Come le impronte digitali, nessuna stampante 3D è esattamente la stessa.

Questo è il risultato di un nuovo studio condotto dall'Università di Buffalo che descrive quello che si ritiene sia il primo metodo accurato per tracciare un oggetto stampato in 3D fino alla macchina da cui proviene.

L'avanzamento, che il gruppo di ricerca chiama "PrinTracker, " potrebbe in definitiva aiutare le forze dell'ordine e le agenzie di intelligence a rintracciare l'origine delle pistole stampate in 3D, prodotti contraffatti e altri beni.

"La stampa 3D ha molti usi meravigliosi, ma è anche il sogno di un falsario. Ancora più preoccupante, ha il potenziale per rendere le armi da fuoco più facilmente disponibili per le persone che non sono autorizzate a possederle, ", afferma l'autore principale dello studio Wenyao Xu, dottorato di ricerca, professore associato di informatica e ingegneria presso la School of Engineering and Applied Sciences di UB.

Lo studio sarà presentato a Toronto alla conferenza dell'Association for Computing Machinery sulla sicurezza dei computer e delle comunicazioni, che va dal 15 al 19 ottobre. Comprende coautori della Rutgers University e della Northeastern University.

Per capire il metodo, è utile sapere come funzionano le stampanti 3D. Come una comune stampante a getto d'inchiostro, Le stampanti 3D si muovono avanti e indietro mentre "stampano" un oggetto. Al posto dell'inchiostro, un ugello scarica un filamento, come la plastica, a strati fino a formare un oggetto tridimensionale.

Ogni strato di un oggetto stampato in 3D contiene piccole rughe, solitamente misurate in submillimetri, chiamate modelli di riempimento. Questi modelli dovrebbero essere uniformi. Però, il tipo di modello della stampante, filamento, dimensione dell'ugello e altri fattori causano lievi imperfezioni nei modelli. Il risultato è un oggetto che non corrisponde al suo progetto progettuale.

Per esempio, alla stampante viene ordinato di creare un oggetto con motivi di riempimento di mezzo millimetro. Ma l'oggetto reale ha modelli che variano dal 5 al 10 percento rispetto al piano di progettazione. Come un'impronta digitale a una persona, questi modelli sono unici e ripetibili. Di conseguenza, possono essere ricondotti alla stampante 3D.

"Le stampanti 3D sono costruite per essere identiche. Ma ci sono lievi variazioni nel loro hardware create durante il processo di produzione che portano a prodotti unici, pattern immancabili e immutabili in ogni oggetto che stampano, " dice Xu.

Per testare PrintTracker, il team di ricerca ha creato cinque chiavi della porta ciascuna da 14 stampanti 3D comuni:10 stampanti FDM (Frequency Division Multiplexing) e quattro stampanti per stereolitografia (SLA).

Con uno scanner a getto d'inchiostro, i ricercatori hanno creato immagini digitali di ciascuna chiave. Da li, hanno migliorato e filtrato ogni immagine, elementi identificativi del modello di riempimento. Hanno quindi sviluppato un algoritmo per allineare e calcolare le variazioni di ciascuna chiave per verificare l'autenticità dell'impronta digitale.

Dopo aver creato un database di impronte digitali delle 14 stampanti 3D, i ricercatori sono stati in grado di abbinare la chiave alla sua stampante il 99,8 percento delle volte. Hanno eseguito una serie separata di test 10 mesi dopo per determinare se l'uso aggiuntivo delle stampanti avrebbe influito sulla capacità di PrinTracker di abbinare gli oggetti alla loro macchina di origine. I risultati erano gli stessi.

Il team ha anche condotto esperimenti che coinvolgono chiavi danneggiate in vari modi per oscurare la loro identità. PrinTracker ha ottenuto un'accuratezza del 92% in questi test.

Xu paragona la tecnologia alla capacità di identificare la fonte dei documenti cartacei, una pratica utilizzata dalle forze dell'ordine, aziende di stampa e altre organizzazioni per decenni. Sebbene gli esperimenti non riguardassero merci contraffatte o armi da fuoco, Xu afferma che PrinTracker può essere utilizzato per tracciare qualsiasi oggetto stampato in 3D sulla sua stampante.

"Abbiamo dimostrato che PrinTracker è un efficace, modo robusto e affidabile che le forze dell'ordine, così come le imprese preoccupate per la proprietà intellettuale, può tracciare l'origine delle merci stampate in 3D, " dice Xu.