3Dプリントされた「指紋」がIP保護機能付きで登場

3Dプリントされた「指紋」がIP保護機能付きで登場
出典:中関村オンライン

近年、3D プリントの知的財産権に関する議論はますます白熱し、機関からの注目も高まっており、多くの企業もより良い解決策を模索しています。たとえば、バッファロー大学の研究者は最近、FDM 3D プリント部品の作成に使用されたプリンターのみに基づいて、その部品の出所を追跡する方法を開発しました。

△ Prusa i3 3D プリンターの研究者によるホットエンド セットアップ 過去 10 年間で、デスクトップ 3D プリンターはますます手頃な価格になり、社内製造、ラピッド プロトタイピング、強化された部品のカスタマイズがこれまで以上にアクセスしやすくなりました。しかし、この技術はオープンであるため、所有者の同意なしに CAD ファイルをダウンロードして特許取得済みのデザインをコピーすることも比較的容易です。

これまで、特許保有者は、IP を物理的に識別できるようにするために、物理的に複製不可能な機能 (PUF) を製品に組み込んできました。このような PUF (テクスチャ、パターン、マーカーを含む) は複製が困難ですが、製造プロセスの複雑さも増し、部品のコストが増加する可能性があります。

透かしの追加も同様に複雑な作業であり、そのプロセスは手動で実行されることが多いため、大量生産ではその効果が限られます。さらに、悪意のある勢力が企業の透かしの背後にあるシステムを解読した場合、それを使用して他の製品のシステムを解読することさえ可能となり、潜在的なセキュリティリスクが増大します。

これらの欠点を克服するために、バッファロー チームは現在、予熱プロセス中に各システムの押出機の背後にある固有の熱特性を識別し、それを 3D モデルに組み込む新しい方法を開発しました。印刷された部品には、偽造品を検出する隠し透かしが印刷されます。この透かしは、元のシステムにアクセスしなければ複製できません。

△ 3D プリント「指紋」法の開発に使用された実験用ホット スポット 指紋認識プロセスを調整するため、科学者らは予熱プロセス中の 45 種類の押出機の温度変化率と熱拡散率を測定しました。チームは、ハードウェア、材料、欠陥など、独自の熱伝達プロセスにつながる要因を考慮して、各ホットエンドが約 92% の精度で独自の熱特性を持っていることを発見しました。

チームは、Lulzbot Mini、Prusa i3 HiCtop、Ultimaker 2 Go を使用して、独自の熱変化を持つ 5 セットの同一部品を製造し、マシンがホットエンドの熱性能パターンに与える影響を特徴付けました。このアプローチの有効性を実証した後、研究者たちは、各マシンの温度プロファイルから主要な特徴を自動的に抽出するオートエンコーダーのプログラミングに移りました。

大量の熱データを取り込むことで、チームのアルゴリズムは最終的に、さまざまなホットエンド構成のウォームアップ動作を区別し、一度だけ識別可能なウォーターマークを生成することができました。ある実験では、チームは各印刷層の厚さを局所的に変更することで、部品にバイナリ数値を追加し、ISBN10 チェックサムを表現することさえできました。

科学者たちは最終的に、独自に設計した「サーモタグ」を印刷物に埋め込み、解読することに成功したが、その方法はハッカーに対して依然として脆弱であると認めている。その結果、彼らは現在、さらに目立たない 3D プリント指紋を作成し、極めて安全な偽造防止対策として展開できるブラインド ウォーターマーキング プロセスを開発しています。


指紋、セキュリティ、パフォーマンス

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