区块链能为3D打印技术提供安全性

如果3D打印技术想要超越其固有的安全问题，最好的方法就是采用区块链。

3D打印咨询公司3D Tech Talks总裁Jack Heslin在2019年太平洋设计与制造展上发表演讲时表示，随着3D打印变得更便宜、更容易、更快、更普遍，这项技术的本质将要求区块链提供的安全性。

这就是Heslin所说的“加法制造的数字线（DTAM）”，从最初的设计到最终的3D打印部分的单一的、无缝的数据链。

如果你从未听说过这种3D打印的东西，那也没关系，因为Heslin说这种东西根本不存在。“（3D打印）过程是线性的，但它不是单一的或无缝的，”他说。

3D打印经历了几个阶段：从概念到CAD文件，到生成设计（如果有的话），再到实际的3D打印。然后是post打印过程，最后是在需要时提供支持。所有这些步骤都代表着一个弱点，3D打印可能被破坏，甚至被盗，使公司的知识产权处于危险之中。

Heslin说：“制造业的数字主线存在弱点。设计文件可能被盗，最让我害怕的是，设计文件可能会被黑客故意植入一个缺陷……我不是说它现在正在发生，或者很容易做到，但这是一个问题。”

研究已经表明，3D打印对网络安全的需求越来越大。例如，纽约大学坦顿工程学院的研究人员发现，3D打印存在严重的安全问题，由于假冒零部件和产品，或产品被故意打印出隐藏缺陷和内置故障，可能会造成重大安全隐患。

2016年，加州大学欧文分校的研究人员展示了一种入侵3D打印机的新方法。他们透露，通过记录打印机发出的声音，可以窃取制造3D打印部件的源代码。

所有这些都对Heslin指出的一些问题产生了影响。除了打印机被恶意实体下线和担心IP被盗的问题，还有更大的问题，尤其是枪支安全问题。几年来，关于3D打印枪支的争论一直很激烈。最近，德克萨斯州一名潜在的国内恐怖分子被逮捕并判刑，原因是他被发现拥有一支非法的AR-15突击步枪，他可以在互联网上免费提供的文件制作的3D打印零件的帮助下组装这支步枪。

Heslin指出，更严重的问题是，非法和未经授权地印刷军用机械零件和武器，或黑客入侵3D打印机文件，故意损坏敏感设备或机器。在2016年发表的一篇论文《dr0wned -用增材制造技术进行网络物理攻击》中，一组研究人员成功侵入了一台连接3D打印机的电脑，并由此对一架价值1000美元的无人机的3D打印文件进行秘密修改，导致其螺旋桨在飞行途中失灵。

区块链是如何处理这些的呢？区块链的工作原理是在任意数量的参与方之间创建一个分布式、加密的分类账，该分类账不仅可用于验证身份，还可用于验证任何特定作业的状态。这意味着参与3D打印任何阶段的每个实体在任何时候都以安全的方式知道其他实体在做什么。由于区块链是去中心化的，意味着没有一个实体拥有它，所以从区块链窃取或修改3D打印文件与计量无关。

Heslin说：“当你在这个过程中有多个利益相关者时，你必须要求他们达成共识。”在这方面，区块链可以提供打印权限和发送要打印的文件的权限。

他还提到了审计跟踪提供的好处。“我们都知道六西格玛（六西格玛是一种改善企业质量流程管理的技术，以“零缺陷”的完美商业追求，带动质量成本的大幅度降低，最终实现财务成效的提升与企业竞争力的突破。）和ISO——很多都是关于审计跟踪的，区块链本质上是一个审计跟踪。它显示流程中的每个编辑和迭代。此外，由于审计跟踪是去中心化的，它变得不可变，无法抹去。”

即使在早期的概念层面上也有好处。Heslin说：“如果你是一名设计工程师，你把零件送到服务局进行3D打印，你不知道是否有人打印了那个零件。看看Thingiverse这样的网站。你可以看到一个文件被下载了多少次，但是你不知道一个文件被打印了多少次……或者这个文件未经你的许可就被卖掉了。”

已经有公司在做这个了。2017年，通用电气申请了一项增材制造（AM）系统专利，该系统是“一种配置为实现分布式账本系统的AM设备……”其中分布式分类账为区块链分类账。系统的基本前提是使用区块链来识别和验证AM系统中的构建，以及这些构建的作者。

印度IT咨询公司Wipro正在为AM开发一款区块链系统，专门用于打击IP盗窃。正如该公司网站所述：

“3D打印使小型制造商能够在任何地方创造新产品。创建者可以将文件共享到一个隐蔽的打印设备。区块链可以帮助建立这样小的独立价值链，使生产过程更加灵活。智能合约应用程序可以简化事务，以确保产品历史、生产流程细节、所有权等的完整性。这也将有助于找到最可行的印刷设备和减少谈判的时间，有关价格，日期等。最后，区块链会捕捉到产品的数字轨迹，包括使用的原材料类型、原材料来源、生产参数、技术规格、产地、储存和维护方式等细节。

与比特币和其他加密货币一样，区块链通常在软件端受到更多关注，比特币和其他加密货币使其如此受欢迎。Heslin说：“3D打印在处理实体产品方面有一个有趣的额外层面”。

尽管针对3D打印机的网络攻击主要局限于研究实验室，但随着越来越多的打印机通过物联网连接，以及越来越多的公司信任3D打印机具有敏感的文件和信息，3D打印机只会成为黑客更有吸引力的目标。

Heslin说：“正在发生的变化是，最有价值的不再是最终产品，而是使最终产品成为可能的信息。你不能肯定地说我们能做到。但这个问题非常严重，你必须解决它。”