使用3D打印纹理溯源3D打印机的方法问世

3D打印枪支模型的广泛发布已成为政策制定者的一个问题。用户可以在线下载枪支3D模型，并使用3D打印机制作枪支，但是由于没有用于追踪3D打印枪支的序列号，这为潜在的犯罪分子提供了极好的便利性。

技术说明图（来源：布法罗大学徐文耀）

但是，来自布法罗大学的研究人员找到了一种准确的方法来帮助执法机构和情报机构跟踪3D打印枪支和假冒产品的来源。这项名为“ PrinTracker ”的技术可以根据指纹精确地将物理对象跟踪到其源3D打印机。

从犯罪现场获得的潜在无法追踪的3D打印物品

UB工程与应用科学学院计算机科学与工程副教授Wenyao Xu博士解释了该方法的一部分：

3D打印对象的每一层都包含微小的纹理，通常以亚毫米为单位测量，被称为填充图案。这些模式应该是统一的。但是，由于3D打印机的型号、所用材料、喷嘴尺寸和其他因素都会导致图案出现轻微缺陷。

例如，利用3D打印机创建具有半毫米填充图案的对象时，实际打印对象与设计计划会相差5％到10％。就像人的指纹一样，这些模式是独特且可重复的。因此，可以利用这一方式追溯到源3D打印机。

“3D打印机的构建方式是一样的。但是，他们在制造过程中使用的硬件略有不同，导致打印的每个对象都是独特的、不可避免的和不可改变的模式。”Xu说。

为了测试PrinTracker技术，研究团队从14种不同的商用3D打印机（10种FDM 3D打印机和4种SLA 3D打印机）中分别打印了五个门钥匙。团队使用喷墨3D扫描仪创建每个钥匙的数字图像。然后，他们开发了一种算法来计算每个钥匙的变化，直至毫米，以验证纹理的真实性。通过与预先形成的数据库中的纹理进行了有效比较，取证场景中的物理对象确实可以精确地追溯到其源3D打印机。

PrinTracker系统概述

据研究人员称，他们将3D打印的钥匙与其源3D打印机的匹配能达到99.8％的精准率。他们在10个月后又进行了另一轮测试，以确定是否长时间使用3D打印机会影响PrinTracker技术将对象与其原始机器匹配的能力，但是结果是一样的。研究人员还对钥匙进行了损坏实验，但是PrinTracker技术在这些测试中的准确率达92％。

3D打印对象上的两种纹理

Xu希望PrinTracker技术可用于跟踪任何3D打印对象。

“我们已经证明，PrinTracker技术是一种有效、强大和可靠的方式，执法机构以及关注知识产权的企业可以追踪3D打印商品的起源。”Xu说。

然而，跟踪3D打印枪需要记录所有正在销售的3D打印机以及购买它的人的信息。3D打印的“纹理”必须存储在政府数据库中，这可能需要一段时间才能实施该团队的方法。

“PrinTracker”研究将于多伦多在10月15日至19日举行的计算机协会计算机与通信安全会议上展出，共同作者包括罗格斯大学和东北大学。