国家安全机关提醒打印机的废旧硒鼓可能泄密,这是如何发生的?哪些办公设备也存在类似风险?

这事你得懂打印机工作原理,不然怎么扯都是糊涂蛋。

上图是典型的激光打印机硒鼓结构图。


可以看出,除了“通用芯片”和供给充电辊的高压,它和打印机压根没有电气连接,就是个纯物理设备,和压面条机差不多:


那么那个通用芯片是干什么的呢?

答案是:那是记录打印张数等信息的,存储容量极低,通常只有几个kb。

硒鼓芯片可能记录首次安装日期、最后使用日期、打印页数、页面覆盖率、打印模式、出现过的错误和打印机型号等。

但,如果完全是机械连接的话,硒鼓是怎么“知道”你要打印什么的呢?

答案仍然很简单:你可以看到,示意图里面,硒鼓上方有一条缝,允许激光照射进去。


硒鼓本身由一种特殊的半导体材料构成;平常它不导电,因此可以通过充电辊(PCR)充上静电;然后,如果有光照射在它的表面,被光照射的地方就会导电,从而把那个点的静电泄放掉。


我们知道,静电能吸引轻小物体;而墨粉就是极轻极小的物体。

于是,我们自然可以通过激光“雕刻掉”不需要它吸附墨粉的位置的静电荷,只留下字体/图像位置的电荷;那么当硒鼓旋转经过墨仓时,就能把墨粉按照“激光雕刻”出的静电图像吸附;之后再滚压到纸张上、纸张继续被定影辊加热,使得墨粉固化,激光打印就完成了。


至于激光如何在硒鼓上“雕刻”图像,那就更简单了:它就像投影仪一样,通过机械结构驱动着、一行一行的输出强弱不同的光线(更准确的说就是“按照xy坐标输出明暗信息”),被光线照到的硒鼓表面静电流失,图像就“传输”到硒鼓上了。


然后,硒鼓要继续转动;上面的原理图没有标明,其实在刮粉器那里还有个LED灯,它的作用是照射硒鼓,把它上面的电荷彻底消除,从而让多余的墨粉、回收到废粉盒里——这步出问题,那么墨粉就会继续被硒鼓携带着走到充电辊、然后把前一段的内容重叠打印到后面区域。这是一个极大的故障,遇到了就说明硒鼓损坏,必须更换或修理了。


此外,硒鼓非常脆弱,可见光照射下极易损坏。比如办公室灯光照射5分钟就大概率造成永久损伤,10分钟就得报废;窗口散射光或者阴天光线下,1分钟足以让它出现灰底,但避光放置几小时还能恢复;5分钟的照射足以让它永久损坏。至于阳光直射,10秒就能让它灰底,需要避光2~4小时才能恢复;30秒就会造成轻度光疲劳,但避光耐心保存还能恢复——晒更久基本就报废了。

至于让它消电,极弱的光照射零点零几秒就足以让它消电。

这段参考了 @老年DLCZMU 提供的资料。


很显然,自打印机压根就没有、也不可能向硒鼓传递原始信息;硒鼓接受的仅仅是不同的光照强度、并由此产生静电潜像而已。这个潜像极难读出而不干扰打印、同时又不被人发现;就是读出了也只是图像信息而已,那么一张A4纸下来就得至少1M左右空间存储;想要提取文字就得跑OCR,而能跑OCR的硬件……你自己搜搜看得什么条件。

A4黑白位图若按1 bit/pixel计算:
300 dpi约为2480×3508像素,未压缩约1.04 MiB;
600 dpi约为4960×7016像素,未压缩约4.15 MiB。

很显然,硒鼓组件不可能长期存储大量原始信息或者图像信息;它唯一能记录的,也就是自己表面的“静电潜像”了。


另一个问题是:但是硒鼓本身能够记录静电潜像啊?那么,它能记多少?记多久?

仍然请看硒鼓原理图。很显然,它必须在激光照射后才能记录静电潜像;然后再次经过充电辊时,新充上的静电就会完全破坏之前的静电潜像——不然打印出来就全都是重影了。


换句话说,这根大约比手指粗一点点的硒鼓上,可以存留自激光照射窗开始、充电辊止的那么一点点静电潜像;而且,我们知道,静电在潮湿空气里极易流失——你自己可以试一试:用一把塑料直尺在自己头发上摩擦,你会发现它带上了静电、能吸引轻小纸片了;之后把它放置在桌面,每隔10秒再试一次,看看它上面的静电能保持几分钟。

塑料可是绝缘体;硒鼓是半导体,而且对光敏感——所以激光打印机才能连轴转、光一照静电马上消失——那,你觉得这大约1寸高的信息能存多久?


想要提取它,你得在严格禁光的暗室操作,不能让它接触一丝光线,否则静电潜像立即消失;而如果你马大哈的让它接触了阳光……不仅静电潜像没了,全新的硒鼓本身都会被强光损坏。

显然,想要从废弃硒鼓上提取影像几乎是不可能的:你得在几分钟内把硒鼓送到设备完善的暗室、趁着静电自然消散之前以难以想象的手速摸黑操作、把硒鼓小心翼翼的完美取出、再通过复杂的专业设备提取信息……

换句话说,如果的确有人从硒鼓上提取到了机密影像,那么这个操作台就在你保密局院里——你还是好好检讨一下,你怎么在自己眼皮子底下、让敌人情报机构在你的院子里搞了个设备完善的实验室吧。

  • 打印机刚刚打印完最后一页,特工必须在几秒钟内冲进办公室。
  • 绝对黑暗的环境下(连带夜视仪都不行,因为夜视仪也会有微弱漏光或需要红外补光),纯靠肌肉记忆,把滚烫且结构复杂的硒鼓组件完美拆解。
  • 拆解过程中绝对不能用手触摸感光鼓表面(手上的油脂和静电会瞬间摧毁潜像),也不能让它受到任何物理摩擦。
  • 在几分钟的“暗衰减”倒计时结束前,把这个极度脆弱的圆柱体,放入一台能读取微观静电荷分布的超高精度扫描仪中。

真有这能耐……与其在你的大院里大兴土木,不如把你保密局所有人都抓走,何必舍近求远?


更何况,即便这一寸高的信息能保存到天荒地老,请告诉我,一叠文件,最后一页,底边往上一寸的空白里面,能有几个字?都会是什么?


更何况,最后一张纸还是必须继续传送、直到把它完全送出打印机的;这个过程中硒鼓会跟着一直转,转动过程中,再充电、激光照射泄放静电核……这个流程都能再跑两三圈的!

这两三圈非常重要。因为设备需要趁机完成清零和消电动作。不然下次打印不知猴年马月了,如果硒鼓上残留有电荷以及被它们吸住的墨粉,那么接下来必然出现静电荷自动流逝、墨粉脱落等问题。那么下次打印时,第一页纸就会被弄脏——甚至导致墨粉沾染下方压力辊,使得将来多页纸被沾染。


那么,两次充电再两次泄放后的硒鼓,上面还可能有所谓的“静电潜像”吗?


所以上面那个滑稽故事还没完,还得继续修改:

1、你们正在打印机密文件,间谍冲过来一把把打印机插头拔了——注意,不能按打印机电源键,否则打印机仍然会优雅的抹去硒鼓上的静电潜像,走完整套流程才会关机

2、间谍抱着打印机一通疯跑,跑到隔壁办公室,那是个完美暗室

3、在绝对黑暗的环境下(连带夜视仪都不行,因为夜视仪也会有微弱漏光或需要红外补光),纯靠肌肉记忆,把滚烫且结构复杂的硒鼓组件完美拆解。

4、拆解过程中绝对不能用手触摸感光鼓表面(手上的油脂和静电会瞬间摧毁潜像),也不能让它受到任何物理摩擦。

5、在几分钟的“暗衰减”倒计时结束前,把这个极度脆弱的圆柱体,放入一台能读取微观静电荷分布的超高精度扫描仪中。

最终,他喜出望外:哇!我得到了三行机密文字!


保密局领导哭笑不得:神通广大的间谍啊!您不妨把灯打开,我教您!拆开打印机,看到了吗?那里有个硬盘/存储卡。过去打印的,现在打了一半的文件,都在里面。您想要多少就有多少。还有,既然你都能在我眼皮子底下搞一个暗室了,您何不直接黑我们的打印服务器呢?甚至,你就是打开wireshark抓个包,得到的信息都比硒鼓多得多——我理解您是想展示自己的实力,但您的实力虽强,然而在脑子方面……显然不是那么完美无缺。


综上,这不过是又一次挑拨猎巫运动的努力罢了。

编辑于 2026-07-31 · 著作权归作者所有
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