这是由布法罗大学领导的一项新研究得出的结论,该研究描述了被认为是第一个追踪3d打印物体到它来自的机器的精确方法。
该研究团队称之为“PrinTracker”的这项进展,最终可能帮助执法和情报机构追踪3d打印枪支、假冒产品和其他商品的来源。
“3D打印有许多奇妙的用途,但它也是造假者的梦想。更令人担忧的是,它有可能让那些不被允许拥有枪支的人更容易获得枪支,”该研究的第一作者、布法罗大学工程与应用科学学院计算机科学与工程副教授徐文耀博士说。
这项研究将于10月15日至19日在多伦多举行的计算机与通信安全协会会议上公布。它包括来自罗格斯大学和东北大学的合著者。
要理解这种方法,了解3D打印机的工作原理是很有帮助的。就像普通的喷墨机打印机在美国,3D打印机在“打印”物体时来回移动。喷嘴喷射的不是墨水,而是一层一层的细丝,比如塑料,直到一个三维物体形成。
3d打印物体的每一层都包含微小的褶皱——通常以亚毫米测量——称为填充图案。这些图案应该是一致的。然而,打印机的型号、灯丝、喷嘴大小等因素会造成图案上的轻微瑕疵。结果是一个与设计计划不匹配的对象。
例如,打印机被要求创建带有半毫米填充图案的对象。但实际对象的模式与设计方案相差5%到10%。就像人的指纹一样,这些图案是独一无二的,可重复的。因此,它们可以追溯到3D打印机。
“3D打印机的构造也是一样的。但他们在制造过程中产生的硬件上的微小变化,导致他们打印的每件物品都有独特的、不可避免的、不可改变的图案,”徐说。
为了测试PrinTracker,研究团队用14台普通3D打印机(10台频分复用(FDM)打印机和4台立体光刻(SLA)打印机)分别制作了5个门钥匙。
通过喷墨扫描仪,研究人员为每个密钥生成了数字图像。从那里,他们增强和过滤每个图像,识别填充模式的元素。然后他们开发了一种算法来校准和计算每个密钥的变化,以验证指纹的真实性。
在创建了14台3D打印机的指纹数据库后,研究人员能够99.8%的时间匹配打印机的密钥。10个月后,他们进行了一系列单独的测试,以确定打印机的额外使用是否会影响PrinTracker将物体与原始机器匹配的能力。结果是一样的。
该团队还进行了一些实验,包括以不同方式损坏钥匙,以掩盖其身份。PrinTracker在这些测试中的准确率为92%。
徐将这种技术比作识别纸质文件来源的能力,这是一种被人使用的实践执法机构在美国、打印机公司和其他组织工作了几十年。虽然这项实验并不涉及假货或枪支,但许说PrinTracker可以用来追踪任何3d打印的物体。
徐说:“我们已经证明,PrinTracker是一种有效、强大和可靠的方法,执法机构以及关注知识产权的企业可以追踪3d打印商品的来源。”
了下:3D打印•增材制造•立体光刻,快速原型




