Prävention gegen Kriminalität: US-Forscher entwickeln mit „PrintTracker“ ein Verfahren zur Rückverfolgung von 3D-Druckern mittels „Fingerabdrücken“

 22. Oktober 2018  Andreas Krämer  

Forscher an der University at Buffalo haben die Theorie aufgestellt, dass jeder 3D-Drucker seinen eigenen Fingerabdruck auf 3D-gedruckten Teilen hinterlässt. Diese Erkenntnis soll zukünftig Fälschern das Leben schwerer machen, die bis dato den 3D-Druck für eine traumhafte Erfindung ihrer Plagiate hielten. Aber auch für die Rückverfolgung 3D-gedruckter Waffen kann das Verfahren, welches bei Tests in über 99% aller Fälle den verantwortlichen 3D-Drucker identifizierte, helfen.

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Geht es nach einer Studie der University at Buffalo, dann gleicht kein 3D-Drucker dem anderen. Die Forscher der Universität entwickelten mit „PrintTracker“ eine Lösung, mit welcher der Ursprung 3D-gedruckter Waffen, Fälschungen und anderen 3D-gedruckten Objekten festgestellt werden kann. Laut einem Artikel auf der Website der Universität, kann die Arbeit der Sicherheitsbehörden und die Strafverfolgung damit erleichtert werden.

3D-Drucker ein Traum für Fälscher?

Portrait Professor Wenyao, Xu
Laut Wenyao, Xu, Phd, einem Professor der Universität, ist der 3D-Drucker ein Traum für Fälscher (Bild © Wenyao, Xu, Phd).

Wie Wenyao Xu, PhD, Professor an der School of Engineering and Applied Sciences der University at Buffalo, in der Mitteilung sagte, seien „die 3D-Drucker ein Traum aller Fälscher“. Es sei noch bedenklicher, dass mit der additiven Fertigung ein rechtswidriger Zugang zu Handfeuerwaffen ermöglicht werden könnte.

Die gemeinsame Arbeit wird aktuell im kanadischen Toronto auf der Konferenz für Computersicherheit der Association for Computer Machinery gezeigt. Der Studienschwerpunkt befasste sich mit Systemen, die mit traditionellen Tintenstrahldruckern vergleichbar sind.

So entsteht der Fingerabdruck 3D-gedruckter Objekte

Jedes Bauteil aus einem 3D-Drucker beinhaltet kleinste Falten im Submillimeterbereich. Das wird auch als Füllmuster bezeichnet. Die Muster sollten gleichmäßig sein. Basierend auf dem 3D-Drucker-Modell, Filament, Düsengroße und weiteren Faktoren weisen die Füllmuster leichte Unregelmäßigkeiten auf. Auf diese Weise entsteht ein Objekt, welches von dem ursprünglichen Design abweicht.

Zum Beispiel soll ein Objekt mit einem Füllmuster im Submilllimeterbereich gefertigt werden, doch dass dann realisierte Muster zeigt eine Abweichung von 5 bis 10 Prozent des geplanten Designs. Diese Muster seien wie ein Fingerabdruck einzigartig und lassen sich wiederholen, weshalb die 3D-Ausdrucke bis zum Drucker nachverfolgt werden können.

Unterschiede im Submillimeterbereich

Laut Xu würden die Fingerabdrücke von 3D-Druckern desselben Typs sich zwar gleichen, doch würde es feine, fertigungsbedingte Variationen in der Hardware geben, die zu einzigartigen unveränderbaren Mustern in jedem 3D-Objekt führen. Zum Test von PrintTracker wurden fünf Türschlüssel mit 14 gängigen 3D-Druckern hergestellt, die sich aus zehn FDM-Druckern und vier Stereolithografie-Druckern zusammensetzten.

Darstellung worauf es bei einem Fingerabdruck eines 3D-Druckers ankommt
Laut Xu würden sich 3D-Drucker desselben Typs sich zwar gleichen, doch würde es feine, fertigungsbedingte Variationen in der Hardware geben, die zu einzigartigen unveränderbaren Mustern in jedem 3D-Objekt führen (Bild © Wenyao Xu, University at Buffalo.).

Per Scanner wurden von den Wissenschaftlern digitale Bilder eines jeden Türschlüssels erfasst. Sie verbesserten und filterten jedes Bild, um Elemente der Füllmuster erkennen zu können. Im Anschluss wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem die Variationen jedes Schlüssels geordnet und berechnet werden kann, um die Echtheit des Fingerabdrucks zu verifizieren.

Über 99 % Erfolg bei Rückverfolgung

Die Datenbasis der 14 3D-Drucker konnte die Schlüssel in 99,8 Prozent der Fälle dem jeweils richtigen Druckermodell zuordnen. Eine zweite separate Testreihe mit den gleichen Druckern sollte beweisen, ob sich die Ergebnisse nach einem zwischenzeitlichen Gebrauch wieder ändern. Die gewonnenen Erkenntnisse blieben jedoch gleich. Der PrintTracker lag bei diesen Tests zu 92 Prozent richtig. Für die weitere Entwicklung in diesem Bereich abonnieren Sie bitte unseren kostenlosen 3D-Drucker-Newsletter (hier in Liste eintragen).

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