史料，是历史研究所需的重要材料，帮助后人认识、解释、重构历史痕迹。众多史料里，书信是重要类别。
现代信封开始使用之前，人们习惯用称为“锁信”（letterlocking）的复杂方式折叠，再用蜡密封，并装上防篡改装置。这方式当时视为全球通信安全的基础。
MIT 图书馆管理员 Jana Dambrogio 曾介绍：
“锁信”持续了几世纪，不论名人还是普通民众都在使用。“锁信”最早于一批梵蒂冈秘密档案发现，可追溯至 1494 年。
Jana Dambrogio 与伦敦国王学院早期现代英国文学讲师 Daniel Starza Smith 及“解锁历史”（Unlocking History）研究小组，一起将“锁信”发展为研究领域。
一般情况下，“锁信”保存的信件，人们只有剪开才能读信，不过对历史学家来说，简单粗暴的方式无疑是破坏史料。最近一项技术帮助历史学家解决这难题：科学家首次不打开、不破坏信件下“阅读”封印的古老信件。
没错，科学家有透视能力了！
“透视”书信首次达成
3 月 2 日，研究成果发表于《自然》子刊《自然通讯》（Nature Communications），题为《Unlocking history through automated virtual unfolding of sealed documents imaged by X-ray microtomography》（解锁历史：基于 X 光微断层扫描成像的密封文件自动虚拟展开）。
论文作者来自 MIT（图书馆、电脑科学和人工智能实验室）、Adobe 研发中心、英国伦敦国王学院、伦敦玛丽女王大学、荷兰乌得勒支大学、莱顿大学、内梅亨大学。MIT 官网介绍，这项突破性的研究是史料保护者、历史学家、工程师、成像专家和其他学者跨国界、跨学科合作的结果。
研究团队用文艺复兴时期的欧洲信件示范，达成不打开、不破坏下“阅读”密封信件。研究员还原编号为 DB-1627 的信件：写于 1697 年 7 月 31 日，出自法国商人 Jacques Sennacques 之手。他向堂兄 Pierre Le Pers 请求提供 Daniel Le Pers 的死亡通知副本。
值得一提的是，计算分析前，研究员只知道写在邮件表面的收件人姓名。
“虚拟展开”算法已开源
研究团队运用的是自动计算扁平化算法。论文介绍，计算扁平化算法目前功地应用于损坏的历史文献 X 光微断层扫描，但仅限卷轴、书籍、仅折叠过一两次的文件。
比起上述情况，研究团队要解决的难题是：重建“锁信”信件错综复杂的褶皱和缝隙。研究团队思路是逆向工程，也就是说，信件本身就是研究历史通信安全方法的关键数据库。
他们观察到信件防篡改锁定机制，主要透过不可逆的破坏阻止拦截者，接收者借助机制检测所谓的“中间人”攻击──借助这机制，研究员可给信件打个安全分数。不过基于特殊设计，信件只有在预定目的地才能打开。因此研究人员要设计系统，还得经由已打开的信件推断。
具体来讲，研究对象是“布里耶纳收藏”（Brienne Collection），这是欧洲邮政局长的箱子，里面装有 1680~1706 年未递送的信件。有 3,148 件已编目物品，包括 2,571 封打开信件、碎片和其他文件，以及 577 个未打开的邮包。
下图展示团队主要研究的 4 个邮包。
（Source：Nature，下同）
他们利用高对比度延迟积分 X 射线微电脑断层扫描（X-ray microtomography，XMT）产生的高分辨率体积扫描，开发出“虚拟展开”（virtual unfolding）方法，即完全自动、重建和虚拟展开信件成像的立体扫描方法。
如下图所示，没有任何关于信包折叠形状的先验讯息下，这方法会生成：
- 折叠后的信件 3D 重建。
- 对应的表示平面状态的 2D 重建
- 3D 与 2D 映射
- 信件底层表面
- 每个信包折痕图案的平面图
过程简单来讲就是：
先用 X 光显微成像技术扫描信件，得到 3D 模拟。
再用算法辨识、区分信件每层：这原理是墨水和信纸会形成不同反差，信里内容会展现。目前算法已开源。
对历史学家和文物保护人员来说，即便是信件的折痕和缝隙，都是很有价值的证据。能无损取得信件内容，是历史文献研究的一大进步。将算法与其他学科相融合，促进其他领域研究发展，也许是这项研究最大的意义所在。
正如论文合著者之一、莱顿大学 Nadine Akkerman 所言：
我们取得的成就不仅是打开无法打开的信件，阅读难以阅读的内容，还展示真正跨学科工作如何打破界限，调查人文学科无法独立解决的内容。
- 不打开信件也能阅读内容，自动计算算法首次实现“虚拟展信”
- Researchers virtually open and read sealed historic letters
- The art and science of letterlocking
（本文由 雷锋网 授权转载；首图来源：MIT）
