Как и в случае с отпечатками пальцев, не существует полностью идентичных 3D принтеров.

Таков основной вывод исследования, выполненного в Университете штата Нью-Йорк в Буффало, которое описывает первый реальный метод, позволяющий точно указать конкретный 3D-принтер по созданному на нём предмету.

Эта методика, названная «PrinTracker», должна помочь органам правопорядка и спецслужбам отслеживать происхождение созданных на 3D-принтерах пистолетов, контрафактной продукции, и других подобных предметов.

«У 3D печати есть множество областей применений, но также она реализует мечту контрафакторов, занимающихся подделками. Ещё больше беспокойства вызывает возможность печатать огнестрельное оружие», — говорит руководитель исследования доктор Вэньяо Цу, профессор компьютерных наук в технической школе Университета Буффало.

Результаты исследования были представлены в Торонто на конференции Ассоциации вычислительной техники, посвящённой компьютерной безопасности. В нём участвовали соавторы из Университета Ратгерса и Северо-Восточного университета.

Чтобы понять предложенный метод, надо знать принцип работы 3D принтера. Как и обычный струйный принтер, 3D принтер во время печати перемещается вперёд и назад. Вместо чернил сопло выбрасывает пластмассовое волокно, слои которого и формируют трёхмерный объект.

Каждый слой печатаемого объекта содержит складки, измеряемые долями миллиметра — так называемые «шаблоны заполнения». Эти шаблоны должны быть единообразными. Однако, в зависимости от модели принтера, материала волокна, размера сопла и других факторов возникают небольшие искажения шаблона. В результате получается объект, не идентичный проектируемому.

Например, принтер получил задание создать объект с полумиллиметровыми шаблонами заполнения. Но реальный объект имеет шаблоны, которые отличаются от проекта на 5-10 процентов. Как и отпечаток пальца человека, эти шаблоны уникальны и повторяемы. В результате, можно отследить их происхождение до конкретного принтера.

«3D принтеры делают по возможности одинаковыми. Но в процессе производства их аппаратная часть получает небольшие отличия, которые неизбежно приводят к уникальным и неизменяемым паттернам в каждом объекте, созданном ими».

Для проверке методики «PrinTracker» исследователи напечатали пять дверных ключей на 14-и обычных 3D принтерах — из них десять принтеров, работающих методом наплавления, и четыре — методом стереолитографии.

С помощью сканера были созданы цифровые образы ключей. Эти образы были качественно улучшены, с идентификацией шаблонов заполнения. Был разработан алгоритм для выравнивания и обсчёта особенностей каждого ключа, чтобы удостоверить аутентичность «отпечатков пальцев».

Создав базу данных из «отпечатков» четырнадцати 3D принтеров, исследователи смогли сопоставить ключ с принтером, на котором он был создан, в 99,8 процентов случаев. Через 10 месяцев они провели ещё одну серию тестов с целью определить, повлияет ли эксплуатация принтеров за этот период на способность «PrinTracker» соотносить напечатанные объекты с принтером. Результаты не изменились.

Также исследователи экспериментировали с ключами, которые были повреждены с целью скрыть их идентичность. В этих опытах, «PrinTracker» была точна в 92 процентах случаев.

Доктор Вэньяо Цу сравнивает эту технологию с возможностью определять источник бумажных документов, десятилетиями применявшуюся органами правопорядка и производителями принтеров. Хотя эти эксперименты и не вовлекали контрафактную продукцию или огнестрельное оружие, Цу говорит, что «PrinTracker» позволяет отследить любой продукт 3D печати для создавшего его принтера.

«Мы показали, что «PrinTracker» является эффективным, функциональным и надёжным методом для применения органами охраны правопорядка, а также компаниями, озабоченными охраной своей интеллектуальной собственности, позволяющей определить происхождение объектов трёхмерной печати».