涂 舜 張 典

(1.西南政法大學，重慶 401120)

引 言

近年來，電子信息技術的發(fā)展十分迅速，在電子觸控設備上書寫電子簽名的現象越來越多，電子簽名筆跡在電子商務、電子政務領域已有所運用，其中，重慶市人民政府推出全市一體化在線政務服務平臺“渝快辦”，建設全市統(tǒng)一電子簽名印章系統(tǒng)，提供標準化電子簽名和電子印章服務，推動了政務服務事項的電子化，提升了群眾辦事的便捷度。隨著電子簽名筆跡的廣泛應用，為適應社會發(fā)展要求，最高法、最高檢、公安部于2019年出臺了《關于刑事訴訟中應用電子簽名和電子指紋捺印有關問題的意見》，就電子簽名筆跡在刑事訴訟方面的有關問題作出規(guī)定，確立了電子簽名筆跡的法律效力?；诖?，在新冠疫情防控期間，重慶市南岸區(qū)檢察院運用遠程提訊手寫電子簽名捺印系統(tǒng)，實現簽名捺印“零接觸”，解決了辦案難題，提高了辦案效率。綜合實際來看，電子簽名筆跡在飛速發(fā)展的同時，有關電子簽名筆跡的規(guī)定和要求將越來越嚴格，由此引發(fā)的法律問題也頻頻出現，保障電子簽名筆跡的真實性、合法性已成為十分重要的環(huán)節(jié)，對電子簽名筆跡進行鑒定的現實要求十分迫切。

當前，我國對電子簽名筆跡的研究主要集中于電子簽名筆跡檢驗方法的研究。通過檢索CNKI中國學術個刊數據庫發(fā)現，收載近十年(2012年-2022年)電子簽名筆跡主題的相關文獻共26篇，其中，有關電子簽名筆跡特征檢驗研究的文獻16篇，包括對電子簽名筆跡特征的分析研究，如電子簽名筆跡的量化檢驗(1)陳維娜.電子簽名筆跡量化檢驗的可行性探究[J].刑事技術，2018，(04).、筆跡特征電子數據的Excel表格分析等(2)涂舜.電子簽名筆跡中電子數據的Excel表格分析法[J].中國刑警學院報,2018,(05).；以及分析其他客觀因素對電子簽名筆跡特征的影響，如不同視覺狀態(tài)(3)涂舜.不同視覺狀態(tài)的書寫設備對電子簽名筆跡的影響研究[J].中國人民公安大學學報(自然科學版),2019,25(04).、書寫人書寫姿勢(4)劉新磊,韓丹巖,紀舒懷,肖強.站姿對電磁式觸屏電子簽名影響的實驗研究[J].中國人民公安大學學報(自然科學版),2021,27(03).、不同感應方式的書寫設備(5)涂舜.不同感應方式的書寫設備對電子簽名筆跡的影響研究[J].中國人民公安大學學報(自然科學版),2020,26(03).等。然而，在電子簽名筆跡領域內對于書寫設備自身的客觀條件對電子簽名筆跡特征的影響研究還不夠深入，基于此，本文以書寫面摩擦力為視角，對書寫人在不同摩擦力大小的電子設備上書寫形成的電子簽名筆跡特征進行分析比較，以明確摩擦力對電子簽名筆跡特征的影響，從而為實務中電子簽名筆跡的檢驗提供思路和依據。

一、實驗設計與過程

(一)實驗對象

實驗邀請51人為實驗樣本收集對象，其中第一組實驗者為25位大學本科學歷的學生，年齡在20～23歲之間，在日常生活和學習中已形成較穩(wěn)定的書寫習慣，對本次實驗使用的電子設備較為熟悉，多數學生在平日經常在電子設備上書寫，能夠很好地適應并使用此次實驗所用電子設備。第二組實驗者為26位已有穩(wěn)定工作的成年人，年齡在35～50歲之間，書寫習慣穩(wěn)定，書寫水平普遍較高，對本次實驗設備的使用普遍不熟練，在日常生活中很少接觸電子設備書寫。

(二)實驗設備及選擇原因

實驗采用“iPad 7”平板電腦、“Apple pencilⅠ”主動式電容筆(見圖1)為書寫器材，選擇鋼化玻璃膜、類紙膜兩種平板電腦保護膜。該書寫設備為當前人們在日常生活中使用普遍、適用領域廣泛的一類設備，配有專用的電子書寫筆，其電子書寫技術相對較為成熟；而上述電子屏幕保護膜是目前平板電腦用戶應用較多的兩種類型。鋼化玻璃膜的表面光滑、硬度高、韌性低，當書寫人在貼有鋼化玻璃膜的電子屏幕上書寫時，筆尖與屏幕之間的摩擦較?。活惣埬な且环N摩擦系數與紙張相似的保護膜，增加了筆尖與屏幕之間的摩擦力，以再現紙張書寫的觸感。如圖2所示為在同一處光源的照射下的鋼化玻璃膜與類紙膜屏幕形態(tài)。

a

b

a

b

(三)實驗過程

1.實驗內容

在實驗準備過程中，為實驗營造一個良好的書寫環(huán)境，在光線充足的室內，采用坐姿，在樣本收集前先讓實驗者熟悉書寫設備的使用，盡量減少因不適應書寫設備造成的筆跡特征變化。(6)黃李彥,詹康輝,周廣存.觸屏電子簽名與紙筆簽名的筆跡特征比較研究[J].刑事技術,2020,45(06).實驗正式開始后，讓實驗者依次在貼有鋼化玻璃膜和類紙膜的平板電腦上分別書寫三次簽名，書寫時按照日常書寫習慣進行書寫。樣本書寫完畢后，提取簽名的電子圖像并保存為JPEG格式，以便于對筆跡特征進行分析和比較。

2.分析筆跡特征

在檢驗前，分別對同一實驗者在同一保護膜下的簽名筆跡進行檢驗比較，若出現較大筆跡特征變化，考慮是否是其他因素導致的結果，在得出實驗結論時應將其排除在外，如筆畫線條出現顯著的彎曲抖動等異常特征，考慮是否為書寫過程中書寫設備挪動、書寫人受到外力碰撞等因素的影響。在檢驗過程中，首先分別對實驗者在鋼化玻璃膜和類紙膜上書寫的電子簽名筆跡進行檢驗，以明確其筆跡特征；其次對二者的筆跡特征進行比較分析，并及時記錄特征的變化情況。

3.得出實驗分析結果

基于對樣本筆跡的特征比對分析，總結歸納同一書寫人在不同摩擦力大小的同一電子設備上，書寫形成的電子簽名筆跡特征的相同點和不同點，分別計算各筆跡特征的變化率，分析出容易變化的特征、變化較小的特征、不易變化的特征；設計筆跡特征變化的Excel表格，使用SPSS統(tǒng)計分析軟件進行分層卡方檢驗，進一步科學判定摩擦力大小的不同與各筆跡特征的變化之間有無相關性，從而確定摩擦力大小對電子簽名筆跡特征的影響，以便在實踐中能夠考慮到筆跡部分特征異常變化的原因，為電子筆跡檢驗提供思路和依據。

二、檢驗與分析

(一)書寫風貌特征

通過比較檢驗，發(fā)現在兩種摩擦力下書寫的電子簽名筆跡在書寫風貌特征上無明顯變化，字跡形態(tài)與字跡結構上的差異較小，二者在書寫水平、書寫熟練程度、字的傾斜程度等方面相似度較高，且部分書寫人因其自身書寫習慣反映出來的特殊筆跡特征的穩(wěn)定性較高，具有較高的鑒定價值，如圖3所示。

圖3 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(二)布局特征

檢驗發(fā)現，在不同摩擦力下書寫的電子簽名筆跡在布局特征方面存在一定差異，主要表現在各單字之間的距離遠近、字體傾斜程度、組合形態(tài)等方面。如圖4所示，簽名中的各單字之間的距離遠近存在明顯變化，圖4b距離相對圖4a距離較寬；同時圖4a簽名的整體形態(tài)即單字傾斜程度較為平直，圖4b簽名表現為整體向右上方傾斜，各單字的傾斜程度也較為明顯。

圖4 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(三)字體特征

通過比較檢驗發(fā)現，在短時間內書寫的電子簽名筆跡二者在字體特征上基本無明顯差異，大多數簽名在細節(jié)特征上雖存在一定的差異，但書寫的字體未發(fā)生改變，且書寫水平較高的書寫者的筆跡特征會更加穩(wěn)定；少數簽名在書寫時因受到鋼化玻璃膜表面光滑的影響，書寫速度加快，對部分筆畫進行了簡略，形成偶然連筆和強行連筆，筆畫線條較為僵硬，如圖5所示。此現象在平日較少接觸電子屏幕書寫的書寫者中的出現率較高。

圖5 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(四)字形特征

檢驗發(fā)現在不同摩擦力下書寫的電子簽名筆跡的字形特征無明顯差異，多數筆跡二者的整體輪廓形態(tài)相似度較高，但存在少數筆跡在單字字形上出現差異。如圖6所示，“李”字、“杰”字在形態(tài)、比例上有較明顯差異，而“芬”字的變化相對較小。經總結檢驗發(fā)現，相較于類紙膜，在鋼化玻璃膜下書寫的筆畫線條在橫縱方向會明顯拉長，主要反映于起筆、收筆，從而導致筆跡形態(tài)比例變化。

圖6 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(五)字的大小特征

簽名筆跡的字的大小特征主要指簽名組合中的各單字相對大小關系、整體簽名的大小特征。對兩種電子簽名筆跡的原始圖像進行比較檢驗發(fā)現，各單字在簽名組合中的大小比例特征基本無差異，穩(wěn)定性較高。經上文分析發(fā)現：雖然在鋼化玻璃膜下書寫的筆畫線條于橫縱方向會明顯拉長，但簽名的組合整體大小并無較大差異，即除起筆、收筆以外的其他筆畫長短比例相對穩(wěn)定；然而，從字體整體上來看，相較于鋼化玻璃膜，部分簽名在類紙膜下書寫的整體輪廓更大，表現為以漢字結構中心為圓心向四周均勻擴大，而非部分橫畫、縱畫線條的拉長，如圖7所示。

圖7 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(六)字的結構、搭配比例特征

通過比較檢驗發(fā)現，兩類筆跡在字的結構上無明顯變化，但在搭配比例特征方面存在差異，主要體現在單字部件大小、位置、比例關系以及筆畫交叉、搭配、連接等特征。如圖8所示，“李”字的“子”部與“曉”字的“日”部之間的連接關系、“曉”字各部件的搭配比例有所改變。部分筆畫的長短比例也有一定變化，如“剛”字左右部件的長短比例。

圖8 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(七)運筆特征

運筆特征主要表現為書寫時的動作習慣反映，包括起筆、行筆、收筆、筆力、筆形等特征。由于電子簽名筆跡保存為電子圖像形式，僅表現出筆跡的平面靜態(tài)特征，運筆過程中體現的筆力、筆痕等特征缺失，故只能根據筆畫形態(tài)判斷其運筆特征。經檢驗，兩類筆跡的運筆特征存在一定差異，相較于鋼化玻璃膜下書寫的電子簽名筆跡，類紙膜下書寫的簽名筆跡簽名的部分起、收筆特征更加明顯；而在鋼化玻璃膜下書寫的電子簽名筆跡筆畫更加流暢、圓滑，無明顯的彎曲抖動現象，筆畫粘連的現象出現率較高，此類變化在平日較少接觸電子設備書寫的實驗者中表現更突出。如圖9所示，“楊”字、“芳”字在類紙膜下書寫的起、收筆特征明顯，在鋼化玻璃膜下書寫的連筆增多，筆畫線條更加流暢圓滑。

圖9 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(八)連筆特征

經檢驗，在鋼化玻璃膜下書寫的電子簽名筆跡的筆畫粘連現象較為明顯，在運筆過程中形成較多的連筆筆畫，主要表現在起筆、收筆階段；而在類紙膜下書寫的電子簽名筆跡易表現出起收筆形態(tài)，形成意連筆畫。受鋼化玻璃膜表面光滑的影響，書寫人在書寫時提筆較低，容易加快書寫速度，造成連筆的增多，且部分筆畫出現因控筆不穩(wěn)定而造成長短比例的變化，在接觸電子設備書寫較少的書寫者的筆跡樣本中更加明顯。如圖10所示，“汪”字、“娟”字在鋼化玻璃膜下連筆較多，部分筆畫長度增長。

圖10 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(九)筆順特征

經檢驗，兩類筆跡的筆順特征基本一致，無明顯差異，可以通過起筆、收筆、連筆等特征，結合漢字的標準筆畫書寫順序進行判斷，因此連筆較多的筆跡的筆順特征體現較為明顯。部分筆畫可能在搭配比例等方面存在一定差異，但筆順特征保持有較高的穩(wěn)定性。如圖11所示，二者的筆順特征基本一致。

圖11 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

(十)寫法特征

經檢驗，二者的寫法特征基本未發(fā)生改變，同一人在同一天書寫的簽名字跡的寫法穩(wěn)定性較高，大多數簽名筆跡無明顯變化。書寫者個人的書寫習慣具有較高的穩(wěn)定性。但仍有個別簽名存在例外，如圖12所示，“曉”字右邊部件連筆形態(tài)存在一定差異。

圖12 不同摩擦力下的電子簽名筆跡(a:鋼化玻璃膜;b:類紙膜)

三、實驗結果與分析

對同一電子設備在不同摩擦力大小下書寫的電子簽名筆跡進行提取，經過逐一檢驗與比較檢驗后發(fā)現：電子書寫設備的書寫面摩擦力大小對筆跡特征的變化有一定影響，主要表現在以下幾個方面：

(一)布局特征改變

在傳統(tǒng)筆跡中，布局特征的穩(wěn)定性較高，不易發(fā)生明顯變化。但在電子簽名筆跡中，單字之間的距離、組合形態(tài)易產生一定的差異，其發(fā)生變化的原因可能在于：相對于表面光滑的鋼化玻璃膜，在摩擦力較大的類紙膜下，書寫人控筆能力會相對增強，從而在書寫各單字時書寫速度相對較慢，常出現停頓、手腕挪動等動作，造成單字之間距離增大的現象；書寫者可能因避免接觸電子屏幕而進行懸腕書寫，從而導致布局特征發(fā)生一定的變化。

(二)字形改變

不同摩擦力下書寫的電子簽名筆跡在字形方面存在一定的差異，部分簽名組合中的單字形態(tài)的改變較為明顯。但是由于影響字形改變的因素繁雜，無法排除其他因素造成的對字形變化的影響，依據現有樣本無法推出僅因摩擦力大小的不同而導致的字形改變的規(guī)律，總體上來看，字形的變化存在偶然性。

(三)字的大小改變

在不同摩擦力下書寫的電子簽名筆跡各單字的相對大小關系較為穩(wěn)定，無明顯變化。先前有研究表明，相對于紙張而言，由于電子觸控屏表面較為平滑，摩擦系數較小，導致字體結構松散，字體變大。(7)閆龍飛,王立梅.數字手寫簽名筆跡檢驗實驗研究[J].中國司法鑒定,2016,(04).但出現部分簽名在類紙膜下相較于光滑鋼化玻璃膜書寫的字的大小更大，原因可能在于在摩擦力相對較大的書寫條件下，書寫人整體書寫速度較慢，手腕挪動幅度變大，其中也存在少數簽名受到書寫屏幕邊框大小限制的影響而發(fā)生改變。

(四)筆畫搭配及比例改變

在兩類電子簽名筆跡中，筆畫之間的搭配位置及比例存在一定的變化，主要表現在單字之間的筆畫連接的差異、各筆畫的長短比例變化等。在光滑的鋼化玻璃膜下書寫的電子簽名筆跡更易出現單字之間的連筆筆畫增多、收筆處筆畫拖拉等情形。分析其特征變化的原因主要為：因書寫筆筆尖與電子屏幕之間的摩擦力較小，書寫表面光滑，書寫速度加快，(8)于彬，杜英杰，班智慧.電子觸控筆簽名與正常簽名筆跡特征比較的實驗研究[J].中國刑警學院學報，2017,(04).控筆不穩(wěn)定，從而導致筆畫長短變化以及搭配比例的改變。

(五)運筆特征改變

電子簽名筆跡的運筆特征的差異主要表現在起筆、行筆、收筆等方面。第一，相較于類紙膜，在鋼化玻璃膜上書寫的電子簽名筆跡容易缺少起、收筆等書寫動作的反映。第二，在光滑表面上書寫時，運筆更加流暢，筆畫更加圓滑；在類紙膜上書寫時，易出現筆畫實連變意連，少數筆畫出現彎曲抖動現象，整體上不如光滑表面上書寫的筆畫連貫，且此變化特征主要出現于平日很少接觸電子屏幕書寫的實驗者之中。其原因可能為鋼化玻璃膜的表面光滑，摩擦力較小，書寫人為避免筆尖蹭滑等控筆失誤的情形，提筆動作較低，因此書寫速度相對會加快，書寫更加流暢，筆畫之間的粘連現象增多；類紙膜的摩擦力相對較大，當書寫人在書寫過程中受一定心理因素影響，為保證書寫的工整，自行偶然連筆的數量減少，或者因書寫力度較輕，其書寫軌跡難以被電子設備所感應，從而造成筆畫斷連，且書寫時的書寫速度相對較慢，從而容易導致筆畫的彎曲抖動。

(六)連筆特征改變

相較于鋼化玻璃膜，在類紙膜下書寫的連筆筆畫明顯減少，主要表現為各單字的組成筆畫之間以及單字與單字之間的連筆筆畫。書寫水平較為成熟的書寫者，其簽名樣式通常極具個人特色風格，此類連筆特征的穩(wěn)定性較高，無明顯變化。然而，在類紙膜下書寫的電子簽名筆跡的連筆筆畫明顯減少，多表現為實連變意連，在鋼化玻璃膜下書寫的部分筆畫之間會出現偶然性的連筆，如因表面光滑導致筆尖側滑等，從而導致運筆紊亂的現象。

在本次實驗中，根據所得的51組實驗樣本，以柱形圖的形式直觀顯示摩擦力對電子簽名筆跡特征的影響情況，具體結果見圖13。

圖13 鋼化玻璃膜與類紙膜下書寫的電子簽名筆跡的特征比較

如圖中數據所示，在不同書寫面摩擦力大小下書寫的兩類電子簽名筆跡在字間距、整體字體大小、搭配比例、起收筆形態(tài)、運筆連貫情況、連筆形態(tài)特征方面變化的數量差異較大，但由于各變化特征的數量占樣本總數的比例較少，因此，為進一步提高實驗結論的科學性和真實性、避免偶然性，設計筆跡特征Excel表格，使用SPSS統(tǒng)計分析軟件進行分層卡方檢驗，判定摩擦力的不同與各筆跡特征的變化之間有無相關性。以分析字間距增大與摩擦力大小是否有相關性為例，統(tǒng)計分析的過程如下：

1)使用SPSS軟件進行數據錄入(見圖14)和數據加權(見圖15)；

2)進行交叉表格分層卡方檢驗分析(見圖16)；

3)得出檢驗結果(見圖17)。

圖14 數據錄入

圖15 數據加權

圖16 進行分層卡方檢驗

圖17 卡方檢驗結果

如圖17卡方檢驗結果顯示，sig值為0.021(即sig值<0.05),因此字體間距的增大與摩擦力大小具有相關性。同理檢驗其他筆跡特征的變化與摩擦力之間的相關性，檢驗結果如表1所示：字間距增大、整體大小、搭配比例、起收筆增多、運筆不連貫、連筆減少與摩擦力之間具有相關性(即sig值<0.05)；其中，搭配比例、起收筆形態(tài)、運筆連貫情況、連筆形態(tài)與摩擦力的相關性十分顯著。

表1 摩擦力與筆跡特征之間的相關性分析

綜合上述實驗分析，摩擦力對電子簽名筆跡的影響主要體現在字體間距、整體大小、搭配比例、起收筆形態(tài)、運筆連貫情況以及連筆形態(tài)方面。具體表現為：相較于鋼化玻璃膜，在類紙膜下書寫的字間距普遍增大、整體大小變大、起收筆增多、運筆不連貫、連筆減少，且在搭配比例、起收筆、運筆以及連筆特征上的變化十分顯著。在分析筆跡特征時應注意：第一，在收集實驗樣本時書寫者分別在鋼化玻璃膜、類紙膜上進行書寫，可能會因書寫者首先適應了在鋼化膜表面書寫的力度，從而在類紙膜下書寫時，部分筆畫會因書寫力度不夠，設備無法感應，造成筆畫中斷、缺失等；第二，考慮到書寫者在實驗環(huán)境下可能因不熟悉書寫設備，采用懸腕書寫，以及受到緊張的心理狀態(tài)的影響，從而導致筆畫彎曲抖動等特征的變化。另外，通過對兩組實驗者書寫的電子簽名筆跡特征進行比較后發(fā)現，較少接觸電子設備書寫的實驗者的筆跡特征變化更加明顯，以及尚未形成個人穩(wěn)定簽名形態(tài)的書寫者在書寫時可能出現偶然連筆、強行連筆等不穩(wěn)定特征，二者均會放大摩擦力對電子筆跡特征變化產生的影響。由于影響特征變化的因素多種多樣，在對筆跡特征進行分析時應盡量避免因其他主客觀因素導致的特征變化。

結語

通過上述分析，根據現有樣本發(fā)現：不同摩擦力大小的鋼化玻璃膜和類紙膜會對電子簽名筆跡特征產生影響，易變特征為字體間距、整體大小、搭配比例、起收筆形態(tài)、運筆連貫情況、連筆形態(tài)；不易變特征為書寫風貌、字體書體、筆順、組合形態(tài)、單字形態(tài)等，且書寫人對于書寫設備的熟練程度以及書寫水平的高低會進一步放大摩擦力對筆跡特征變化的影響。在實踐檢案中，首先需要了解檢材、樣本筆跡形成的書寫設備類型、各項參數是否相同，了解筆跡的形成方式以及書寫人的書寫水平等，其次分別對檢材、樣本進行筆跡特征的檢驗和分析，最后進行綜合評斷，對檢材、樣本筆跡進行比較，分析筆跡特征的異同。依據案件具體情況，當考慮到可能因書寫面摩擦力的不同，造成筆跡特征發(fā)生較大變化時，應重點關注書寫風貌、筆順、組合形態(tài)、單字形態(tài)等不易受摩擦力影響的特征類型，若此類筆跡特征并無明顯差異，那么在分析造成其他特征變化的因素時，可以進一步考慮摩擦力的影響，從而幫助區(qū)分筆跡特征差異點的本質性與非本質性，為檢驗鑒定提供思路，提高鑒定結果的準確性和可靠性。