涂 舜

（西南政法大學(xué)刑事偵查學(xué)院 重慶 401120）

1 引言

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備給人們帶來的便利不計(jì)其數(shù)，直接在數(shù)字化設(shè)備上書寫形成的電子簽名筆跡，可與電子文件合為一體，解決普通簽名筆跡電子化的難題，為電子文件簽署人的身份驗(yàn)證提供了極大便利，受到了電子商務(wù)、電子政務(wù)、醫(yī)療保健、金融保險等諸多領(lǐng)域的青睞。但隨之而來的是國內(nèi)外日益增多的由電子簽名筆跡真實(shí)性所引發(fā)的鑒定問題，這給文件檢驗(yàn)人員帶來了新的挑戰(zhàn)。特別是在電子簽名筆跡尚未普及的當(dāng)下，若電子簽名筆跡自由樣本缺失，能否使用普通簽名筆跡作為比對樣本，同一人書寫的兩種筆跡間是否存在差異，這些更是此類檢驗(yàn)中存在的難點(diǎn)問題。

目前，我國已有多位學(xué)者對電子簽名筆跡與普通簽名筆跡的筆跡特征異同進(jìn)行了比較研究[1-6]，但既往研究存在一些缺陷：一是僅注重實(shí)驗(yàn)研究，缺少理論層面的分析與探討，并未從電子簽名筆跡的基本屬性出發(fā)，分析兩者在理論和實(shí)踐中的差別；二是單純比較兩者筆跡特征的異同，并未闡述這種比較對于電子簽名筆跡鑒定有何作用，目的性不明確?；诖?，筆者先從理論上分析電子簽名筆跡相較于普通簽名筆跡所缺失和增加的筆跡特征方面，而后從實(shí)踐角度闡述兩者筆跡特征間穩(wěn)定和變化的特征方面，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證①需要特別說明的是，可以獲取電子簽名筆跡的電子設(shè)備種類繁多，有些僅能呈現(xiàn)電子圖像，有些還能獲取電子數(shù)據(jù)。理論分析是建立在電子圖像和電子數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上分析得來，而實(shí)踐分析只是對電子圖像進(jìn)行分析，因?yàn)槟壳笆忻嫔洗蠖鄶?shù)的電子設(shè)備都難以獲取電子數(shù)據(jù)。，進(jìn)而闡明特征比較對電子簽名筆跡鑒定的作用。

2 理論分析

電子簽名筆跡雖實(shí)質(zhì)上是一種電子數(shù)據(jù)，但卻以筆跡形態(tài)表現(xiàn)，這種形態(tài)與普通簽名筆跡非常類似。從形成機(jī)理上看，兩者都是書寫人書寫運(yùn)動的結(jié)果，但由于書寫工具和書寫載體的差異（即書寫條件的不同），使得兩者具有不同的筆跡特征。也可以說，電子簽名筆跡相較于普通簽名筆跡而言，是一種條件變化筆跡。兩者之間必然會在筆跡特征上出現(xiàn)差異，明確這些差異有助于電子簽名筆跡的分析與判斷。

2.1 缺失的特征方面

電子簽名筆跡是書寫人使用手寫筆在電子設(shè)備上書寫而成的簽名字跡。這種書寫工具與書寫載體的運(yùn)用，使得電子簽名筆跡的形成徹底脫離了紙張和墨水筆。傳統(tǒng)的筆墨書寫是實(shí)在而具體的，一旦墨水筆作用于紙張之上，即可看見并能準(zhǔn)確感知筆畫的存在。雖然電子設(shè)備和手寫筆更加高科技、數(shù)字化，但其受電子設(shè)備的硬度、分辨率、靈敏度等多種因素的影響，導(dǎo)致電子簽名筆跡在筆力的部分特征、筆跡的部分細(xì)節(jié)特征、自然形成的筆畫特征上存在缺失。

2.1.1 筆力的部分特征

電子簽名筆跡的書寫載體是電子設(shè)備，其與紙張的質(zhì)地、軟硬程度存在較大區(qū)別。紙張質(zhì)地較軟，當(dāng)書寫人使用墨水筆在其上書寫時，書寫力的作用使得書寫面產(chǎn)生壓力形變，形成筆痕特征，而通過筆痕的深淺、粗細(xì)可推斷書寫力的大小。若襯墊物較軟，筆痕會更加明顯，即使襯墊物較硬，也可使用顯微鏡觀察紙張或纖維的變化程度來進(jìn)行筆力判斷。而在電子簽名筆跡中，電子觸控屏幕質(zhì)地較硬，當(dāng)書寫人使用手寫筆在其上書寫時，通過感應(yīng)方式呈現(xiàn)的筆跡并不會在電子設(shè)備上形成壓力形變，也就沒有了筆痕特征。但某些電子設(shè)備中的壓力感應(yīng)器可直接測出書寫時的壓力值，因此，電子簽名筆跡僅缺失了可直接反映筆力的部分特征。

2.1.2 筆跡的部分細(xì)節(jié)特征

紙張上書寫的字跡，由于書寫力的存在，必然會破壞紙張表面及部分纖維，由此形成立體痕跡，這對于筆跡細(xì)節(jié)特征的判斷非常有益。而電子簽名筆跡是數(shù)字化的筆跡，筆跡細(xì)節(jié)清晰與否，主要取決于電子設(shè)備的分辨率。若分辨率高，則筆畫清晰；若分辨率低，則筆畫模糊。后者對于觀察電子簽名筆跡的細(xì)節(jié)特征極為不利，甚至可能缺失部分筆跡細(xì)節(jié)特征。另外，在電子數(shù)據(jù)分析時，電子簽名筆跡是通過采集點(diǎn)的位置坐標(biāo)來還原筆跡輪廓的，采集頻率越高，則還原的筆跡越接近真實(shí)的簽名筆跡；若采集頻率較低，則可能會缺失某些重要的細(xì)節(jié)特征。因此，電子簽名筆跡相對于普通簽名筆跡而言，可能缺失筆跡的部分細(xì)節(jié)特征。

2.1.3 自然形成的筆畫特征

電子簽名筆跡是由數(shù)字化平板等電子設(shè)備采集，電子設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到電子簽名筆跡的質(zhì)量問題。在普通簽名筆跡的書寫過程中，書寫人可實(shí)時看見書寫的字跡筆畫，通過觀察已書寫的筆畫來進(jìn)行調(diào)整或修正。而在電子簽名筆跡的書寫過程中，受到采集設(shè)備可視性及靈敏度的限制，有些設(shè)備沒有可視反饋[7]，有些設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時的筆畫顯示，會出現(xiàn)反饋延時，無法達(dá)到在紙張上書寫的實(shí)時效果，這對于筆畫的形成與銜接有一定影響。另外，電子簽名筆跡使用的是手寫筆，雖然外形近似于常用筆，但其筆尖無法完全與常用筆一致，書寫手感不同且難以呈現(xiàn)頓壓起收筆等豐富的運(yùn)筆動作。因此，電子簽名筆跡相對于普通簽名筆跡而言，可能缺失某些自然形成的筆畫特征。

2.2 增加的特征方面

電子簽名筆跡雖因采集設(shè)備硬件條件的制約，缺失了某些筆跡特征，但也因采集設(shè)備的科技性，使其增加了從普通簽名筆跡中難以獲知的筆跡特征：如簽名時長是無法從普通簽名筆跡中獲知的；如完整的簽名結(jié)構(gòu)和精確的加減速等特征，可以比從普通簽名筆跡中推測的更為準(zhǔn)確，提高了筆跡特征判斷的準(zhǔn)確性①這是由電子簽名筆跡的電子數(shù)據(jù)分析得來，僅根據(jù)電子圖像是無法得出上述特征的。。

2.2.1 簽名時長特征

在可以獲取電子簽名筆跡相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)備中，多數(shù)都會記錄采集點(diǎn)的坐標(biāo)位置及時間數(shù)據(jù)，只有少數(shù)用于數(shù)字化藝術(shù)品（如繪畫）的平板設(shè)備會同時記錄壓力的變化，如Wacom TabletsTM。這些電子設(shè)備記錄的簽名時間數(shù)據(jù)，從手寫筆接觸電子觸控屏開始，一直到手寫筆離開電子觸控屏為止，如常用于實(shí)驗(yàn)的Topaz平板設(shè)備（型號T-S751-HSB）則是當(dāng)筆尖接觸電子觸控屏幕，且有足夠的壓力去刺激電路時開始記錄時間特征[8]。而在普通簽名筆跡中是無法判斷簽名時長的，故簽名時長特征是電子簽名筆跡增加的特征方面。

2.2.2 完整的簽名結(jié)構(gòu)

電子簽名筆跡的書寫軌跡是通過還原電子設(shè)備記錄的位置坐標(biāo)點(diǎn)而得到的，雖不能完整記錄整個書寫過程，但以1/400s～1/100s的采集頻率來說，已可高度還原書寫運(yùn)動的軌跡。當(dāng)對照電子簽名筆跡的電子圖像時，則可以獲得完整的簽名結(jié)構(gòu)：其一，判斷筆畫的準(zhǔn)確順序。如出現(xiàn)添加或改寫時，可以判斷具體的時間節(jié)點(diǎn)，以及判斷多次重描的形成先后；其二，分析高度復(fù)雜、含混不清的繞筆，以及復(fù)雜的草書簽名?？梢哉f，通過電子簽名筆跡中的電子數(shù)據(jù)，不僅可分析出完全沒有照應(yīng)關(guān)系的兩個筆畫的先后順序，還可以理清復(fù)雜繞筆的形成方式，進(jìn)而呈現(xiàn)完整的簽名結(jié)構(gòu)。而在只能通過筆跡外在形態(tài)來分析的普通簽名筆跡中，難以據(jù)此做出準(zhǔn)確推斷。因此，完整的簽名結(jié)構(gòu)是電子簽名筆跡增加的特征方面。

2.2.3 精確的加減速特征

電子簽名筆跡的數(shù)據(jù)中既包含采集點(diǎn)的時間數(shù)據(jù)，還包括采集點(diǎn)的位置坐標(biāo)。通過數(shù)據(jù)分析，即可獲得書寫速度及加速度的精確數(shù)值，并可繪制出相應(yīng)的圖譜，以直觀地反映書寫速度及加速、減速特征。但在普通簽名筆跡中，何時快何時慢、何時加速何時減速，只有書寫人自己清楚，通過字跡筆畫的深淺、粗細(xì)，或是觀察書寫人書寫時的狀態(tài)，均無法準(zhǔn)確把握書寫人的書寫速度及加速、減速的情況。因此，精確的加減速特征無法從普通簽名筆跡中獲取，可以說是電子簽名筆跡中增加的特征方面。

3 實(shí)踐分析

電子簽名筆跡與普通簽名筆跡間的筆跡特征異同，不僅需從理論層面分析，還需從實(shí)踐角度加以印證。在現(xiàn)有的實(shí)踐研究成果中，由于使用的電子設(shè)備、簽名內(nèi)容及分析人的差異，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡相同。為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及分析變化的原因，筆者選取了少量實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)果與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致相同，但也存在差異。

3.1 現(xiàn)有研究成果

國內(nèi)學(xué)者對電子簽名筆跡的研究，集中在與普通簽名筆跡進(jìn)行筆跡特征的比較，即容易變化的、變化相對較小的，以及穩(wěn)定的筆跡特征方面。

3.1.1 容易變化的特征方面

書寫條件的變化干擾了書寫人慣常的書寫習(xí)慣，使得形成的電子簽名筆跡極易在筆跡特征上發(fā)生變化。美國學(xué)者Heidi H.Harralson等認(rèn)為容易變化的特征為書寫速度和字的大小等，而另一些學(xué)者認(rèn)為容易變化的特征為字體大小特征、起收筆特征、行筆特征等[3]28。但總體而言，容易變化的筆跡特征方面有書寫水平、字的大小、筆痕等。

（1）書寫水平。書寫水平是個人書寫技能的表現(xiàn)[9]，一般來講，書寫人的書寫水平會相對穩(wěn)定，但改變慣常的書寫條件，而使用手寫筆在電子觸控屏幕上書寫時，會影響書寫人正常的書寫活動，從而導(dǎo)致其書寫水平發(fā)生不同程度的下降[6]73。其原因可能是：其一，相對于紙張而言，電子設(shè)備表面較硬，且較為光滑，使用手寫筆在其上書寫時，摩擦力變小，書寫人一時難以習(xí)慣[4]297。其二，由于手寫筆與電子設(shè)備自身技術(shù)的限制，使得某些書寫細(xì)節(jié)特征反映不充分，甚至出現(xiàn)筆劃中斷等現(xiàn)象，致使電子簽名筆跡無法體現(xiàn)書寫人的正常水平[2]98，從而使書寫水平有所下降。

（2）字的大小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，電子簽名筆跡中字跡普遍增大。有學(xué)者分析認(rèn)為，使用手寫筆在電子觸控屏上進(jìn)行書寫時，由于觸控屏提供的可書寫面積較大，以及書寫人的手因不能接觸到屏幕而采用懸腕方式進(jìn)行簽名的原因，極易導(dǎo)致整體字形增大[6]73。但字跡變大可能的原因還在于：其一，電子設(shè)備中書寫框的大小可能會影響書寫人的書寫習(xí)慣，從而對字跡大小造成一定影響，即書寫框大，字跡可能相對較大；其二，書寫人進(jìn)行電子簽名時，手腕部處于無支撐的懸空狀態(tài)，這會導(dǎo)致書寫的字體結(jié)構(gòu)松散，字跡變大。若完全的懸空書寫，則可能增大書寫活動范圍，使書寫字跡變大；其三，手寫筆的筆尖通常比普通筆尖粗，不易形成細(xì)小筆畫，故筆畫變粗，字形變大[2]97-98；其四，相對于紙張而言，電子觸控屏表面較為平滑，摩擦系數(shù)較小，導(dǎo)致字體結(jié)構(gòu)松散，字體變大[3]28。

（3）筆痕。筆痕特征是普通簽名筆跡最重要的特征之一，但在電子簽名筆跡中，通過電子圖像無法分析出這一特征，所有相關(guān)研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一結(jié)論。在普通簽名筆跡中，筆痕特征是指書寫過程中因書寫工具直接作用于載體材料而形成的筆畫線條、抑壓痕跡的微觀表現(xiàn)[10]。而電子簽名筆跡是由書寫工具與書寫載體通過感應(yīng)的方式形成，這種痕跡并不是真正的抑壓痕跡，所以電子簽名筆跡中并不存在筆痕特征。

3.1.2 變化相對較小的特征方面

根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，變化相對較小的筆跡特征為筆畫形態(tài)、起收筆、連筆等方面。

（1）筆畫形態(tài)。電子簽名筆跡中筆畫形態(tài)受到的影響，主要表現(xiàn)在筆畫邊緣出現(xiàn)鋸齒狀、筆畫顯示不完整、筆畫中斷、筆畫彎曲抖動等方面。具體原因在于：其一，有些電子設(shè)備分辨率較低、配置較差，所以導(dǎo)致筆畫邊緣顯示不清，出現(xiàn)鋸齒狀，這一現(xiàn)象在整個字跡筆畫中都會出現(xiàn)；其二，有些電子設(shè)備的書寫框有大小限制，超出邊框外的筆畫可能無法顯示，這就導(dǎo)致有些筆畫缺失、不完整，而在書寫框內(nèi)書寫的字跡則顯示完整，有些學(xué)者稱為“截屏現(xiàn)象”[4]298；其三，有些手寫筆與電子觸控屏之間是通過接觸感應(yīng)形成筆畫，但是書寫人簽名時會由于壓力不均或者電子觸控筆與觸控屏之間接觸不夠靈敏，從而導(dǎo)致筆畫出現(xiàn)中斷或缺失的現(xiàn)象[6]74；其四，手寫筆與電子觸控屏間的摩擦力較小，筆尖不易控制，當(dāng)書寫較長的筆畫時，可能出現(xiàn)大幅度的彎曲或抖動。

（2）起收筆。字跡筆畫的起收筆特征出現(xiàn)變化，主要表現(xiàn)為頓筆、筆鋒等特征缺失[3]28，不能反映頓壓起收筆、回轉(zhuǎn)收筆等特征，且有些收筆出現(xiàn)拖拉。這一特征變化程度與手寫筆及電子設(shè)備的類型密切相關(guān)，有些電子設(shè)備上述特征較為明顯，有些則不然：其一，有些電容筆及其配套設(shè)備（如電容式觸控屏等）無內(nèi)置壓力感應(yīng)器，無法感知書寫人的筆力，也就無法通過筆力的大小調(diào)節(jié)筆畫粗細(xì)，故不能反映頓壓起收筆、筆鋒現(xiàn)象，而變?yōu)橹逼鸸P和直收筆，導(dǎo)致該特征缺失。但電磁筆及其配套設(shè)備中具有壓力感應(yīng)器，則可根據(jù)筆力的大小表現(xiàn)出不同粗細(xì)的筆畫，由此呈現(xiàn)一定的頓筆、筆鋒等特征；其二，有些電子觸控屏幕為電阻式，需通過壓力感應(yīng)才能形成筆跡，故在某些壓力較小的筆畫如回轉(zhuǎn)收筆中，則無法呈現(xiàn)回轉(zhuǎn)收筆這一特征。而電磁式觸控屏幕的工作原理是電磁感應(yīng)，只要手寫筆距離電子觸控屏一定距離都能精確感知，亦可呈現(xiàn)回轉(zhuǎn)收筆特征；其三，手寫筆與電子觸控屏幕表面的摩擦力較小，故書寫簽名時不易收筆，易形成收筆拖拉現(xiàn)象[6]74。電子簽名筆跡起收筆特征有一定程度的變化，而根據(jù)書寫工具和書寫載體的不同，變化程度有所不同。

（3）連筆。電子簽名筆跡的連筆明顯增加，特別是在意連筆畫上。通過電磁式手寫筆形成的電子簽名筆跡中，多數(shù)的意連筆畫變?yōu)榱恕皩?shí)連”，且連筆轉(zhuǎn)折處較圓潤，特別是“折”畫、“鉤”畫角度變大[2]98。通過分析可知：其一，電磁式電子設(shè)備的工作原理是電磁感應(yīng)，當(dāng)手寫筆距離屏幕一定高度時即開始記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，若在兩個連續(xù)書寫的筆畫間，書寫人并未完全停筆，而是稍微提起筆尖，筆尖與屏幕的垂直距離仍在感應(yīng)范圍內(nèi)時，則可將筆畫間的意連筆畫轉(zhuǎn)換為實(shí)連，從而在筆跡中顯示出較多的連筆特征。但這一特征在電阻式設(shè)備和電容式設(shè)備中較為少見；其二，手寫筆相對于普通筆而言，筆尖較粗，形成的筆畫也隨之變粗，故轉(zhuǎn)折處缺少棱角，較為圓潤。“折”畫、“鉤”畫角度變大的部分原因也是由于電子觸控屏幕表面較為光滑，書寫時不易控制筆尖走勢，轉(zhuǎn)折連筆處難以出現(xiàn)正常簽名時棱角分明的現(xiàn)象[6]73，而使其趨于圓潤。

3.1.3 穩(wěn)定的特征方面

雖然電子簽名筆跡與普通簽名筆跡相比有較多變化，但同一人書寫的筆跡，必然會反映出同一人的書寫習(xí)慣。有學(xué)者認(rèn)為，在電子簽名筆跡中，有些筆跡特征保持相對穩(wěn)定，如熟練程度、字形特征、傾斜程度、筆畫的基本形態(tài)、筆順等特征，不易因書寫工具、書寫條件、書寫載體的變化而變化[4]297；而有的學(xué)者認(rèn)為在電子簽名筆跡中，基本保持不變的筆跡特征占絕大多數(shù)，如字的傾斜程度特征、行筆特征、筆畫基本形態(tài)特征、筆畫交叉特征、連筆特征、筆順特征、筆畫搭配特征等[3]27。綜上可知，筆跡的熟練程度、字形、字的傾斜程度、筆畫基本形態(tài)、筆順、行筆、筆畫交叉、搭配等特征方面是較為穩(wěn)定的，而這些特征的存在使電子簽名筆跡具有書寫人同一認(rèn)定的可能性。

3.2 實(shí)驗(yàn)研究

在上述結(jié)論的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，一方面是為了驗(yàn)證既有的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，另一方面則是為了探索可能存在的其他影響因素。

3.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探討不同書寫載體對簽名筆跡的影響，著重研究電阻式電子設(shè)備上，書寫形成的電子簽名筆跡與普通簽名筆跡的筆跡特征異同。即分別使用手寫筆、電阻式觸控設(shè)備和普通紙筆，來獲取電子簽名筆跡和普通簽名筆跡。比較分析兩種簽名筆跡間的筆跡特征是否存在差異，探尋主要的差異點(diǎn)，以及符合點(diǎn)分別存在于哪些方面，以進(jìn)一步明確電子設(shè)備對簽名筆跡的影響，為電子簽名筆跡鑒定提供實(shí)踐依據(jù)。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)器材

實(shí)驗(yàn)采用蒙恬電紙筆和普通紙筆。蒙恬電紙筆（如圖1所示）是一種帶液晶顯示屏的手寫板，該設(shè)備采用電阻式的觸控技術(shù)，其外形尺寸為136×125×16.7mm，手寫區(qū)域?yàn)?13×64 mm；操作系統(tǒng)為Windows、Apple等。普通紙筆為普通打印紙和黑色圓珠筆。

圖1 蒙恬電紙筆

3.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟

選取某大學(xué)本科生30人為實(shí)驗(yàn)樣本收集對象，年齡在18～22歲之間①感謝南京森林警察學(xué)院周桂雪老師及其學(xué)生對本實(shí)驗(yàn)的支持和幫助，在此一并謝過。。為使書寫人能夠自然穩(wěn)定的發(fā)揮，應(yīng)營造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，告知實(shí)驗(yàn)者按照平時書寫習(xí)慣自然書寫即可。同時在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，先讓實(shí)驗(yàn)者熟悉蒙恬電紙筆的使用方法，并自主練習(xí)，盡量減少因不適應(yīng)書寫工具及書寫設(shè)備而造成的影響。隨后，在蒙恬電紙筆和普通紙筆上分別書寫自己的簽名，由實(shí)驗(yàn)工作人員提取并做相應(yīng)保存。另外，將普通簽名筆跡以600 dpi的分辨率掃描成電子文件并制作成特征比對表，以便對兩者進(jìn)行比較分析。

3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由于電阻式電子設(shè)備只能獲取電子簽名筆跡的電子圖像，而無法獲取電子數(shù)據(jù)，所以僅能從電子簽名筆跡的電子圖像中分析筆跡的形態(tài)特征，主要有書寫風(fēng)貌特征、布局特征、字體特征、字形特征、字的結(jié)構(gòu)特征、運(yùn)筆特征、筆順特征、特殊字特征等幾方面。同時，就普通簽名筆跡而言，也可通過筆跡形態(tài)分析上述筆跡特征。因此，本實(shí)驗(yàn)只是對電子簽名筆跡和普通簽名筆跡的形態(tài)特征進(jìn)行比較分析，而對其他方面特征不做比較。

（1）電子簽名筆跡與普通簽名筆跡相比，容易變化的特征方面有：①書寫水平特征（如圖2、3所示）。由于書寫人已習(xí)慣使用普通筆在紙張上書寫，而突然使用不常用的手寫筆在電子觸控屏幕上書寫，難免會有不適應(yīng)。雖然已在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行了練習(xí)，但短時間的磨合并不能使實(shí)驗(yàn)者完全適應(yīng)，導(dǎo)致書寫水平出現(xiàn)不同程度的下降。②字的大小特征。電子簽名筆跡使用的手寫筆筆尖較粗，書寫形成的筆畫也相應(yīng)較粗，加之電子觸控屏幕的可書寫面積較大，極易導(dǎo)致整體字體增大。實(shí)驗(yàn)中，有93.3%的電子簽名筆跡都出現(xiàn)字跡變大的現(xiàn)象。③筆痕特征。電子簽名筆跡是利用感應(yīng)原理形成的，并不會像普通簽名筆跡那樣，在紙張上形成相應(yīng)的凹陷，進(jìn)而形成筆痕特征。實(shí)驗(yàn)中，所有的電子簽名筆跡都不具有筆痕特征，是缺失的重要特征方面。

圖2 電子簽名筆跡書寫水平特征

（2）電子簽名筆跡與普通簽名筆跡相比，變化較小的特征方面有：①布局特征。一般來講，簽名字跡作為一個整體組合，在整體布局、字間距離等方面具有相對的穩(wěn)定性。但電子簽名筆跡多為懸腕書寫，書寫人對文字布局的空間感減弱，因此在字間組合等方面的控制有所欠缺，容易使得字間距離、整體組合、布局出現(xiàn)變化。如圖4和圖5中“秦”和“英”的距離，圖6和圖7中簽名的整體組合形式。

圖4 電子簽名筆跡布局特征

圖5 普通簽名筆跡布局特征

圖6 電子簽名筆跡整體組合特征

圖7 普通簽名筆跡整體組合特征

②運(yùn)筆特征。實(shí)驗(yàn)所用電阻式觸控設(shè)備是利用壓力感應(yīng)來呈現(xiàn)圖像，若書寫力控制不好，極易因壓力不夠或手寫筆與觸控屏接觸不靈敏，導(dǎo)致筆畫出現(xiàn)間斷或中斷現(xiàn)象（如圖10中的“鍇”字）。電子觸控屏的表面較為光滑，手寫筆與觸控屏間摩擦力較小，控制能力降低，當(dāng)書寫較長的筆畫或轉(zhuǎn)折筆畫時，極易出現(xiàn)筆畫的彎曲、抖動現(xiàn)象（如圖8中“坤”字的豎畫）。同樣，由于書寫面較為光滑，書寫人對手寫筆的控制能力減弱，故收筆時極易因控制不好而出現(xiàn)收筆拖拉的現(xiàn)象（如圖8中“周”字的收筆）。另外，在收集電子簽名筆跡實(shí)驗(yàn)樣本時，雖已經(jīng)過短暫練習(xí)，但這種熟悉程度無法與普通簽名相比。若書寫人書寫水平不高，極易因不熟悉書寫工具而出現(xiàn)運(yùn)筆紊亂的現(xiàn)象，如圖10、11所示。

圖8 電子簽名筆跡運(yùn)筆特征

圖9 普通簽名筆跡運(yùn)筆特征

圖10 電子簽名筆跡運(yùn)筆特征

圖11 普通簽名筆跡運(yùn)筆特征

③筆畫搭配、連接特征。簽名筆跡是一個相對固定的組合，簽名人書寫的概率高，簽名筆跡中各部首、各筆畫間的高低位置關(guān)系、交接部位的交叉位置、搭配比例等都相對穩(wěn)定。但由于電子設(shè)備的書寫面較為光滑，書寫人控制程度降低，容易使搭配位置改變、連接錯位等，如圖12、13所示。

圖12 電子簽名筆跡筆畫搭配特征

圖13 普通簽名筆跡筆畫搭配特征

實(shí)驗(yàn)中上述特征雖都有出現(xiàn)，但各自出現(xiàn)的概率不同。對各種筆跡變化特征的出現(xiàn)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體結(jié)果如電阻式電子簽名筆跡與普通簽名筆跡的筆跡特征比較表所示。

3.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，同一人在電子設(shè)備上書寫形成的電子簽名筆跡，相對于普通簽名筆跡而言，在簽名字跡的整體風(fēng)貌、字體字形、字的傾斜程度、筆順、特殊字的寫法等方面相對較為穩(wěn)定；在布局、運(yùn)筆、筆畫搭配連接等特征方面有一定程度的變化，但變化相對較小，主要表現(xiàn)為布局松散、收筆拖拉、筆畫中斷、筆畫彎曲抖動、筆畫搭配改變；在書寫水平、字的大小、筆痕等特征方面差異比較明顯，主要表現(xiàn)為書寫水平下降、字體增大、筆痕特征消失等。具體分析造成筆跡變化的原因有：一是書寫人對這種新型的書寫設(shè)備不熟悉，對書寫動作的把控有所欠缺，簽名字跡整體欠缺自然性；二是電子設(shè)備的表面較為光滑，書寫摩擦力較小，書寫人對筆的控制能力降低，導(dǎo)致字跡筆畫出現(xiàn)拖拉、彎曲抖動的現(xiàn)象；三是實(shí)驗(yàn)中所使用的是電阻式觸控設(shè)備，其利用的是壓力感應(yīng)原理，也就是說，必須達(dá)到一定的壓力值才能呈現(xiàn)出筆畫。若書寫人控制不好，極易出現(xiàn)筆畫中斷現(xiàn)象。雖然從普遍適用性的角度來講，只有在大量志愿者的基礎(chǔ)上，上述實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論才適用于不特定的多數(shù)人，而不是某一特定人群。顯然，現(xiàn)有的研究尚不能達(dá)到這一規(guī)模，但不可否認(rèn)的是，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論能反映出一定的規(guī)律性特點(diǎn)。

表 電阻式電子簽名筆跡與普通簽名筆跡的筆跡特征比較

4 結(jié)論

關(guān)于電子簽名筆跡與普通簽名筆跡的筆跡特征異同，從理論上講，雖因采集設(shè)備屏幕硬度、分辨率及靈敏度的原因，使得電子簽名筆跡相對于普通簽名筆跡而言缺失了部分筆力特征、部分筆跡細(xì)節(jié)特征和自然形成的筆畫特征。但也正是由于采集設(shè)備的高科技性，使得電子簽名筆跡簽名時長、完整的簽名結(jié)構(gòu)以及精確的加減速特征得以獲取，且這些特征相較于缺失的那部分特征而言，對于識別書寫人具有更大價值。從實(shí)踐上看，雖然現(xiàn)有研究與本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡相同，但總體來說，容易變化的特征有書寫水平、字的大小、筆痕等；變化較小的特征有運(yùn)筆、連筆、布局等；穩(wěn)定的特征有整體風(fēng)貌、字體字形、字的傾斜程度、筆順、特殊字等。

綜上，同一人書寫的電子簽名筆跡與普通簽名筆跡間有穩(wěn)定的特征表現(xiàn)，當(dāng)缺少電子簽名筆跡自由樣本時，可用普通簽名筆跡作為參考比對樣本，但應(yīng)著重參考穩(wěn)定的特征方面，在容易變化的特征方面應(yīng)仔細(xì)分析差異點(diǎn)、符合點(diǎn)的性質(zhì)，判斷其是否由書寫條件變化引起，從而提高電子簽名筆跡檢驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確性。