史料，是歷史研究所需的重要材料，幫助後人認識、解釋、重構歷史痕跡。眾多史料裡，書信是重要類別。
現代信封開始使用之前，人們習慣用稱為「鎖信」（letterlocking）的複雜方式摺疊，再用蠟密封，並裝上防篡改裝置。這方式當時視為全球通信安全的基礎。
MIT 圖書館管理員 Jana Dambrogio 曾介紹：
「鎖信」持續了幾世紀，不論名人還是普通民眾都在使用。「鎖信」最早於一批梵蒂岡祕密檔案發現，可追溯至 1494 年。
Jana Dambrogio 與倫敦國王學院早期現代英國文學講師 Daniel Starza Smith 及「解鎖歷史」（Unlocking History）研究小組，一起將「鎖信」發展為研究領域。
一般情況下，「鎖信」保存的信件，人們只有剪開才能讀信，不過對歷史學家來說，簡單粗暴的方式無疑是破壞史料。最近一項技術幫助歷史學家解決這難題：科學家首次不打開、不破壞信件下「閱讀」封印的古老信件。
沒錯，科學家有透視能力了！
「透視」書信首次達成
3 月 2 日，研究成果發表於《自然》子刊《自然通訊》（Nature Communications），題為《Unlocking history through automated virtual unfolding of sealed documents imaged by X-ray microtomography》（解鎖歷史：基於 X 光微斷層掃描成像的密封文件自動虛擬展開）。
論文作者來自 MIT（圖書館、電腦科學和人工智慧實驗室）、Adobe 研發中心、英國倫敦國王學院、倫敦瑪麗女王大學、荷蘭烏得勒支大學、萊頓大學、內梅亨大學。MIT 官網介紹，這項突破性的研究是史料保護者、歷史學家、工程師、成像專家和其他學者跨國界、跨學科合作的結果。
研究團隊用文藝復興時期的歐洲信件示範，達成不打開、不破壞下「閱讀」密封信件。研究員還原編號為 DB-1627 的信件：寫於 1697 年 7 月 31 日，出自法國商人 Jacques Sennacques 之手。他向堂兄 Pierre Le Pers 請求提供 Daniel Le Pers 的死亡通知副本。
值得一提的是，計算分析前，研究員只知道寫在郵件表面的收件人姓名。
「虛擬展開」演算法已開源
研究團隊運用的是自動計算扁平化演算法。論文介紹，計算扁平化演算法目前功地應用於損壞的歷史文獻 X 光微斷層掃描，但僅限卷軸、書籍、僅摺疊過一兩次的文件。
比起上述情況，研究團隊要解決的難題是：重建「鎖信」信件錯綜複雜的褶皺和縫隙。研究團隊思路是逆向工程，也就是說，信件本身就是研究歷史通信安全方法的關鍵資料庫。
他們觀察到信件防篡改鎖定機制，主要透過不可逆的破壞阻止攔截者，接收者借助機制檢測所謂的「中間人」攻擊──藉助這機制，研究員可給信件打個安全分數。不過基於特殊設計，信件只有在預定目的地才能打開。因此研究人員要設計系統，還得經由已打開的信件推斷。
具體來講，研究對象是「布里耶納收藏」（Brienne Collection），這是歐洲郵政局長的箱子，裡面裝有 1680~1706 年未遞送的信件。有 3,148 件已編目物品，包括 2,571 封打開信件、碎片和其他文件，以及 577 個未打開的郵包。
下圖展示團隊主要研究的 4 個郵包。
（Source：Nature，下同）
他們利用高對比度延遲積分 X 射線微電腦斷層掃描（X-ray microtomography，XMT）產生的高解析度體積掃描，開發出「虛擬展開」（virtual unfolding）方法，即完全自動、重建和虛擬展開信件成像的立體掃描方法。
如下圖所示，沒有任何關於信包摺疊形狀的先驗訊息下，這方法會生成：
- 摺疊後的信件 3D 重建。
- 對應的表示平面狀態的 2D 重建
- 3D 與 2D 映射
- 信件底層表面
- 每個信包摺痕圖案的平面圖
過程簡單來講就是：
先用 X 光顯微成像技術掃描信件，得到 3D 模擬。
再用演算法辨識、區分信件每層：這原理是墨水和信紙會形成不同反差，信裡內容會展現。目前演算法已開源。
對歷史學家和文物保護人員來說，即便是信件的摺痕和縫隙，都是很有價值的證據。能無損取得信件內容，是歷史文獻研究的一大進步。將演算法與其他學科相融合，促進其他領域研究發展，也許是這項研究最大的意義所在。
正如論文合著者之一、萊頓大學 Nadine Akkerman 所言：
我們取得的成就不僅是打開無法打開的信件，閱讀難以閱讀的內容，還展示真正跨學科工作如何打破界限，調查人文學科無法獨立解決的內容。
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