«Отпечатки пальцев» 3D-принтеров помогут найти изготовителя оружия

Как и в случае отпечатков пальцев у человека, каждый 3D-принтер оставляет свой уникальный след в отпечатанном продукте. Это вывод нового исследования университета в Буффало, который описывает, как считается, первый точный метод идентификации 3D-принтера на основе анализа отпечатанного объекта.

Например, метод, который команда исследователей окрестила PrinTracker, может в конечном итоге помочь правоохранительным органам и разведывательным службами отслеживать происхождение напечатанного на 3D-принтере оружия, контрафактной продукции и других запрещённых товаров. «Трёхмерная печать имеет много замечательных вариантов применений, но она также является мечтой изготовителей подделок. Ещё важнее, что у неё есть потенциал создания доступного огнестрельного оружия», — отметил ведущий автор исследования Вэньяо Сюй (Wenyao Xu), доцент кафедры информатики и инженерии в Школе инженеров и прикладных наук Университета Баффало.

Чтобы понять метод, полезно знать, как работает большинство 3D-принтеров. Как и в обычном струйном принтере, головка 3D-принтеров перемещается назад и вперёд во время печати. Вместо чернил сопло плавит филомент (пластиковую нить), нанося её слоями до тех пор, пока не образуется трёхмерный объект.

Каждый слой объекта содержит крошечные складки, обычно измеряемые менее чем в миллиметр и называемые шаблонами заполнения. В идеале эти узоры должны быть однородными. Однако тип модели принтера, нить, размер сопла, особенности сборки и другие факторы вносят собственные небольшие изменения в шаблоны, и в результате объект не точно соответствует проектной схеме. Например, на принтер отправляется задание создать объект с полумиллиметровыми шаблонами заполнения. Но на деле размеры шаблонов варьируются на 5–10 % по сравнению с заданием. Подобно отпечатку пальца человека, эти образцы уникальны и повторяемы. В результате с их помощью можно выяснить, на каком именно 3D-принтере печаталась модель.

Вэньяо Сюй

Дабы протестировать технологию PrinTracker, исследовательская группа создала пять ключей для дверей с помощью 14 обычных 3D-принтеров: десятка FDM-моделей и четырёх SLA-решений. Затем при помощи сканера исследователи создали цифровые изображения каждого ключа. Также они провели с помощью своего алгоритма анализ элементов шаблона заполнения.

В результате на основе базы данных «отпечатков пальцев» 14-ти 3D-принтеров исследователи смогли сопоставить ключ с принтером в 99,8 % процентов случаев. Через 10 месяцев они провели повторную серию тестов, чтобы определить, скажется ли дополнительное использование принтеров на способности PrinTracker сопоставлять объекты с 3D-принтером. Результаты оказались одинаковыми.

Команда также провела эксперименты с ключами, повреждёнными различными способами, призванными скрыть происхождение. В этих тестах точность PrinTracker составила 92 %. Вэньяо Сюй говорит, что технология сходна по принципу методу идентификации источника документов, который правоохранители, производители принтеров и другие организации используют десятилетиями.