Pesquisadores da Universidade de Buffalo (Nova Iorque) desenvolvem sistema para identificar impressões digitais de impressoras 3D.


Uma equipe da Universidade de Buffalo desenvolveu o PrinTracker, um sistema que rastreia impressões 3D de volta à sua máquina de origem. Considerando a recente polêmica das armas impressas em 3D, a chegada da técnica parece oportuna.

Sob a liderança de Wenyao Xu, professor associado de ciência da computação e engenharia, o grupo desenvolveu um sistema de identificação de impressoras 3D que pode conectar fisicamente um objeto impresso em 3D à sua máquina de origem.


Figura 1 - Potenciais objetos impressos em 3D encontrados na cena do crime.
Figura 1 - Potenciais objetos impressos em 3D encontrados na cena do crime.

 Eles testaram seu sistema, chamado PrinTracker, contra 14 impressoras 3D, 10 dispositivos de modelagem de deposição fundida (FDM) e 4 de estereolitografia (SLA). Cada máquina foi criada para criar cinco chaves de porta típicas, que foram analisadas
quanto a imperfeições.

Para começar, a equipe gerou imagens digitais das chaves usando um scanner acessível: uma Canon PIXMA MG2922. Em seguida, aplicando vários filtros às imagens, eles conseguiram identificar variações distintas. Curiosamente, estes correspondiam a padrões que eram semelhantes dentro, mas não entre conjuntos de cinco chaves. Em outras palavras, as impressoras foram mostradas com “impressões digitais” exclusivas.

Figura 2 - Configuração experimental para identificação de impressora 3D, onde as chaves são fabricadas e digitalizadas através de um scanner de mercadorias.
Figura 2 - Configuração experimental para identificação de impressora 3D, onde as chaves são fabricadas e digitalizadas através de um scanner de mercadorias.

As impressões digitais foram identificadas usando um algoritmo que a própria equipe desenvolveu. Sua esperança é que a técnica possa ser aplicada à aplicação da lei, especialmente no contexto do rastreamento ilegal de objetos impressos em 3D, como armas de fogo.

"A impressão 3D tem muitos usos maravilhosos, mas também é o sonho de um falsificador", diz Xu. "Ainda mais preocupante, tem o potencial de tornar as armas de fogo mais prontamente disponíveis para as pessoas que não têm permissão para possuí-las."

Como identificar a impressão digital de uma impressora 3D
Os entusiastas estarão familiarizados com os processos de manufatura aditiva por trás do FDM e do SLA. Enquanto um deposita o plástico derretido e o outro cura a resina fotossensível, ambos produzem objetos 3D, uma camada de cada vez.

Idealmente, as linhas em cada camada devem ser desenhadas de forma consistente e uniforme. Infelizmente para aqueles de nós que gostam de imprimir, esse raramente é o caso. No FDM, por exemplo, o que normalmente acontece é que pequenas ondulações se formam ao longo de cada camada. Mesmo as melhores impressões podem ter rugas no nível submilimétrico.


Essas imperfeições, de acordo com o grupo da UB, são exclusivas para cada impressora. E isso não é difícil de acreditar quando você considera que eles são causados ​​por coisas como o bico da máquina, a estabilidade da estrutura e os motores de passo.

Figura 3 - Texturas diferentes por  diferentes impressoras para um mesmo objeto.
Figura 3 - Texturas diferentes por  diferentes impressoras para um mesmo objeto.

As impressoras 3D são feitas para serem as mesmas”, diz Xu, “mas há pequenas variações no hardware criadas durante o processo de fabricação que levam a padrões únicos, inevitáveis ​​e imutáveis ​​em todos os objetos impressos.”


E essa é a chave para o PrinTracker: repetição. Os aspectos de uma máquina que fazem com que ela produza imperfeições uma vez o façam todas as vezes. Desta forma, toda impressora 3D possui uma impressão digital.

Figura 4 - Na chave inalterada(a) foram simulados marcas de tinta (b), arranhões (c) e derretimento superficial (d). Porém a identificação ainda foi 100% correta.
Figura 4 - Na chave inalterada(a) foram simulados marcas de tinta (b), arranhões (c) e derretimento superficial (d). Porém a identificação ainda foi 100% correta.

O estudo será apresentado na 25ª Conferência sobre Segurança de Computação e Comunicações (CCS) em Toronto (Canadá) de 15 a 19 de outubro de 2018, que é organizada pela Association for Computing Machinery (ACM).


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