研究

科学家发现3D打印“指纹”具有保护知识产权的潜力

研究人员纽约州立大学布法罗分校已经开发出一种追踪任何FDM 3D打印零件来源的方法,这种方法仅基于用来制造它们的挤出机。

根据该团队的说法,每台3D打印机的热端具有独特的热力学特性,影响部件的制造方式。科学家们说,通过汇编这些独特指纹或“热标签”的数据库,未来有可能更好地帮助知识产权(Intellectual Property, IP)持有者防止他们的新设计被复制。

“通过使用自己的打印机将我们的IP保护我们的IP的最佳方法是什么?”布法罗大学副教授湛鹏金说。“我们想找到内部的东西。该热拖动表现得像3D打印机的指纹,当您打印出新产品时,您可以使用水印[防止专利侵权]。“

研究人员在Prusa i3 3D打印机上进行热端设置。
研究人员在PRUSA I3 3D打印机上的热端设置。图像通过信息取证和安全事务杂志。

引入热IP保护

在过去的十年里,桌面3D打印机的价格越来越便宜,使得室内制造、快速原型和增强的部件定制比以往任何时候都更加容易。雷电竞app下载然而,这项技术的开放性也使得下载CAD文件和复制专利设计相对容易,无需所有者的同意。

在过去,专利持有者常常在他们的产品中加入物理不可克隆功能(puf),以使他们的知识产权具有物理上的可识别性。这样的puf,包括纹理、图案和标签是非常难以复制的,但它们也增加了制造过程的复杂性,潜在地增加了零件成本。

添加水印是一种类似的复杂任务,并且鉴于该过程通常是手动进行的,在大批生产中有有限的功效。更重要的是,如果恶性力量是解码公司的水印背后的系统,他们甚至可以使用它来解密其他产品,提高潜在安全漏洞的风险。

为了克服这些缺点,布法罗团队现在已经开发了一种新方法,其中可以在预热期间识别每个系统挤出机背后的独特热签名,并结合到3D模型中。一旦打印,所得到的部分就具有隐藏的水印,该水印能够检测任何伪造,不能再次被复制而不访问原始系统。

研究人员用来开发他们的3D打印“指纹”方法的实验热点。
实验热端用于开发他们的3D打印“指纹”方法。图像通过信息取证和安全事务杂志。

寻找3D打印的“指纹”

为了校准他们的指纹识别过程,科学家们测量了45种不同挤出机在预热过程中的温度变化率和热扩散率。考虑到硬件、材料和缺陷等因素会导致独特的热传导过程,该团队发现每个热端都表现出独特的热特性,准确率约为92%。

使用一个Lulzbot迷你,Prusai3 HICTOP和Ultimaker2,该团队随后通过生产具有独特的热差异的五套相同的部件,展示了机器模型对热门热处理的影响。已经证明了他们的方法的功效,研究人员继续编程一个自动编码器,它自动提取来自每台机器的温度曲线的关键特征。

通过吸收大量的热数据,该团队的算法最终能够区分不同热端配置的预热行为,并生成一次性的可识别水印。在一次实验中,该团队甚至能够通过局部修改每个打印层的厚度,将二进制数字添加到一个部件上,从而拼写出ISBN10校验和。

虽然科学家最终能够将自己的自感的“热靴”嵌入和解密,但他们承认他们的方法仍然容易受到黑客的影响。因此,他们现在正在开发盲目的水印过程,通过该过程可以通过该过程创建更模糊的3D打印指纹,这可以作为超安全的防伪度量来部署。

关于知识产权的争论仍在继续

关于3D打印专利执行的讨论在过去的几年里越来越激烈,许多公司寻求更好地保护他们的知识产权。这些问题中的许多都在一个欧洲委员会报告去年出版,它确定了行业的知识产权挑战,并建议改变可能使该部门更具竞争力。

同样,2019年1月,the英国知识产权局(首次公开发行)就“3D打印和知识产权“在这个名为‘3DPIP期货’的项目中,该组织没有发现迫切需要进行知识产权监管改革,但确实敦促公共机构与企业进行更清晰的沟通,澄清现有法律如何适用于该行业。

其他地方,来自的研究人员埃克塞特大学英国杜伦大学警告说,在未来,3D打印水印可能成为一种威胁人们的隐私。在他们的论文中,被InfraTrac的该团队发现,虚拟现实界面可能为敌对演员提供了一种监视人们运动的手段。

研究人员的发现在他们的论文《ThermoTag:用于指纹和水印的3D打印机的隐藏雷电竞app下载ID。“该研究由Yang Gao,Wei Wang,Yincheng Jin,Chi Zhou,Wenyao Xu和Zhanpeng Jin共同撰写。

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特写图片显示了研究人员在Prusa i3 3D打印机上的热端设置。图像通过信息取证和安全事务杂志。

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