目に見えないインク

ベネディクト・アーノルドからの暗号文。元々は透明インクで書かれていた。ペギー・シッペン・アーノルドの筆跡には、アーノルド自身の手書きによる暗号文が散りばめられている。

不可視インク（セキュリティインク、シンパシーインクとも呼ばれる）は、書き込みに用いられる物質で、塗布直後または塗布直後は目に見えず、後に熱や紫外線などの何らかの手段によって可視化することができます。不可視インクはステガノグラフィーの一種です。

歴史

目に見えないインクについて言及した最も古い著述家の一人は、紀元前4世紀のアイネイアス・タクティクスです。彼は包囲下で生き残る方法を論じる中で目に見えないインクについて言及していますが、使用するインクの種類については言及していません。 ^{[ 1 ]}これは、彼が『要塞の防衛について』という本の中で挙げた20種類の秘密通信方法のリストの一部でした。 ^{[ 2 ]}ステガノグラフィーに使われた技術の一つは、文書の文字の上または下に小さな穴を開けて秘密のメッセージを伝えるというものでした。^{[ 3 ]}これには目に見えないインクは含まれていませんでしたが、ドイツ人は第一次世界大戦と第二次世界大戦中にこの方法を改良しました。彼らはピンで刺した穴の代わりに目に見えないインクとマイクロドットを使用しました。^{[ 3 ]}

ビザンツ帝国のフィロンは、紀元前217～218年頃にオークの胆汁と硫酸を使った試薬を使った目に見えないインクについて記述した最初の著述家として知られている。^{[ 4 ]}これらの材料はオークの胆汁インクを作るのに使われた。^{[ 5 ]}人々はすぐに、材料の1つを使って目に見えない文字を書き、もう1つを加えることで文字を浮かび上がらせることができることを発見した。^{[ 6 ]}大プリニウスとローマの詩人オウィディウスは、植物の汁と牛乳を使って秘密のメッセージを書くことを勧めている。^{[ 7 ]}

レモンは、 600年頃のアラブ人 や16世紀のヨーロッパでは有機インクとしても使用されていました。 ^{[ 6 ]}

ジョヴァンニ・バッティスタ・デッラ・ポルタはミョウバンと酢から作った共感インクの最初の製法と、秘密の執筆と不可視インクに関する最初の本であるMagia Naturalis（1558年、1589年）を著したことで知られています。^{[ 8 ] [ 4 ] : 24} それ以来、さまざまな不可視インクがあらゆる種類の秘密の目的で使用されました。オークの胆汁インクに似た製法はジェームズ・ジェイによって作成され、アメリカ独立戦争中にジョージ・ワシントンとカルパー・スパイ団によって使用され、レモンジュースは第一次世界大戦中に「レモンジュース・スパイ」（カール・ミュラーと他の4人のドイツ人。彼らは全員、自殺または処刑によりその活動のために死亡し、イギリス人のパン職人ジョン・ハーンも含まれていた）によって使用されました。 ^{[ 6 ] [ 4 ]}第二次世界大戦では、便秘薬から抽出された化学物質フェノールフタレインの中性または酸性溶液が不可視インクとして使用されました。^{[ 9 ]}無色ですが、アンモニアや重曹などのアルカリにさらされるとピンク色に変わります。^{[ 9 ]}

一般的な用途と使用

目に見えないインクは、専用のスタイラス、スタンプ、万年筆、つまようじ、カリグラフィーペン、綿棒、あるいは液体に浸した指などを使って筆記面に塗布することができます。乾燥すると、筆記面はまるで白紙のように見え、周囲の表面と同様の質感と反射率になります。

インクは、使用する不可視インクの種類に応じて、様々な方法で可視化することができます。インクは加熱や適切な化学物質の塗布によって顕色化される場合もあれば、紫外線下で観察することで可視化される場合もあります。化学反応によって現像されるインクは、酸塩基反応（リトマス試験紙のような）、青写真プロセスに類似した反応、その他数百種類の反応のいずれかに依存します。現像液はスプレーボトルで塗布することもできますが、フェノールフタレインインクの現像に使用されるアンモニア蒸気のように、蒸気状の現像液もあります。

おもちゃの透明インクペンには、ペン先が2つ付いています。1つは透明インクで書くためのペン先、もう1つはインクを発色させるためのペン先です。透明インクは、子供が遊ぶ本の中の絵や文章の一部を印刷するのに使われることがあります。その際には必ず「デコーダーペン」が付属しており、文字や絵の見えない部分を表示して、通常のインクで印刷された問題の答えを明らかにしたり、絵の欠けている部分を補ったりすることができます。

脱出ゲームでよくある課題は、目に安全なブラックライトトーチを組み立てて、目に見えないインクで書かれたメッセージを明らかにすることである。

紫外線を照射すると蛍光インクが光るセキュリティマーカーペンやUVマーカーは、盗難の際に貴重品に目立たないようにマーキングするためによく使用されます。ガラス、プラスチック、金属などの非多孔質の表面に書き込むために設計された専用のセキュリティマーカーペンもあります。ブラックライトなどの紫外線光源を使用することで、マーキングされたマークを読み取ることができます。セキュリティマーカーペンは市販されており、防犯対策として広く使用されています。

市販の透明インクの中には、紫外線下で非常に明るく、様々な色に光るものがあります。そのため、手押しスタンプなどの再入院時の使用に適しています。

特定の種類の表面に適用した場合にのみ目に見えず、他の表面では見える目に見えないインクの種類がいくつかあります。

一部のベンダーは、コンピュータ用インクジェットプリンタ用の不可視インクを提供しています。これらのインクは通常、紫外線下では可視です。典型的な用途としては、ビジネスフォームに情報を印刷し、フォームの可視内容を乱雑にすることなく、フォーム処理者が使用できるようにすることが挙げられます。例えば、米国郵便公社の一部の郵便仕分けステーションでは、紫外線可視インクを使用して、郵送された封筒にバーコードを印刷し、配達前の後続の郵便処理機器で使用できるルーティング情報を提供しています。

Scantegrity IIと呼ばれるE2E投票システムは、目に見えないインクを使用して、投票者が投票した選択肢の確認コードのみを取得できるようにします。^{[ 10 ]}

「理想的な」目に見えないインクの特性

「理想的な」不可視インクとは、その用途によって異なります。例えば、財産へのマーキングには紫外線下で容易に判読できるインクが理想的ですが、スパイ活動においては、紫外線を使えば比較的早く多数の文字が判読できるため、そのようなインクは容易に検知されてしまうと考えられます。

透明インクは、強い意志と十分な装備を備えた検査官に対しては本質的に「安全ではない」ため、郵送された郵便物の大量検査を実施する際の物流上の困難さとのバランスを取る必要があります。従来の郵便物のごく一部を大量検査するよりも、何百万もの電子通信を大規模かつ検知されずに検査する方が簡単です。自国民をスパイするために多数の職員が雇用されている独裁国家を除けば、郵送された郵便物の検査は、特定の容疑者や施設との間の手紙など、特定の状況でのみ実行可能です。

第二次世界大戦で使用された英国特殊部隊の訓練マニュアルでは、「理想的な」目に見えないインクの特性として次のようなことが挙げられていました。

1. 水と混ぜます。
2. 非揮発性、すなわち顕著な臭いはありません。
3. 紙の上に結晶が沈着しないため、光の中では容易に見えません。
4. 紫外線下では見えません。
5. 硝酸銀など紙を分解したり変色させたりしません。
6. ヨウ素、またはその他の通常の現像液とは反応しません。
7. インクの潜在的な開発者は可能な限り少なくする必要があります。
8. 熱によって発達してはならない。
9. 簡単に入手でき、所有者による無害な使用が少なくとも 1 回は想定される。
10. 複数の化学物質の化合物ではありません。これは第 7 条に違反します。

実務経験から、「6」と「9」は通常両立しない。SOEの工作員は、安全性の低いインク（その多くは第一次世界大戦時代のもの）に頼って命を危険にさらさないように訓練されていた。一般的にSOEは、より安全な通信手段が利用できない場合に、通信のバックアップ手段として不可視インクを使用していた。SOEは、現場工作員に入手可能な日常的な化学物質で即興的にインクを作るのではなく、特殊なインクを支給していたことで知られていた。工作員が即興でインクを使わざるを得ない場合、発見される可能性を減らすために、不可視インクを可能な限り薄めるよう指導されていた。^{[ 11 ]}

手紙に秘密のメッセージがないか検査する

強い意志を持つ者であれば、どんな目に見えないインクでも可視化することは可能です。しかし、一般的には時間の制約があり、一枚一枚の紙に何時間もかけて作業することはできないという現実があります。したがって、目に見えないインクをうまく使うには、目に見えないインクが使われているという疑いを抱かせないようにすることが重要です。

紙の鋭利なペン跡、ざらつき、反射率の変化（通常は原液インク使用による、より鈍く、またはより光沢がある）といった不可視インクの痕跡は、強い光、虫眼鏡、そして鼻さえあれば、注意深く観察すればすぐに見分けられます。また、可視文字の中に「熱」などのキーワードや、場違いなコードネームが使われている場合も、検閲官に不可視インクの存在を察知される可能性があります。不可視インクは光沢のある紙や非常に滑らかな紙には効果がありません。これらの紙はサイズ剤によってインクが紙の奥深くまで吸収されず、特に斜光の下で紙を検査すると容易に見えてしまうためです。しかしながら、非多孔質面用の市販インクは、紫外線下でのみ可視となり、それ以外の場合は実質的に目に見えません。

紫外線またはヨウ素ガスクロマトグラフを用いることで、メッセージに不可視インクが含まれているかどうかを素早く検査し、不可視インクを永久的に発色させることなく解読することができます。したがって、検閲官がこの方法を用いてメッセージを傍受した場合、秘密のメッセージが第三者によって既に傍受されていることに気付かないまま、手紙は本来の受信者に届けられる可能性があります。

「スクリーニングステーション」は理論的には、視覚と嗅覚による検査、紫外線下での検査、そしてすべての物体をオーブンで加熱した後、最後にヨウ素蒸気にさらして最適な時間で最適なセキュリティを実現するという手順を含む可能性があります。

目に見えないインクの種類

実用上の理由から、ここではインクの開発方法に従って記載しています。ただし、一部のインク、特に有機由来のインクや複数の化学物質の混合物からなるインクは、複数の方法で可視化できる場合があることをご承知おきください。例えば、石鹸水で書かれた目に見えない文字は、加熱、フェノールフタレインとの反応、紫外線照射、またはヨウ素ガスチャンバー内への設置によって可視化できます。

熱によって現像されるインク

これらの中には、加熱すると酸化して茶色に変色する有機物もあります。このタイプの「熱定着型」インクには、酸性の液体であれば何でも使用できます。以下の物質を透明インクとして使用する最も安全な方法は、通常は水で希釈し、発色しにくくなる濃度まで希釈することです。

• コーラ飲料
• 蜂蜜溶液、砂糖（砂糖は脱水によりキャラメルに変化します）
• レモン、リンゴ、オレンジ、またはタマネギのジュース（有機酸と紙は加熱するとエステルを形成します）
• 牛乳（乳糖は脱水作用がある）
• 血清などの体液。
• 石鹸水（カルボン酸が部分的に酸化される）
• 大豆ジュース^{[ 12 ]}
• ワイン、または酢
• 塩化コバルトは加熱すると青色に変わり、しばらくすると再び透明になります（加熱しすぎていない場合）。

紙を加熱することで、文字が見えるようになります。加熱には、ラジエーター、アイロン、ヘアドライヤー、オーブンなどを使用します。100ワットの電球を使用すれば、紙を傷める可能性は低くなります。

化学反応によって開発されたインク

ほとんどの場合、これらの物質は酸または塩基と混合すると色が変わります。

• フェノールフタレインは、一般的にpH指示薬として使用され、アンモニアガスや炭酸ナトリウムなどの塩基が存在するとピンク色に変わります。
• 酢は赤キャベツの水分で分解されます^{[ 13 ]。}酢には酢酸が含まれており、赤キャベツの水分中のpH指示薬に影響を与えます。酢は加熱によっても分解されます。
• 赤キャベツ水から生成されたアンモニア。
• 精液が発達した。^{[ 14 ]}
• 硫酸銅は、ヨウ化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化アンモニウム、またはフェリシアン化カリウムによって生成されます。
• 硝酸鉛(II) 、ヨウ化ナトリウムによって開発されました。
• 硫酸鉄(II)、炭酸ナトリウムまたはフェリシアン酸カリウムによって開発されました。
• 塩化コバルト(II) 、フェリシアン化カリウムによって開発されました。
• 硫酸鉄(III)、硫化ナトリウムによって開発されました。
• デンプン。ヨウ素溶液で現像され、デンプンは濃い青色に、紙は薄い青色に変わります。
• レモン汁、ヨウ素溶液で現像（インクは白くなり、紙は水色に変わります）。
• 塩化ナトリウム（一般的な食卓塩）、硝酸銀によって開発されました。
• 硫酸マンガンと過酸化水素から開発されたシュウ酸セリウム^{[ 15 ] [ 16 ]}

紫外線下で見えるインク

紫外線の下で縞模様が見える20ドル紙幣

一部のインクは紫外線ランプの下でかすかに光ります（蛍光を発します） 。これは多くの物質、特に有機物や体液に見られる特性です。

他のインクは、紫外線を吸収しますが蛍光を発しません。蛍光紙にこれらのインクを使用すると、紫外線ランプの下では、インクが塗布された部分の蛍光の強さが周囲の紙部分よりも弱くなります。これは特に黄色味を帯びたインクに顕著に見られます。

コピー機のスキャンヘッドからの光には比較的強い紫外線成分が含まれているため、コピーで一部の UV 可視インクが検出される場合があります。

紫外線によって明らかになるインクの例は次のとおりです。

• 蛍光増白剤を含む洗濯洗剤
• 石鹸
• 体液、血清、唾液
• 日焼け止め
• レモンジュース

紙の表面を変えるインク

これにはほぼすべての不可視インクが含まれますが、純粋な蒸留水もこの方法で使用できます。いかなる液体も、紙の表面の繊維やサイズを変化させます。

ヨウ素結晶を加熱することで発生する煙によって文字が発色し、ヨウ素が紙の変質した部分に優先的に付着するため、文字は茶色く見えます。紙を強い日光に当てると、文字は元の状態に戻ります。漂白剤溶液を使うと、文字も元の状態に戻ります。

メッセージを書く前にスポンジや蒸気で紙を少し湿らせて乾燥させると、この方法では文字が鮮明に写らないようになりますが、湿らせすぎると紙に波打つような跡が残ります。

現代の用法

元MI6エージェントのリチャード・トムリンソンは、ぺんてるローリングライターのローラーボールペンがMI-6エージェントによって任務中に目に見えないメッセージの形で秘密文書を作成するために広く使用されていたと述べています。^{[ 17 ]}

2002年、あるギャングが暗号化された電話メッセージと目に見えないインクのメッセージを使って連邦刑務所間で暴動を広げたとして起訴された。^{[ 18 ]}

米国、目に見えないインクのレシピを機密解除

1995 年、クリントン大統領は、すべての政府機関に対し、25 年以上前の情報を 2000 年までに機密解除するよう求める大統領令を発令しました。この命令により、目に見えないインクのレシピに言及している第一次世界大戦の文書 6 件が機密解除される予定でした。これには次のものが含まれます。

• シークレットインク
• 秘密インクの検出
• ドイツの秘密インクの処方
• 目に見えない写真と文章に関するパンフレット^{[ 19 ]}

しかし1999年、中央情報局（CIA）はこれらの文書を機密解除することに成功し、そのレシピは当時まだ使用されていたより高度な製法の基礎を提供していると主張した。^{[ 20 ]}この免除により、目に見えないインクのレシピは2011年に機密解除されるまで、国立公文書館が保管する最古の機密文書となった。この時点で、CIAは近年の技術の進歩により、これらの文書をもはや機密文書とは見なさなかった。^{[ 21 ]}

芸術における目に見えないインク

目に見えないインクは芸術作品ではあまり使われていません。しかし、一部のアーティストは、目に見えないインクを単独で、あるいはより一般的な画材と組み合わせて作品に取り入れています。

ジャン＝ミシェル・バスキアは、目に見えないインクを用いて作品を制作していたことで知られています。2012年、ロンドンのサザビーズは、1982年の作品「オレンジ・スポーツ・フィギュア」に目に見えないインクで描かれたバスキアのサインを発見しました。2018年には、美術品保存修復士による分析で、1981年に制作された無題のバスキアの絵画に目に見えないインクによる署名が見られることが明らかになりました。^{[ 22 ]}

2012年、ヘイワード・ギャラリーで開催された展覧会「インビジブル：見えないものについてのアート、1957-2012」に、ジャンニ・モッティによる1989年の作品「マジック・インク」が出品された。この作品は、未現像のインビジブルインクで描かれた2枚のドローイングで構成されていた。^{[ 23 ]}

2015年、アオウェン・ジンはロンドンのホーニマン美術館で目に見えないインクで描かれた作品を展示しました。ミュージック・ギャラリー・パフォーマンス・スペースの壁と床に描かれたイラストは、紫外線ライトの下でのみ見えるようになっていました。^{[ 22 ]}

インビジブルインクオンライン

伝統的な化学的方法に加えて、現代のデジタル技術ではUnicode文字を利用して目に見えないテキストを作成し、標準的なテキスト形式内に隠されたメッセージを可能にします。^{[ 24 ]}

消えるインク

一定時間だけ見えて、その後再び見えることを意図しないインクは、消えるインクと呼ばれます。これらは通常、チモールフタレインと水酸化ナトリウムなどの塩基性物質との化学反応を利用しています。チモールフタレインは通常無色ですが、塩基を含む溶液では青色に変わります。塩基が二酸化炭素（空気中に常に存在）と反応すると、pHが10.5以下に低下し、色が消えます。また、専用のペンで元の文字をなぞることでインクを完全に消すことができるペンも販売されています。消えるインクは、ギャグの水鉄砲、期間限定の秘密メッセージ、再利用できないパスのセキュリティ上の理由、詐欺目的、計測マークを消す必要がある服飾やその他の工芸品に使用されています。^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

参考文献

注記

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2. ドゥーリー、ジョン（2016年）『暗号、暗号、そしてスパイ：第一次世界大戦における軍事情報の物語』ニューヨーク：コペルニクス・ブックス、210頁。ISBN 9783319294148。
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27. Dritz キルティング 細字 消えるインク マーキングペン2016年12月27日アーカイブ済みat the Wayback Machine

さらに読む

• クリスティ・マクラキス（2015年）『囚人、恋人たち、そしてスパイ：ヘロドトスからアルカイダまでの『見えないインク』の物語』イェール大学出版局、ISBN 978-0300212600。
• ジョン・A・ナギー（2009年）『インビジブル・インク：アメリカ独立戦争のスパイ術』ウェストホルム出版、ISBN 978-1594161414。

外部リンク

• 秘密文書- CIA情報公開法（FOIA）電子閲覧室