебра .
• Оксалат церия, полученный сульфатом марганца и перекисью водорода.

Чернила видны в ультрафиолетовом свете.

Купюра в 20 долларов США с видимой полосой в ультрафиолетовом свете.

Некоторые чернила слабо светятся ( флуоресцируют ) под воздействием ультрафиолетовой лампы. Это свойство многих веществ, особенно органических веществ и жидкостей организма.

Другие чернила действуют почти противоположным образом: они поглощают ультрафиолет, но не флуоресцируют. Когда они используются на флуоресцентной бумаге, области с краской флуоресцируют меньше, чем окружающая область бумаги, под воздействием ультрафиолетовой лампы. Особенно это свойство чернил с желтым оттенком.

Некоторые чернила, видимые в УФ-диапазоне, можно обнаружить на фотокопиях из-за относительно сильной ультрафиолетовой составляющей света сканирующей головки копировального аппарата.

Примеры чернил, обнаруживаемых ультрафиолетовым светом:

• Стиральные порошки, содержащие оптические отбеливатели.
• Мыло
• Жидкости организма, сыворотка , слюна
• солнцезащитный крем
• Лимонный сок

Чернила, изменяющие поверхность бумаги

Сюда входят практически все невидимые чернила, но для этого можно использовать и чистую дистиллированную воду. Применение любой жидкости приведет к изменению волокон или размеров поверхности бумаги.

Пары, образующиеся при нагревании кристаллов йода, образуют надпись, которая становится коричневой, поскольку йод преимущественно прилипает к измененным участкам бумаги. Воздействие на бумагу сильного солнечного света вернет надпись в невидимое состояние, как и использование раствора отбеливателя.

Слегка смочите бумагу губкой или паром, а затем высушите ее перед написанием сообщения, это предотвратит проявление письма этим методом, но чрезмерное увлажнение приведет к заметному короблению бумаги.

Современное использование

Бывший МИ-6 агент Ричард Томлинсон заявил, что ручки-роллеры Pentel Rolling Writer широко использовались агентами МИ-6 для создания секретного письма в форме невидимых сообщений во время миссий.

В 2002 году банде было предъявлено обвинение в разжигании беспорядков между федеральными тюрьмами с использованием закодированных телефонных сообщений и сообщений, написанных невидимыми чернилами.

Рассекречивание рецептов невидимых чернил в США

В 1995 году президент Клинтон издал указ, требующий, чтобы все агентства к 2000 году рассекретили информацию старше 25 лет. В соответствии с этим указом должны были быть рассекречены шесть документов времен Первой мировой войны, в которых упоминаются рецепты невидимых чернил, в том числе:

• Секретные чернила
• Обнаружение секретных чернил
• Немецкая секретная формула чернил
• Брошюра о невидимой фотографии и письме

Однако в 1999 году Центральное разведывательное управление (ЦРУ) успешно исключило эти документы, утверждая, что рецепты послужили основой для более совершенных формул, которые все еще использовались в то время. Это исключение сделало рецепты невидимых чернил самыми старыми секретными документами, хранящимися в Национальном архиве до их рассекречивания в 2011 году. В то время ЦРУ больше не считало эти документы конфиденциальными из-за недавних достижений в области технологий.

Невидимые чернила в искусстве

Невидимые чернила обычно не используются в искусстве. Однако некоторые художники использовали невидимые чернила в своих работах либо отдельно, либо в сочетании с более традиционными материалами.

Известно, что Жан-Мишель Баския работал с невидимыми чернилами. В 2012 году лондонский аукцион Sotheby's обнаружил подпись Баския, написанную невидимыми чернилами, на работе 1982 года « Оранжевая спортивная фигура» . В 2018 году анализ, проведенный реставратором, выявил невидимые чернильные следы на безымянной картине Баскии 1981 года.

В 2012 году галереи Хейворд выставка « Невидимое: искусство о невидимом, 1957-2012 » включала работу 1989 года «Волшебные чернила » Джанни Мотти. Он состоял из двух рисунков, созданных непроявленными невидимыми чернилами.

В 2015 году Аовэн Джин выставил работы, нарисованные невидимыми чернилами, в Музее Хорнимана в Лондоне. Иллюстрации, нарисованные на стенах и полу Музыкальной галереи, были видны только в ультрафиолетовом свете.

Исчезающие чернила

Чернила, которые видны в течение определенного периода времени без намерения снова стать видимыми, называются исчезающими чернилами. Исчезновение чернил обычно происходит в результате химической реакции между тимолфталеином и основным веществом, таким как гидроксид натрия . Тимолфталеин, который обычно бесцветен, в растворе с основанием становится синим. Поскольку основание вступает в реакцию 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 пистолетах-распылителях с кляпом, для секретных сообщений ограниченного времени, в целях безопасности на пропусках одноразового использования, в мошеннических целях, а также для пошива одежды и других поделок, где отметки измерения должны исчезать.

Ссылки

Дальнейшее чтение

• Кристи Макракис (2015). Узники, любовники и шпионы: история невидимых чернил от Геродота до Аль-Каиды . Издательство Йельского университета. ISBN  978-0300212600 .
• Джон А. Нэдь (2009). Невидимые чернила: шпионаж американской революции . Издательство Вестхолм. ISBN  978-1594161414 .

Внешние ссылки

• Секретное письмо - Электронный читальный зал Закона ЦРУ о свободе информации (FOIA)