Neviditelné písmo

Velmi oblíbená forma neviditelného písma používaná ještě ve druhé světové válce. Mezi řádky nevinného dopisu se mohla ukrývat úplně jiná zpráva. Běžné zdroje byly ocet, mléko, či různé ovocné šťávy, které po zaschnutí nejdou na papíře vidět, ovšem když je zahřejeme tak ztmavnou a zpráva je na světě. Později už běžné zdroje bylo příliš jednoduché odhalit a proto se začaly používat „inkousty“ které reagovaly jen na určité chemikálie. To ovšem ztratilo účinnost po vynalezení „univerzálních vývojek“, které byly založeny na rozpoznávání navlhčených míst podle změn povrchu vláken papíru. Dnes se tato metoda používá například u výrobě bankovek kde v papíru jsou viditelná vlákna pouze v určitém druhu světla

V antickém Řecku se používaly k přenosu zpráv dřevěné destičky zalité voskem, do kterého bylo vyryto písmo. Jeden z prvních zaznamenaných případů steganografie popisuje vyrytí zprávy přímo do dřevěné destičky, která byla následně zalita voskem a na první pohled vypadala jako nepopsaná.

Johannes Trithemius (1. únor 1462 v Trittenheimu – 13. prosinec 1516 v Würzburgu), klášterní opat, mnohostranný učenec byl známý také jako teoretik kryptografie, steganografie. Vydal tři svazky díla Steganographia (napsána roku 1499 a vydána ve Frankfurtu roku 1606, na Index Librorum Prohibitorum umístěna roku 1609).

Ital Giovanni Porta zaznamenal v 16. století celou řadu steganografických postupů. Kromě řady způsobů výroby neviditelného inkoustu, vymyslel i techniku psaní na bílek natvrdo uvařeného vejce, bez nutnosti rozbít skořápku, pomocí tinktury ledku a octa.

Jindy byla zpráva vytetována na oholenou hlavu otroka a následně se nechala zarůst vlasy. Přečíst ji bylo možné až po dalším oholení.

Za II. světové války se používala například technika mikroteček. Požadovaný text se mnohonásobně zmenšil, vytiskl a vlepil většinou na prostor interpunkčních znamének jiného textu, psaného normální velikostí. Pro přečtení informace se použil mikroskop. Často se používaly také otevřené kódy – jedná se zdánlivě o obyčejný text, přečtením předem stanovených písmen získá příjemce utajovanou informaci. Například zachycená zpráva německého špeha zněla: Apparently neutral's protest is thoroughly discounted and ignored. Isman hard hit. Blockade issue affects pretext for embargo on by-products, ejecting suets and vegetable oils.“ Po přečtení druhého písmena každého slova se objeví tajná zpráva: „Pershing sails from NY June 1.“.

Neviditelný inkoust

Typy inkoustů
První skupinu tvoří organické kapaliny jako moč, mléko, citrónové šťávy, ocet a ovocné šťávy (např. cibule); a text lze zviditelnit lehkým zahřáním. Tepelným rozkladem organických látek (cukrů, popř. bílkovin) dochází ke zbarvení produktu dohněda. Podobně je tomu u roztoku cukru (sacharózy) okyseleném kyselinou sírovou.

Druhou skupinou jsou chemické látky, které sice nejsou organického původu, ale text jimi zbarvený se zviditelňuje také zahřáním. Sem patří např. nasycený roztok dusičnanu draselného, který zanechá na papíru po odpaření malé bezbarvé krystalky. Tato sloučenina je silným oxidačním činidlem a po zahřátí papíru dojde k procesu podobnému spalování – papír v místech s inkoustem zuhelnatí. Jiným případem může být chlorid kobaltnatý, který se vyskytuje buď v podobě hydrátu nebo bezvodé soli. Hydrát je jen slabě růžový, takže na papíru není téměř vidět, avšak po zahřátí se rozloží a dojde k jasně modrému zbarvení.

Třetí skupinou je využití chemických reakcí k zviditelnění písma. Využití je založeno na tvorbě barevných produktů po reakci s jinou chemickou látkou. Takových inkoustů lze vytvořit celou řadu, stačí, když výchozí látka bude bezbarvá nebo jen slabě zbarvená a produkt po chemické reakci bude mít naopak výraznou barvu. Např. píše-li špion síranem železnatým, nebude nic vidět, dokud text nepotřeme kyanidem sodným. Obě sloučeniny spolu začnou reagovat a vytvoří ferrokyanid neboli pruskou modř.

Poslední skupinu tvoří neviditelné inkousty, kde se ke zviditelnění zapsaných zpráv nevyužívá ani teplo ani chemikálie, ale ultrafialové (UV) nebo infračervené záření. Kupříkladu text napsaný kyselinou salicylovou je viditelný pouze po dopadu ultrafialového záření. Toto záření příjemce snadno získá např. z lampiček, které se prodávají na ověřování pravosti bankovek nebo z horského sluníčka, případně ze speciálních k tomuto účelu prodávaných zařízení. Obyčejné papíry pod UV zářením "svítí", proto je nutné používat neklížený speciální papír (lze jej však nahradit i pijákem nebo filtračním papírem). Jev, který v tomto případě umožňuje zviditelnění písma, se nazývá fluorescence. Látka, která fluoreskuje, pohltí záření o vyšší energii (v tomto případě neviditelné UV záření) a vyzáří světlo o nižší energii (zde fialové světlo).

Umění výroby dokonalého neviditelného inkoustu spočívá v nalezení sloučeniny, která bude reagovat s co nejmenším počtem chemikálií – ideální by bylo, aby to bylo pouze s jedinou. Při testech na neviditelný inkoust se dopis postupně na různých částech potíral vybranými chemikáliemi, které byly známé jako běžné „vývojky“ pro neviditelná písma. Používané vývojky měly tak široké spektrum, že vyvolávaly i takové věci jako mastné skvrny, otisky prstů a kapky potu. Dopisy byly dále zkoumány infračerveným a ultrafialovým světlem. D. Kahn v knize The Codebreakers (Luštitelé kódů) uvádí, že za druhé světové války bylo v USA při systematických i náhodných prohlídkách pošty zachyceno a FBI předáno 4600 podezřelých dopisů a z nich 400 skutečně obsahovalo informace psané neviditelným písmem.

Přehled neviditelných inkoustů
UPOZORNĚNÍ !
V následujících popisech výroby neviditelných inkoustů jsou použity některé chemikálie (louhy, kyseliny, ...), které mohou ohrozit bezpečnost. Pokud se přesto pokusíte tyto sloučeniny podle uvedených návodů vyrobit, provádějte to vždy pod dohledem dospělých! Nedopusťte, aby se chemikálie dostaly do styku s kteroukoli částí těla, zejména do úst a do očí! Po ukončení pokusů si dobře umyjte ruce. Během pokusů nejezte a nepijte.

Inkousty, které se vyvolávají teplem

· Hnědě zbarvené písmo
o mléko
o kostka cukru rozpuštěná ve lžíci vody
o šťáva z cibule, citronu nebo třešní
o močovina
o ocet
o roztok jedlé sody

· Modré písmo
o 1 g chloridu kobaltnatého a 2 g glycerinu se rozpustí v 90 ml vody. Písmo po zahřátí zmodrá.

· Zelené písmo
o 8 g chloridu nikelnatého a 2 g chloridu kobaltnatého se rozpustí v 90 ml vody. Zahřáním písmo zezelená a po ochlazení opět zmizí.

· Žluté písmo
o Připraví se 20% roztok chloridu měďnatého ve vodě. Nápis provedený tímto inkoustem není za běžných okolností viditelný. Zahříváním nad tepelným zdrojem vystoupí žluté zabarvení písma. Po vychladnutí zabarvení zmizí.

· Černé písmo
o 1 g kyseliny sírové a 2 g cukru se rozpustí ve 100 ml vody. Písmo zahřáním zčerná.

Inkousty, které se vyvolávají chemickou reakcí

· Černé písmo
o 1 g síranu železnatého se rozpustí v 25 ml vody. Písmo zčerná potřením roztokem taninu nebo kyseliny galové ve vodě.
o 1 g octanu olovnatého se rozpustí v 25 ml vody. Písmo se vyvolá sirovodíkem nebo sirovodíkovou vodou.
o 3 g octanu olovnatého se rozpustí ve 100 ml vody. Písmo se vyvolá potíráním roztokem sirníku draselného.
o 5 g dusičnanu nebo octanu olovnatého se rozpustí ve 100 ml vody. Písmo se vyvolá roztokem 10 g sirníku sodného ve 100 ml vody.

· Modré písmo
o 1 g ferrokyanidu draselného se rozpustí v 25 ml vody. Písmo se vyvolá roztokem chloridu železitého.
o 1 g chloridu kobaltnatého se rozpustí v 25 ml vody. Písmo se vyvolá roztokem chloridu železitého ve vodě.
o 10-15 g bramborového škrobu se rozpustí ve 100 ml vody. K vyvolání se používá roztok jódu. Modré zbarvení vznikající působením jódu na škrob je způsobeno vznikem zvláštního, tzv. inkluzního komplexu. Molekuly škrobu obsahují místa, kam se může jód výhodně navázat, avšak nejedná se o běžnou chemickou reakci, protože molekuly jódu jsou pouze uzavřeny uvnitř řetězců škrobu.
o K psaní lze použít síran železnatý, který se dá vyvolat kyanidem sodným. Barevnou viditelnou sloučeninu tvoří vzniklý ferrokyanid (pruská modř).

· Červené písmo
o 0,5-1 g fenolftaleinu rozpustíme ve 25 ml etylalkoholu. Písmo je neviditelné a vyvolává se roztokem uhličitanu sodného (sody) nebo uhličitanu draselného (potaše).
o 5 g chloridu železitého se rozpustí v 25 ml vody. Vyvolá se slabým okyseleným roztokem rhodanidu draselného.
o K psaní se dá využít i síran měďnatý, který lze vyvolat parami čpavku.

· Hnědé písmo
o Jako inkoust se dá využít octan olovnatý. Vyvolává se siřičitanem sodným.

Inkousty viditelné v UV záření

· Jeden acylpyrin se rozpustí ve 2 ml vody a přidá se trochu hydroxidu sodného (pozor při manipulaci, jedná se o silnou žíravinu). Směs se zahřeje a za stálého protřepávání se udržuje ve varu nejméně jednu minutu. Po ochlazení se přidá 2 ml octa a inkoust je hotový. Účinnou složkou inkoustu je kyselina salicylová, která vznikla rozkladem kyseliny acetylsalicylové z acylpyrinu.
· Kvalitní inkousty viditelné pomocí UV záření lze v současné době také poměrně levně zakoupit. V nabídce jsou různá balení inkoustů, vyvolávacích typů UV diod a třeba i fix pro neviditelné psaní.

Papír

Jako papír je pro většinu neviditelných písem nejvýhodnější využívat papír neklížený nebo ještě lépe filtrační. Běžný kancelářský papír obsahuje pojiva, která někdy nevhodně ruší příslušné chemické reakce.