為什么3D打印需要區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈有可能在3D打印成為主要問題之前解決其固有的安全風(fēng)險。如果3D打印技術(shù)想要超越其固有的安全問題，最好的方法是采用區(qū)塊鏈。3D打印咨詢公司3D Tech Talks總裁Jack Heslin在2019年太平洋設(shè)計與制造展上發(fā)表講話稱，隨著3D打印變得更便宜，更容易，更快速，更普遍，該技術(shù)的本質(zhì)將要求區(qū)塊鏈提供的安全保障。這就是Heslin所謂的增材制造數(shù)字線程(DTAM)，“從最初的設(shè)計延伸到完成的3D打印部分的單一無縫數(shù)據(jù)鏈。”

自動化技術(shù)東部是東海岸領(lǐng)先的自動化/機器人貿(mào)易展，提供微軟，IBM洛克希德馬丁等數(shù)百種最新的組件，控制器和取放器。如果你從來沒有聽過3D打印這樣的事情，那就好了，因為Heslin說這樣的事情確實不存在。“[3D打印]過程是線性的，但它不是單一的或無縫的，”他說。

3D打印經(jīng)歷了幾個階段：從概念到CAD文件，再到生成設(shè)計(如果可用)，再到實際的3D打印。然后是后期打印過程，最后支持是否需要。所有這些步驟都代表了一個漏洞，3D打印可能會被破壞甚至被盜，從而使公司的知識產(chǎn)權(quán)處于危險之中。“制造業(yè)的數(shù)字化線索存在漏洞。設(shè)計文件可能被盜，“Heslin說。最讓我害怕的是，設(shè)計文件可能被黑客攻擊故意放入一個漏洞......我不是說它現(xiàn)在正在發(fā)生，或者它很容易做到，但這是一個問題。“

研究表明，3D打印對網(wǎng)絡(luò)安全的需求日益增長。例如，紐約大學(xué)Tandon工程學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)3D打印存在嚴重的安全問題，由于假冒零件和產(chǎn)品，或者產(chǎn)品被故意印刷有隱藏的缺陷和內(nèi)置故障，可能會造成嚴重的安全隱患。

2016年，加利福尼亞大學(xué)歐文分校的研究人員展示了一種新穎的3D打印機黑客攻擊方法，他們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)3D打印部件的源代碼可以通過記錄打印機發(fā)出的聲音來竊取。

所有這些都會導(dǎo)致赫斯林指出的一些問題。除了打印機被惡意實體脫機以及被盜IP的問題之外，還有更大的問題，特別是槍支安全問題。幾年來，關(guān)于3D打印槍的爭論已經(jīng)激烈。最近，德克薩斯州一名潛在的國內(nèi)恐怖分子在被發(fā)現(xiàn)擁有非法AR-15突擊步槍后被逮捕并被判刑，他可以借助使用互聯(lián)網(wǎng)上免費提供的文件創(chuàng)建的3D打印部件進行組裝。

赫斯林指出，除此之外的一步，將是非法和未經(jīng)授權(quán)的軍用機器零件和武器的打印，或者黑客攻擊3D打印機文件，以便對敏感設(shè)備或機器進行故意損壞。在2016年的一篇論文中，“dr-wned - 帶有附加制造的網(wǎng)絡(luò)物理攻擊”一組研究人員能夠破解連接到3D打印機的PC，并從那里對1000美元的無人機進行3D打印文件的秘密更改，從而導(dǎo)致其推進器在飛行途中失敗。

那么區(qū)塊鏈如何解決所有這些問題呢?區(qū)塊鏈的工作原理是在任意數(shù)量的方上創(chuàng)建分布式加密分類賬，不僅可以驗證身份，還可以驗證任何特定工作的狀態(tài)。這意味著參與3D打印任何階段的每個實體都能夠以安全可靠的方式隨時了解所有其他實體正在做的事情。由于區(qū)塊鏈是分散的，意味著沒有任何一個實體擁有它，從區(qū)塊鏈竊取或改變3D打印文件不是欺騙單個計算機或打印機 - 你必須破解屬于該特定鏈的每個實體，如果不是有時甚至不可能的話，這種指數(shù)會更加困難。

“當(dāng)你在這個過程中有多個利益相關(guān)者時，你必須要求各利益相關(guān)方達成共識，”赫斯林說。在這方面，區(qū)塊鏈可以提供打印和授權(quán)以發(fā)送要打印的文件的權(quán)限。

他還指出了審計線索的好處。“我們都知道六西格瑪和ISO - 很多都是關(guān)于審計跟蹤的，”赫斯林說。“區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一條審計線索。它顯示了流程中的每個編輯和迭代。“此外，因為審計跟蹤是分散的，所以它變得不可變并且不能被刪除。

即使在概念層面的早期，也有好處。“如果你是一名設(shè)計工程師并且你將部件送到服務(wù)局進行3D打印，你就不知道是否有其他人打印過那部分，”赫斯林說。“看看像Thingiverse這樣的網(wǎng)站。您可以看到文件已下載了多少次，但您不知道已經(jīng)打印了多少次......或者未經(jīng)您的許可將其出售。“

已經(jīng)有公司正在研究這個問題。2017年，GE為增材制造(AM)系統(tǒng)申請了專利，該系統(tǒng)是“配置為實現(xiàn)分布式分類帳系統(tǒng)的AM設(shè)備......其中分布式分類帳是區(qū)塊鏈分類帳。”系統(tǒng)的基本前提是使用區(qū)塊鏈，用于在AM系統(tǒng)中識別和驗證構(gòu)建，以及這些構(gòu)建的作者。

總部位于印度的IT咨詢公司W(wǎng)ipro正在開發(fā)一種針對AM的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，專門用于打擊IP盜竊。正如該公司的網(wǎng)站所述：

“3D打印使小型制造商能夠在任何地方創(chuàng)造新產(chǎn)品。創(chuàng)作者可以將文件共享到隱蔽的打印設(shè)施。區(qū)塊鏈可以幫助建立如此小的獨立價值鏈，使生產(chǎn)過程更加靈活。智能合約應(yīng)用程序可以簡化交易，以確保產(chǎn)品歷史，生產(chǎn)過程細節(jié)，所有權(quán)等的完整性。它還將有助于找到最可行的印刷設(shè)施，并減少有關(guān)價格，可用日期的談判時間等。最后，區(qū)塊鏈將捕獲產(chǎn)品的數(shù)字化痕跡，詳細信息包括所用原材料的類型，來源原材料，生產(chǎn)參數(shù)，技術(shù)規(guī)格，制造地點，儲存和維護方式等。“

在區(qū)塊鏈通常在軟件端更多地看待，就像比特幣和其它使其如此受歡迎的加密貨幣一樣，Heslin說3D打印有一個“有趣的額外層，因為它處理物理產(chǎn)品”。

雖然針對3D打印機的網(wǎng)絡(luò)攻擊主要局限于研究實驗室，但隨著越來越多的打印機通過物聯(lián)網(wǎng)連接，3D打印機只會成為黑客更具吸引力的目標(biāo)，越來越多的公司信任3D打印機的敏感文件和信息。