جوهر نامرئی
جوهر نامرئی که به نام جوهر امنیتی یا جوهر سمپاتیک نیز شناخته می‌شود، ماده‌ای است که برای نوشتن استفاده می‌شود که در هنگام استفاده یا به زودی پس از آن نامرئی است و بعداً می‌تواند به وسیله‌ای قابل مشاهده باشد. جوهر نامرئی یکی از اشکال استگانوگرافی است. این جوهر بیشتر برای امور امنیتی استفاده شده‌است.
یکی از اولین نویسندگانی که به جوهر نامرئی اشاره کرده، Aeneas Tacticus در قرن چهارم قبل از میلاد است. او در بحث چگونگی زنده ماندن در محاصره به آن اشاره می‌کند، اما نوع جوهر مورد استفاده را نشان نمی‌دهد. این بخشی از فهرست او از ۲۰ روش مختلف ارتباطات مخفی در کتابی به نام "دفاع از استحکامات" بود. یکی از تکنیک‌هایی که شامل استگانوگرافی می‌شد شامل سوراخ کردن یک سوراخ کوچک در بالای یا پایین حروف در یک سند برای بیان یک پیام مخفی بود. این شامل جوهر نامرئی نمی‌شد اما آلمانی‌ها در طول جنگ جهانی اول و دوم این روش را بهبود بخشیدند. آنها از جوهر نامرئی و ریز نقطه‌ها به جای سوزن سوزن استفاده کردند.
فیلو بیزانسی ممکن است اولین نویسنده ای باشد که جوهر نامرئی را با استفاده از یک معرف در حدود 217 ۲۱۸ قبل از میلاد، با گال‌های بلوط و ویتریول توصیف می‌کند. از این مواد برای ساخت جوهر گال بلوط استفاده می شد. مردم به زودی متوجه شدند که می‌توانند با یکی از اجزاء به صورت نامرئی بنویسند و سپس با افزودن دیگری باعث نمایان شدن نوشته شوند. پلینی بزرگ و شاعر رومی اووید در مورد استفاده از آب گیاهان و شیر برای نوشتن پیام‌های مخفی توصیه‌هایی ارائه کردند. در حدود ۶۰۰ اعراب از لیمو به عنوان جوهر آلی نیز استفاده می‌کردندپس از میلاد و در طول قرن شانزدهم در اروپا.
جووانی باتیستا دلا پورتا با اولین دستور تهیه جوهر دلسوز، مشتق شده از زاج و سرکه، و همچنین اولین کتاب در مورد نوشتن مخفی و جوهرهای نامرئی، "Magia Naturalis" (1558، ۱۵۸۹) اعتبار دارد. از آن زمان، طیف گسترده‌ای از جوهرهای نامرئی برای انواع اهداف مخفیانه استفاده شده‌است. فرمولی شبیه جوهر گال بلوط توسط جیمز جی ایجاد شد و توسط جورج واشینگتن و حلقه جاسوسی Culper در طول انقلاب آمریکا استفاده شد و آب لیمو توسط «جاسوسان آب لیمو» (کارل مولر و ۴ آلمانی دیگر که همگی به خاطر آن جان باختند) استفاده شد. تلاش‌های آنها یا از طریق خودکشی یا اعدام، همراه با جان هان، یک نانوای انگلیسی) در طول جنگ جهانی اول. در جنگ جهانی دوم، محلول‌های خنثی یا اسیدی فنل فتالئین، یک ترکیب شیمیایی استخراج شده از قرص‌های یبوست، مورد استفاده قرار گرفت. به عنوان جوهر نامرئی استفاده می‌شود. بی‌رنگ است اما وقتی در معرض مواد قلیایی مانند آمونیاک و بی کربنات سودا قرار می‌گیرد صورتی می‌شود.
جوهر نامرئی را می‌توان با قلم مخصوص، مهر، قلم، خلال دندان، خودکار خوشنویسی، سواب پنبه ای یا حتی انگشت آغشته به مایع، روی سطح نوشتاری اعمال کرد. پس از خشک شدن، سطح نوشته شده به نظر می‌رسد که خالی است، با بافت و بازتابی مشابه سطح اطراف.
جوهر را می‌توان بعداً با روش‌های مختلف با توجه به نوع جوهر نامرئی استفاده شده قابل مشاهده کرد. جوهر ممکن است با گرما یا استفاده از یک ماده شیمیایی مناسب آشکار شود، یا ممکنخودکارهای نشانگر امنیتی یا نشانگرهای UV با جوهر فلورسنت که هنگام روشن شدن با نور ماوراء بنفش می‌درخشند، اغلب برای علامت گذاری نامرئی وسایل با ارزش منزل در صورت سرقت استفاده می‌شوند. خودکارهای امنیتی مخصوصی وجود دارند که برای نوشتن روی سطوح غیر متخلخل مانند شیشه، پلاستیک، فلز و غیره فرموله شده‌اند. علامت را می‌توان با استفاده از نور سیاه یا منبع نور UV دیگر خواند. خودکارهای نشانگر امنیتی را می‌توان به صورت تجاری به دست آورد و به‌طور گسترده به عنوان یک اقدام متقابل جرم استفاده می‌شود. است با مشاهده زیر نور ماوراء بنفش قابل مشاهده باشد. جوهرهایی که توسط یک واکنش شیمیایی ایجاد می‌شوند ممکن است به یک واکنش اسید-باز (مانند کاغذ تورنسل)، واکنش‌هایی شبیه به فرایند طرح اولیه یا هر یک از صدها واکنش دیگر بستگی داشته باشند. مایعات توسعه دهنده ممکن است با استفاده از یک بطری اسپری اعمال شوند، اما برخی از توسعه دهندگان به شکل بخار هستند، به عنوان مثال بخار آمونیاک که برای تولید جوهر فنل فتالئین استفاده می‌شود.
همچنین قلم‌های جوهر نامرئی اسباب‌بازی وجود دارد که دارای دو نوک هستند-یک نوک برای نوشتن جوهر نامرئی و نوک دیگر برای توسعه جوهر. گاهی اوقات از جوهر نامرئی برای چاپ قسمت‌هایی از تصاویر یا متن در کتاب‌ها استفاده می‌شود تا کودکان با آن بازی کنند، همیشه شامل یک «قلم رمزگشا» است که برای نشان دادن قسمت‌های نامرئی متون یا تصاویر استفاده می‌شود، بنابراین پاسخ به سؤالات چاپ شده با جوهر معمولی یا چاپ شده را نشان می‌دهد. تکمیل قسمت‌های از دست رفته تصاویر.
خودکارهای نشانگر امنیتی یا نشانگرهای UV با جوهر فلورسنت که هنگام روشن شدن با نور ماوراء بنفش می‌درخشند، اغلب برای علامت گذاری نامرئی وسایل با ارزش منزل در صورت سرقت استفاده می‌شوند. خودکارهای امنیتی مخصوصی وجود دارند که برای نوشتن روی سطوح غیر متخلخل مانند شیشه، پلاستیک، فلز و غیره فرموله شده‌اند. علامت را می‌توان با استفاده از نور سیاه یا منبع نور UV دیگر خواند. خودکارهای نشانگر امنیتی را می‌توان به صورت تجاری به دست آورد و به‌طور گسترده به عنوان یک اقدام متقابل جرم استفاده می‌شود.
برخی از جوهرهای نامرئی موجود در بازار در زیر نور ماوراء بنفش بسیار درخشان و در رنگ‌های مختلف می‌درخشند. این آنها را برای استفاده در بستری مجدد مانند مهر زدن با دست مناسب می‌کند.
برخی از انواع جوهر نامرئی وجود دارد که تنها زمانی که روی سطوح خاصی اعمال می‌شود نامرئی هستند، اما همچنان روی سطوح دیگر قابل مشاهده هستند.
برخی از فروشندگان اکنون جوهر نامرئی را برای استفاده در چاپگرهای جوهرافشان رایانه ارائه می‌دهند. چنین جوهرهایی معمولاً در زیر نور فرابنفش قابل مشاهده هستند. استفاده‌های معمولی شامل چاپ اطلاعات روی فرم‌های تجاری برای استفاده توسط فرم‌پرداز، بدون به هم ریختن محتوای قابل مشاهده فرم است. به عنوان مثال، برخی از ایستگاه‌های مرتب‌سازی پست خدمات پستی ایالات متحده از جوهر قابل مشاهده در برابر اشعه ماوراء بنفش برای چاپ بارکدها بر روی پاکت‌های پستی استفاده می‌کنند که اطلاعات مسیریابی را برای استفاده توسط تجهیزات حمل و نقل پستی در انتهای خط قبل از تحویل ارائه می‌دهند.
به ندرت از جوهر نامرئی در هنر استفاده شده‌است. این معمولاً توسعه یافته‌است، هرچند نه همیشه. هنرمندانی هستند که از این افکت همراه با جوهرها و رنگ‌های نامرئی و دیگر واکنش‌پذیر استفاده می‌کنند تا هنگام استفاده همراه با نورهای فرابنفش، جلوه‌های مختلفی ایجاد کنند.
یک سیستم رای‌گیری E2E به نام Scantegrity II از جوهر نامرئی استفاده می‌کند تا رای‌دهنده را قادر می‌سازد تا یک کد تأیید را فقط برای انتخابی که رای داده شده به دست آورد.
اینکه جوهر نامرئی «ایده‌آل» چیست بستگی به کاربرد مورد نظر آن دارد. برای مثال، علامت‌گذاری ویژگی باید در حالت ایده‌آل با جوهری انجام شود که به راحتی در زیر نور فرابنفش خوانده می‌شود، در حالی که در جاسوسی، چنین جوهی به راحتی قابل تشخیص است زیرا ممکن است تعداد زیادی حروف با استفاده از نور UV نسبتاً سریع غربال شوند.
جوهرهای نامرئی ذاتاً در برابر یک بازرس مصمم و مجهز «ناامن» هستند، که باید در برابر دشواری لجستیکی در انجام غربالگری انبوه نامه‌های پست شده متعادل شود. انجام غربالگری شناسایی نشده در مقیاس بزرگ میلیون‌ها ارتباط الکترونیکی آسان‌تر از نمایش انبوه حتی بخش کوچکی از نامه‌های معمولی است. جدای از دیکتاتوری‌هایی که تعداد زیادی پرسنل برای جاسوسی از هموطنان خود به کار گرفته می‌شوند، بررسی نامه‌های پست شده تنها در موقعیت‌های خاص امکان‌پذیر است، مانند نامه‌ها به یک مظنون یا مرکز خاص.
کتابچه راهنمای آموزشی SOE بریتانیا که در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفت، ویژگی‌های زیر را برای جوهر نامرئی «ایده‌آل» شناسایی کرد: از تجربه عملی "۶" و "۹" معمولاً ناسازگار بودند. مأموران SOE آموزش دیدند که جان خود را از طریق اتکا به جوهرهای ناامن، که بیشتر آنها مربوط به جنگ جهانی اول بودند، به خطر نیندازند. به‌طور کلی، SOE از جوهرهای نامرئی به عنوان یک روش پشتیبان برای برقراری ارتباط زمانی که سایر تکنیک‌های ارتباطی امن تر در دسترس نبود، استفاده می‌کرد. این آژانس به جای اینکه آنها را به بداهه سازی از مواد شیمیایی قابل دستیابی روزانه وابسته کند، جوهرهای خاصی را برای عوامل میدانی خود عرضه می‌کند. هنگامی که عوامل مجبور به بداهه سازی می‌شدند، به آنها توصیه می‌شد که جوهر نامرئی خود را تا آنجا که ممکن است رقیق کنند تا شانس تشخیص کاهش یابد.
هر جوهر نامرئی را می‌توان توسط فردی که به اندازه کافی مصمم است قابل مشاهده کرد، اما محدودیت معمولاً زمان در دسترس است و این واقعیت است که نمی‌توان ساعت‌ها تلاش را برای تک تک تکه‌های کاغذ اعمال کرد؛ بنابراین استفاده موفقیت‌آمیز از جوهر نامرئی به عدم ایجاد سوء ظن مبنی بر وجود جوهر نامرئی بستگی دارد.
نشانه‌های گویا جوهر نامرئی، مانند خراش قلم از قلم تیز، زبری، یا تغییر انعکاس کاغذ (یا کدرتر یا براق‌تر، معمولاً به دلیل استفاده از جوهر رقیق‌نشده)، می‌تواند برای یک ناظر دقیق که به سادگی از آن استفاده می‌کند، آشکار باشد. نور قوی، ذره بین و بینی او. همچنین، کلمات کلیدی در حروف قابل مشاهده، مانند «حرارت» یا هر نام رمز عجیب دیگری، در یک زمینه نامرئی ممکن است سانسورکننده را از وجود جوهر نامرئی آگاه کنند. جوهر نامرئی در انواع کاغذهای براق یا خیلی صاف مؤثر نیست، زیرا اندازه این کاغذها از جذب جوهر در عمق کاغذ جلوگیری می‌کند و به راحتی قابل مشاهده است، مخصوصاً اگر کاغذ در زیر نور اجمالی بررسی شود. با این حال، جوهرهای تجاری موجود برای سطوح غیر متخلخل وجود دارد که فقط در زیر نور فرابنفش قابل مشاهده هستند و در غیر این صورت عملاً روی چنین سطوحی قابل مشاهده نیستند.
با استفاده از نور فرابنفش یا کمد دود ید، پیام‌ها را می‌توان به سرعت برای جوهر نامرئی بررسی کرد و همچنین بدون ایجاد جوهر نامرئی برای همیشه خواند؛ بنابراین، اگر یک سانسور از این روش برای رهگیری پیام‌ها استفاده کند، ممکن است نامه برای گیرنده مورد نظر ارسال شود، که از اینکه پیام مخفی قبلاً توسط شخص ثالث رهگیری شده‌است، بی‌اطلاع است.
یک «ایستگاه غربالگری» از نظر تئوری می‌تواند شامل بازرسی بصری و بویایی، معاینه زیر نور ماوراء بنفش و سپس گرم کردن تمام اجسام در یک کوره قبل از قرار گرفتن در معرض بخارات ید برای ایجاد امنیت مطلوب در زمان بهینه باشد.
به دلایل عملی، جوهرها با توجه به روش توسعه آنها در اینجا فهرست شده‌اند. با این حال باید درک کرد که برخی از جوهرها - به ویژه جوهرهایی که منشأ آلی دارند یا آنهایی که از مخلوطی از چندین ماده شیمیایی تشکیل شده‌اند - ممکن است با چندین روش قابل مشاهده باشند. به عنوان مثال، نوشتن نامرئی با آب صابون ممکن است با گرما، واکنش با فنل فتالئین، مشاهده در زیر نور ماوراء بنفش، یا با قرار دادن صفحه در داخل کمد بخار ید قابل مشاهده باشد.
برخی از اینها مواد آلی هستند که با حرارت دادن اکسید می‌شوند و معمولاً آنها را قهوه ای می‌کنند. برای این نوع جوهر «ثابت حرارتی»، هر مایع اسیدی کار خواهد کرد. مطمئن‌ترین راه برای استفاده از هر یک از مواد زیر برای جوهر نامرئی، رقیق‌سازی، معمولاً با آب، نزدیک به نقطه‌ای است که تولید آنها دشوار می‌شود.
شراب یا سرکه
کلرید کبالت که با گرم شدن آبی رنگ می‌شود و پس از مدتی دوباره نامرئی می‌شود (اگر بیش از حد گرم نشود) نوشته با گرم کردن کاغذ، یا روی رادیاتور، با اتو کردن آن، استفاده از سشوار، یا با قرار دادن آن در فر قابل مشاهده است. یک لامپ ۱۰۰ واتی کمتر به کاغذ آسیب می‌رساند.
در بیشتر موارد، این مواد با مخلوط شدن با اسید یا باز تغییر رنگ می دهند.
برخی از جوهرها هنگامی که زیر لامپ فرابنفش قرار می‌گیرند، ضعیف می‌درخشند (فلورسانس). این خاصیت بسیاری از مواد، به ویژه مواد آلی و مایعات بدن است.
جوهرهای دیگر با "جذب" نور ماوراء بنفش، اما بدون فلورس، برعکس عمل می‌کنند. هنگامی که از اینها بر روی کاغذهای فلورسنت استفاده می‌شود، مناطق جوهری کمتر از ناحیه کاغذ اطراف در زیر یک لامپ ماوراء بنفش فلورسنت می‌کنند. این خاصیت جوهرهایی با رنگ زرد است.
برخی از جوهرهای قابل رویت با اشعه ماوراء بنفش ممکن است بر روی یک فتوکپی شناسایی شوند، به دلیل وجود جزء نسبتاً قوی ماوراء بنفش در نور هد اسکن دستگاه فتوکپی.
نمونه‌هایی از جوهرهایی که توسط نور فرابنفش آشکار می‌شوند عبارتند از:
این شامل تقریباً همه جوهرهای نامرئی می‌شود، اما آب مقطر خالص نیز می‌تواند به این روش استفاده شود. استفاده از هر مایعی باعث تغییر الیاف سطح کاغذ یا اندازه آن می‌شود.
بخارهای ایجاد شده از گرم کردن کریستال‌های ید باعث ایجاد نوشته می‌شود که قهوه ای به نظر می‌رسد زیرا ید ترجیحاً به قسمت‌های تغییر یافته کاغذ می‌چسبد. قرار دادن کاغذ در معرض نور شدید خورشید، مانند استفاده از محلول سفید کننده، نوشته را به حالت نامرئی بازمی‌گرداند.
کمی مرطوب کردن کاغذ با اسفنج یا بخار و سپس خشک کردن آن قبل از نوشتن پیام، از توسعه نوشتن با این روش جلوگیری می‌کند، اما مرطوب کردن بیش از حد کاغذ منجر به لق شدن کاغذ می‌شود.
جوهرهایی که برای مدتی قابل مشاهده هستند و قصد ندارند دوباره نمایان شوند، جوهرهای ناپدید شونده نامیده می‌شوند. جوهرهای ناپدید شده معمولاً به واکنش شیمیایی بین تیمولفتالئین و یک ماده اساسی مانند هیدروکسید سدیم وابسته هستند. تیمولفتالئین که معمولاً بی‌رنگ است در محلول با پایه آبی می‌شود. با واکنش پایه با دی‌اکسید کربن (همیشه در هوا)، pH به زیر ۱۰٫۵ می‌رسد و رنگ از بین می‌رود. اکنون قلم‌هایی نیز در دسترس هستند که می‌توان آن‌ها را به سادگی با کشیدن یک خودکار روی متن اصلی پاک کرد. جوهرهای در حال ناپدید شدن در تفنگ‌های گاگ، برای پیام‌های مخفی با زمان محدود، به دلایل امنیتی در پاس‌های غیرقابل استفاده مجدد، برای مقاصد متقلبانه، و برای لباس‌سازی و سایر صنایع‌دستی استفاده می‌شود که در آن علائم اندازه‌گیری ناپدید می‌شوند.
به عنوان نشانه ای از امنیت، بیشتر جوهرهای نامرئی در پایان جنگ جهانی اول شناخته شده بودند. با این حال، در سال ۱۹۹۹، آژانس اطلاعات مرکزی ایالات متحده با موفقیت درخواست کرد که جوهر نامرئی جنگ جهانی اول از طبقه‌بندی اجباری معاف بماند، بر اساس این فرض که جوهر نامرئی همچنان به امنیت ملی مرتبط است. اسناد جنگ جهانی اول تا سال ۲۰۱۱ محرمانه باقی ماندند.
ریچارد تاملینسون، مأمور سابق MI-6 اظهار داشت که قلم‌های رولربال Pentel Rolling Writer به‌طور گسترده توسط مأموران MI-6 برای تولید نوشته‌های مخفی در قالب پیام‌های نامرئی در حین مأموریت استفاده می‌شد.
در سال ۲۰۰۲، یک باند به دلیل گسترش شورش بین ندامتگاه‌های فدرال با استفاده از پیام‌های تلفنی رمزگذاری شده و پیام‌هایی با جوهر نامرئی متهم شد.