类似于每个人都有一套专属的指纹，丝材3D打印机的挤出机头有着独一无二的温度曲线。这是纽约州立大学 (SUNY) 布法罗分校的研究人员在他们最近发表在 IEEE Transactions on Information Forensics and Security 期刊上的论文“ThermoTag：用于指纹识别和水印的 3D 打印机的隐藏 ID”中的假设。挤出机机头的热力学特性，被研究人员称为“ThermoTag”，在其打印的部件的物理特性上打上了肉眼无法察觉的印记。
如果通过额外的研究得到证实和接受，这种现象对阻止零件和产品的假冒、保护知识产权 (IP) 和追踪非法制造武器具有重要意义。随着 3D 打印越来越多地用于医疗设备以及 SpaceX 用于制造火箭部件、GE 用于飞机发动机和美国海军用于潜艇ne 的船体、有缺陷或假冒零件或两者兼而有之的安全和国家安全影响是巨大的。
目前保护知识产权和确保真实性的一些方法包括在零件和产品上激光雕刻二维码；将纳米材料注入其中，在设计中产生微小的空隙；包括带有数字信息的近场通信 (NFC) 标签。
不幸的是，某些方法需要昂贵的设备来扫描零件，或者可能导致零件出现物理缺陷。据研究人员称，ThermoTag 提供了一种更便宜、更安全、更可靠的选择。 “基于热端的 ThermoTag 指纹可以通过温度感应轻松获得并用作 3D 打印水印，比使用外部元素或随机数更安全，并且比引入 PUF（物理不可克隆功能，例如在集成电路中用于安全）到 3D 打印产品中，”他们写道。 “热端的独特之处在于d 通过制造缺陷和系统变化，很难识别、预测和克隆。”缺点是同一热端的温度曲线可能会随着打印机的使用而变化；熔化的细丝开始覆盖该区域，可能无法完全清除。因此，热端的温度曲线必须定期校准。
到目前为止，ThermoTag 的想法得到了 45 台相同型号不同挤出机的有限研究数据的支持，从而正确识别了根据该论文，源打印机的准确率为 92%。每个灯丝 3D 打印机都有一个挤出机，可以推动建筑材料。然后挤出机的热端熔化材料并将其放置在打印床上以构建零件。 “这（样本量）绝对不足以使其成为现实世界的应用程序，”领导这项研究的纽约州立大学布法罗分校副教授 Zhanpeng Jin 说。 “就像 100 年前的人一样le 发现不同人的指纹可能不同，开始时样本量为 100（例如），后来他们扩大了群体以增加信心。”
Jin 提出对挤出机的温度曲线数据进行编码在 CAD 文件中作为“水印”。 CAD 文件中包含的水印是可见和可移除的，但基于 Jin 团队想法的标识符将使水印更加安全。如果水印中的挤出机数据与用于合法制造该零件的打印机不匹配，那么它就是假货。打印机制造商会在他们的产品上保留一个与挤出机温度曲线相关的数据库，并将其提供给买家。
在一个让人联想到双因素身份验证的方案中，Jin 建议在水印中添加第二位唯一数据.设计者的签名也可以编码在文件中，以提高安全性。或者，在未来基于 3D 网格模型的 bli和水印技术可以提供更安全的指纹。
