3-D printere har fingeraftryk, en opdagelse, der kunne hjælpe med at spore 3-D-printede våben, kopivarer

Ligesom fingeraftryk, ingen 3D-printer er helt ens.

Det er en ny undersøgelse ledet af University at Buffalo, der beskriver, hvad der menes at være den første nøjagtige metode til at spore et 3-D-printet objekt til den maskine, det kom fra.

Fremskridtet, som forskerholdet kalder "PrinTracker, " kunne i sidste ende hjælpe retshåndhævende myndigheder og efterretningstjenester med at spore oprindelsen af ​​3-D-printede våben, kopivarer og andre varer.

"3D-print har mange vidunderlige anvendelser, men det er også en falskmøntnerdrøm. Endnu mere bekymrende, det har potentialet til at gøre skydevåben lettere tilgængelige for folk, der ikke må besidde dem, " siger studiets hovedforfatter Wenyao Xu, Ph.D., lektor i datalogi og teknik på UB's Ingeniørhøjskole.

Undersøgelsen vil blive præsenteret i Toronto på Association for Computing Machinerys konference om computer- og kommunikationssikkerhed, som løber fra 15.-19.okt. Det inkluderer medforfattere fra Rutgers University og Northeastern University.

For at forstå metoden, det er nyttigt at vide, hvordan 3-D-printere fungerer. Ligesom en almindelig inkjetprinter, 3-D-printere bevæger sig frem og tilbage, mens de "udskriver" et objekt. I stedet for blæk, en dyse udleder en filament, såsom plastik, i lag, indtil der dannes et tredimensionelt objekt.

Hvert lag af et 3D-printet objekt indeholder bittesmå rynker - normalt målt i submillimeter - kaldet udfyldningsmønstre. Disse mønstre formodes at være ensartede. Imidlertid, printerens modeltype, filament, dysestørrelse og andre faktorer forårsager små ufuldkommenheder i mønstrene. Resultatet er et objekt, der ikke matcher dens designplan.

For eksempel, printeren bliver beordret til at skabe et objekt med en halv millimeter udfyldningsmønstre. Men det faktiske objekt har mønstre, der varierer 5 til 10 procent fra designplanen. Som et fingeraftryk til en person, disse mønstre er unikke og gentagelige. Som resultat, de kan spores tilbage til 3-D-printeren.

"3-D-printere er bygget til at være de samme. Men der er små variationer i deres hardware skabt under fremstillingsprocessen, der fører til unikke, uundgåelige og uforanderlige mønstre i hver genstand, de udskriver, " siger Xu.

For at teste PrintTracker, forskerholdet skabte fem dørnøgler hver fra 14 almindelige 3-D-printere—10 frekvensdelingsmultipleksing (FDM) printere og fire stereolitografi (SLA) printere.

Med en inkjet scanner, forskerne skabte digitale billeder af hver nøgle. Derfra, de forbedrede og filtrerede hvert billede, identificere elementer i udfyldningsmønsteret. De udviklede derefter en algoritme til at justere og beregne variationerne af hver nøgle for at bekræfte ægtheden af ​​fingeraftrykket.

Efter at have oprettet en fingeraftryksdatabase over de 14 3-D-printere, forskerne var i stand til at matche nøglen til sin printer 99,8 procent af tiden. De kørte en separat serie af tests 10 måneder senere for at afgøre, om yderligere brug af printerne ville påvirke PrinTrackers evne til at matche objekter til deres oprindelsesmaskine. Resultaterne var de samme.

Holdet kørte også eksperimenter, der involverede nøgler beskadiget på forskellige måder for at sløre deres identitet. PrintTracker var 92 procent nøjagtig i disse tests.

Xu sammenligner teknologien med evnen til at identificere kilden til papirdokumenter, en praksis, der anvendes af retshåndhævende myndigheder, printervirksomheder og andre organisationer i årtier. Mens eksperimenterne ikke involverede forfalskede varer eller skydevåben, Xu siger, at PrinTracker kan bruges til at spore ethvert 3-D-printet objekt til dets printer.

"Vi har demonstreret, at PrinTracker er en effektiv, robust og pålidelig måde at retshåndhævende myndigheder, såvel som virksomheder, der er bekymrede for intellektuel ejendomsret, kan spore oprindelsen af ​​3-D-printede varer, " siger Xu.