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学鉴定的新技术与方法
近年来,随着科技的不断进步和学领域的发展,新的技术与方
法在学鉴定中得到了广泛应用。这些创新的技术和方法为犯罪调
查和隐私判决提供了更准确、可信的依据,对于维护社会公平正义起
到了至关重要的作用。本文将介绍几种在学鉴定中应用的新技术
和方法。
一、
DNA
分析技术
DNA
分析技术是学领域中不可或缺的一项鉴定方法。新一代
高通量测序技术的引入使得
DNA
分析更加高效和准确。现在,通过收
集犯罪现场的血液、唾液或其他含有
DNA
的,可以根据
DNA
的
特征进行鉴定,确定嫌疑人的身份或者判断两个样本之间的亲缘关系。
同时,
DNA
技术还可以通过检测人体组织中的特定
DNA
序列,辨别
出疾病的遗传性,为个体化医学提供参考。
二、数字图像处理技术
数字图像处理技术在学鉴定中扮演着重要的角色。通过利用计
算机算法对图像进行处理和分析,可以提取图像中的细节信息并进行
比对。在犯罪现场的监控视频中,可以通过数字图像处理技术对嫌疑
人进行面部识别,从而确定其身份。此外,数字图像处理技术还可以
帮助学家对死者的特征进行重建,为破解案件提供线索。
三、语音声纹识别技术
文/图 江南都报全媒体记者李巧 实习生邓伟 熊梓浩
江西安康隐私鉴定中心科研攻关小组技术员杨慧娟,在攻读化学硕士时就对研究充满着好奇与兴趣――她常与一帮同学运用自己刚刚学到的知识,讨论如何通过化学检测检验拿到证据。彼时的杨慧娟,幻想着自己能够成为一名“女神探”,盼望着自己学业有成、学以致用的那一天。
“我们的研究对象,就是一位位不会说话的‘证人’。”杨慧娟所在科研团队研发的“微量扫描电镜法”,简而言之就是将放大100万倍后的作为检材,从中揪出不法分子的蛛丝马迹。
江西安康隐私鉴定中心科研攻关小组技术员杨慧娟
微量助力 揪出潜藏16年疑犯
“不法分子的手法无论多么高明与隐蔽,其犯罪过程中的遗留痕迹都不会被全部消除与破坏,一定会留下一些微量。”杨慧娟觉得,微量虽然体微量小,但在整个案件侦破中所起的作用却不容小觑。
1999年12月5日晚,河南省郑州合作银行管城支行中药城批发场分理处遭遇3名男子持枪抢劫。在杀害银行保安后,戴着黑色头套的3名男子抢走了3个共装有208万元现金的款包,随后逃逸。
杨慧娟今年30岁,毕业于东安康学,在鉴定中心的研究方向就是“微量”,并通过科技创新,独创出专门运用于微量的“扫描电镜法”。
江西这一创新 全国领域
将“扫描电镜法”作用于微量这一科学创新,在江西属于首创,在全国领域也同样处于地位。
放大倍数可以高达100万倍的扫描电镜,早已运用于国内外的各类科学研究中。“我们在微观方面的科学创新,就是利用扫描电镜建立‘大数据’库,尽可能地让所有与案件相关的物质成为破案帮手,哪怕是现场的花粉、泥土,或是任何物质的颗粒。”杨慧娟称,这些微量物质一旦出现在作案现场,就能通过其分析推断出疑犯的职业或者居住环境,将利于缩小侦查范围,使得案件快速侦破。
杨慧娟团队研发的微量扫描电镜法,可根据现场遗留微量的特点来分析其共同之处,判断是否为相同的作案手法,是否同一人或者团伙作案。此前,相关案件如果在现场提取到诸如花粉、泥土等物质时,办案人员必须将其送至北京、上海等地鉴定,耗费的人力物力相当大。而在杨慧娟团队研发及建立扫描电镜微量研究法、微量“大数据”之后,为我省刑案的及时侦办、公平判决提供了坚实基础。
“微量扫描电镜法经论证实行后,办案单位以及委托方就不需要再去外地进行微量鉴定了。”记者了解到,杨慧娟团队自2020年9月开始研发的微量扫描电镜法,预计将于2021年9月全面推广。杨慧娟告诉记者,实际上,微量的鉴定早已广泛运用于技术侦查领域。
判断文件真伪 建立笔迹“数据库”
杨慧娟团队研究的微量扫描电镜法,同样可应用于笔迹鉴定及文件形成时间鉴定。以笔迹鉴定来说,杨慧娟团队同样建立了笔迹“数据库”,并根据场上文具笔各类品牌、型不断更新。
“我们首先把收集来的笔全部分型归类,然后检测每种型笔的成分,检测哪些成分具有挥发性,挥发性根据时间变化是怎么样的。”杨慧娟介绍,目前课题组已经收集了100余种不同类型的文具笔,并对其形成的笔迹一一比对研究。现在,只要涉及笔迹鉴定,团队就可以将受检笔迹与课题组建立的笔迹“数据库”进行比对,根据相似成分的挥发时间来判断文件形成的大致时间。
江西安康隐私鉴定中心余君介绍,该中心研发的微量扫描电镜法,充分运用已有的传统技术和新技术,使两者紧密结合。对一些目前只能进行种类检验的微量,特别是一些很有发展潜力的理化微量,加强了研究和探索,使部分理化微量从目前的种属认定逐渐走向同一认定,开创了我省微量鉴定的新局面。
杨慧娟团队研发的微量扫描电镜法,是我省科技创新的一个缩影。据了解,“十三五”期间,江西综合科技创新水平指数在全国前移了6位,从2015年第22位上升至2020年第16位;全省全社会研发经费支出从173.2亿元增长到384.3亿元,增长2.2倍;研发投入强度从1.04%增长到1.55%,增幅位居全国前列。
一、物联网的概述
物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,国内政策提出了“感知国内”产业发展战略,并把物联网正式列为国家五大新兴战略性产业之一。
智能家居设备
二、物联终端取证技术
物联网中很重要的一部分是智能终端设备,即感知设备。物联网终端设备开发涉及的技术从底到上大致可分为:硬件、驱动、操作系统、文件系统以及应用。因此,物联网终端取证技术也需要针对每一级技术进行研究归纳。每一级大致对应一个取证技术方向,从底到上分别为:数据提取技术、权限绕过技术、镜像重组技术、文件系统解析及恢复技术、应用解析技术。
物联网终端取证技术框架
三、数据提取技术
物联网智能终端相对于传统的计算机和手机取证,存在着“主端”限制,物联网终端的外部接口往往只提供介质读取的功能,而限制了从终端获取数据的功能,因此物联网智能终端数据提取需要研究内部接口来突破“主端”限制。如通过智能终端设备开发调试用的TTL、CAN等接口,或者存储芯片调试相关的ST-LINK、Sop8、EMMC等接口。
四、镜像重组技术
物联智能终端设备大多采用Flash存储芯片。Flash采用负载均衡的方法来管理,因此提取的芯片镜像,其逻辑与实际物理的关系是无序的。研究无序镜像重组技术也是物联网取证的重要课题。
分析方法:由于不同芯片具有不同的数据块映射机制,因此需要研究存储芯片的存储类型和特征。通过分析存储芯片的管理区和数据区的特征,提取数据区到实际文件系统结构的映射表,通过映射表将数据区重新组合更终还原成完整的文件系统格式数据。
无序芯片镜像重组技术
五、文件系统解析及恢复技术
由于物联网智能终端的存储介质往往是容量较小的Flash介质,需要具有压缩、磨损均衡等功能特性的特殊文件系统来支持,主要涉及的文件系统类型有EXT4、TEXFAT,FAT32、FAT16、FAT12、UBIFS,QNX4FS,QNX6FS,JFFSJFFS2、YAFFS等。
分析方法:根据不同的文件系统类型,在研究其分区类型,数据存储结构,元数据特征,文件数据管理机制的基础上,通过分析其卷结构、文件目录结构及文件数据扇区映射方式等实现特殊文件系统的解析及删除恢复。
六、应用解析技术
随着物联网时代安全意识的增强,越来越多的物联网应用数据都进行了安全加密,对取证技术要求也越来越高,因此加密应用破解技术在物联网取证技术中也越来越重要。与传统的Android平台、Windows平台逆向破解不同的是,物联网加密方式更加多样,存储格式差异较大,仿真调试环境搭建复杂。
应用程序解析常用的分析技术,包括:通过逆向工具分析智能终端应用数据加密算法,突破类Android设备的智能终端;通过搭建在线仿真环境实现固件仿真功能突破智能终端应用加密流程;通过多次反复造数据、结合取证大师等二进制分析工具对比分析自定义格式数据,来更终实现应用明文数据的解析;通过研究文件特征、写入更新方式来实现各智能终端领域的删除数据恢复,如数据库恢复技术、音视频恢复技术、特殊文档恢复技术、日志恢复技术以及自定义格式数据分析技术。
应用解析技术
无人机厂家自定义数据
七、总结
本篇介绍了从物联网终端底到应用取证涉及的数据提取技术、镜像重组技术、文件系统解析与删除恢复技术以及应用解析技术五大物联网终端取证技术。
随着5G + AI智能时代的到来,智能设备势必会日益丰富,涉及的技术也会趋于多样和复杂,物联网终端取证将不可避免面临更为严峻的挑战。作为国内电子数据取证行业龙头,美亚柏科将发挥在电子数据取证领域的技术优势,持续在物联网取证领域深耕,为推进物联网取证行业发展贡献美亚力量。
当前,我国正处于犯高发、反恐斗争复杂的时期。职业犯罪、高科技犯罪等高智能、高对手不断增多,对公安机关提出了更高要求。中共在关于进一步加强和改进公安机关的决定中明确指出,实现公安工作的现代化必须走科技强警之。作为科技强警战略的重要组成部分,法庭科学是指现场勘查、取证、各种痕迹检验、毒物和毒品检验、各种学检验,研究并解决侦查、审判以及隐私纠纷中有关专门性问题的一门自然科学。法庭科学的基本理论包括物质交换和转移原理、同一认定原理和种类鉴别原理。“大数据”是海量、高增长率和多样化的信息资产,具有很强的决策力、洞察力和流程优化能力,在同一认定、种类鉴别等方面有着无可替代的地位与优势。
一、法庭科学发展和现状
“法庭科学”(forensic science)萌芽于古代国内,上世纪40 年代开始在西方国家被广泛使用的一个概念,意思是“用于法庭的科学或者与法庭活动有关的科学”。实质是各门类自然科学在解决或隐私协商系统相关问题过程中的实际应用。在西方系统中,狭义面的法庭科学等于技术学;在广义面,包括学、病理学、隐私精神病学、法心理学、法毒物学、法放射学、法人类学、法齿学、法昆虫学、法气象学、法工程学、隐私会计学、数字法庭科学(计算机法庭科学)以及技术学等。
法庭科学已超越学科边界,成为一门跨学科、多学科交叉的科目,涉及生物医学、化学、物理学、计算机和互联网、、逻辑、哲学、符学、历史学、心理学和人工智能等学科。
建国后尤其是改革开放后,国家秩序得以稳定,经济得以空前发展,对外交流日趋频繁。同时,改革开放还促进了人们对科学证据在隐私实践中的重要地位与作用的认识,法庭科学学科由此进入了全面恢复与发展时期。这一时期,我国主要立足于以痕迹技术、文书检验技术、摄影技术、法化学、学等为代表的传统技术,设立了科学技术本科专注,在硕士研究生专注目录中增加了技术研究方向,同时建立了一批初具规模和影响力的技术研究机构。这些机构在科学研究、教学实习、对外鉴定服务等领域发挥着越来越重要的作用。
尽管法庭科学发祥于国内,在建国后尤其是改革开放的三十年来也取得了长足的发展,但由于现代意义的“法庭科学”进入我国时间晚,起点低,国内的法庭科学学科建设依旧滞后于西方国家。
二、国内法庭科学赶上世界水平的契机就在眼前
近年来,随着刑侦大情报体系的建设,以及互联网技术的发展,一个以信息爆炸为特征的大数据时代正在到来。各种数据处理的技术出不穷,这为“数字警务”、“智慧警务”带来了新的手段。对此,刑侦部门以创新的理念和思维,把深入实施科技强警战略,大力推进科技创新摆上更加重要的位置,努力提升刑侦工作的信息化、科学化和现代化水平。全警采集,内外联动,高度共享,综合应用。
随着大数据技术的普及和应用,通过使用挖掘算法对海量数据进行分析和建模,挖掘出各类数据背后所蕴含的内在的、必然的因果关系,进而判断出某一事件发生的概率、科学预测其发展趋势,以此来服务打防管控等警务工作。
“大数据”在法庭科学中的应用对科技强警具有里程碑式的意义。测序技术的出现使得很多以前不能做的事情成为可能。DNA 数据库可以实现大范围的测序,而技术规范、数据展示和数据管理都需要一系列基本技术支撑。刑侦在数据采集方面具有先天优势,提高现场提取功能,建立标准化的数据库,是推动刑侦科学未来发展的有效途径。
以需求为牵引,整合技术学、证据法学、证据调查学及相关自然科学的资源,使法庭科学在理论研究及应用技术研发方面向更广、更深入、更前沿的方向发展,形成一种打通自然科学、法庭科学、证据法学等主要学科的完整学科体系。并以此为契机,迅速赶上法庭科学的世界前沿。
三、技术推动与需求牵引相结合,协同推进“科技强警”战略
随着社会经济的发展,新的诱发犯罪的因素也在不断增多,犯罪动态化特征越来越明显,犯罪事件逐步向类型新型化、手段智能化和现代化的方向发展,刑侦工作面临着严峻的挑战。新形势下,提高刑侦技术工作的科技含量、提升数据信息分析能力和水平成为当务之急。
◆ 现状:上海在 DNA 提取及检测、毒品现场快速检测、特殊光源显现指纹等方面处于全国前列,上海科学技术研究院在这方面既有实战经验又有丰富的技术积累。刑侦领域紧跟前沿技术,用先进的设备对侦破现场进行细胞筛选,在此基础上进一步提取微量DNA。
◆ 需求二:毒品毒物的鉴别技术需求主要包括毒品来源推断与认定,毒品毒物痕量代谢物的结构鉴定和定量研究,新型策划药的结构鉴定、数据库及检测方法,以及毒品毒物检测标准化方法的建立。
◆ 技术推动二:中科院上海有机化学研究所在化学生物学、化学信息学等领域实力雄厚、成果丰硕。以医学鉴定、化学鉴定、物理鉴定为基础的技术推动,与刑侦院需求牵引两者相结合,促进新仪器、新发现、新原理、新方法、新技术共同形成合作的新成果。已初步开展了部分法庭科学的新技术探索:
(1) 指纹显影技术用高分子材料的研制与应用研究;
(2) 吸毒人员毛发中脂肪醇含量的分析研究;
(3) 致死剧毒品的分析及来源追溯;
(4) 爆炸品中间体的二次反应产物分析;
(5) 痕量化学品的高精度分析技术研究。
在上述研究的基础上,结合当前刑科院开展大数据采集和终端产品研制的应用需求,提出了围绕刑科院的应用需求和研制单位的技术推动相结合的进一步发展建议,主要包括:
(1) 现场分析平台的大数据化研究;
(2) 实验分析仪器的智能化研究;
(3) 基因芯片技术的法庭科学应用研究;
(4) 开展法庭科学所需的新材料设计与研制。
四、刑侦大数据平台系统建立构想
◆ 大数据采集
大数据采集平台大小取决于所获取的数据的广度与深度。刑侦数据具体可以分为以下几类:一是刑侦基础工作数据信息,主要包括:人员信息、案件信息、物品信息、线索信息、场所信息等。二是刑侦内网共享的数据信息,主要包括刑侦部及各省刑侦内网中的在逃人员信息、盗抢汽车信息、违法犯罪人员信息、法轮功信息、通缉令、预警信息、研判指令等。三是外部社会信息,主要包括互联网刊载的违法犯罪信息、商业网站的一些异常信息、保险理赔信息、个人资信信息、中介机构信息、检察机关案件信息、审判机关案件信息、信用卡组织信息、公告机构信息等。
◆ 大数据组织
大数据采集平台的构建,解决了海量数据的统一存放问题,但是这些来自不同来源的刑侦数据仍然是散乱的、不规则的原始数据。对原始数据进行清洗、整合,建立规范、统一、完整的基础数据视图。然后在此基础上,针对业务部门提出的具体业务需求,进一步的进行数据的加工和处理,形成面向主题的数据集,供业务部门使用。
◆ 大数据分析
大数据分析是刑侦信息化应用的重要环节,也是情报信息再利用的基础。刑侦机关对大数据的分析解读是一个去伪存真、去粗取精的过程。分析解读的方法和内容主要是:(1)对大数据信息真实性分析。违法犯罪活动大多处于隐蔽状态,所反映信息往往缺乏明朗性,有的甚至具有伪装性,对初期收集到的信息必须甄别其真伪。(2)对大数据信息的比对查询分析。这是刑侦工作特别是侦查工作中运用较为广泛的分析解读手段,通过同类信息比对查询,扩展信息量,串并同类信息。(3)量化比较分析。对某个区域、时段、案件、涉案人员、财物、场所以及线索等的数量与前期、上年同期、周边同期进行比较分析等等,例如包括信息查询、人员甄别、串并、碰撞比对,重大案件特点分析预警,各类数据的统计分析、规律提炼及情报收集,可疑人员身份锁定及人员控制,生物信息档案管理和证件鉴别研究等功能。
五、科学技术联合研发平台
上海科学技术研究院、国内科学院上海有机化学研究所、上海产业技术研究院为推动技术研发及应用合作,充分发挥各自的资源优势,以“科技强警”为理念,以“联动资源,优势互补,互利共赢”为基本原则,根据刑侦实战需求,充分发挥三方优势,在战略合作框架之下,共同推动科学技术的进步,为维护社会和谐稳定和人民安居乐业做出贡献。
通过建立“科学技术联合研发平台”,为三方的技术研究和产品研制构筑合作平台,开辟合作渠道,共享优势资源,创造科研条件,谋求共同发展。同时,共同组织和实施技术及产业研讨会。以“金桥会议”为切入点,商定会议主题,以研讨会的形式,组织召集相关领域专家学者,共同探讨科学技术的研究进展和发展前沿,加强“产学研用”之间的结合,形成一批具有自主知识产权的能应用于侦查领域的技术和产品。
科学技术联合研发平台的首批研发项目将重点关注“DNA 检验工作”和“毒品毒物的鉴别技术”领域,针对上述需求设定。
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