黑客窃取3D打印机数据：只需一部智能手机

智能手机窃取3D打印机数据图解。

(图片来源：文耀旭)

引言

3D打印技术越来越成熟。

然而，安全仍然是每个新兴技术领域的关键性问题。相关数据安全，直接关系到被打印对象的知识产权。如果数据被窃取，则被打印对象则可能被非法仿造复制。最近，研究人员通过普通智能手机，对于3D打印机发起黑客攻击，以获取其关键数据，并提出了一些抵御攻击的解决方案。

3D打印技术简介和回顾

3D打印，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它也称为“加法制造”，将带来一个数十亿美元的产业，囊括了从火箭发动机到心脏瓣膜的各种产品制造。

作为一项创新技术，IntelligentThings之前也多次介绍这种技术的材料和应用，例如3D打印盲文地图、3D打印技术改变感恩节晚餐的六种方式、水溶性纤维让不可能完成的3D打印更加容易等等。

研究发现

法罗大学计算机科学与工程系博士、这项研究领导作者Wenyao Xu认为，许多公司把3D打印技术作为业务革新的重点，但是这些打印机仍有许多安全不确定性，会留下知识产权安全漏洞。

Xu和同事们将于10月份，在奥地利召开的美国计算机协会关于计算机和通讯安全的23界年度会议上， 将发表题为“我的智能手机知道你在打印什么：探索针对3D打印机的基于智能手机的边信道攻击”。

攻击方式

也许，你会认为这种攻击和很多一般的黑客攻击类似，源头来自网络。然而，研究人员所发起的并不是基于网络的攻击。许多3D打印机，具有类似加密和水印等安全功能，可抵御网络攻击。

相反，研究人员通过对于普通智能手机的内置传感器进行编程，以测量3D打印机发出的电磁波和声波。这些传感器，可以推断出在打印机进行3D对象打印时，打印喷嘴位置。

在距离打印机20厘米外的地方，智能手机可搜集到足够多的数据。研究人员使用这些数据可打印复制品例如门挡，准确率可达94%。对于相对复杂的物体，例如汽车零部件和医疗设备，准确率低一点，但是仍高于90%。所以，这些3D打印机的敏感信息，暴露在极大的风险之中。

从信息泄露的角度来看，最丰富的信息资源来源于电磁波，其中包含了80%的有用数据，剩下的数据来源于声波。

攻击的隐蔽性

任何具有智能手机的人，从心怀不满的员工到工业间谍，都可以从那些没有安全应对措施的公司盗取知识产权。特别是在一些“关键任务”工业，一个系统受到安全攻击，将对整个组织产生严重影响。

“智能手机如此普遍，企业会对此放松警惕，让盗贼很容易盗取知识产权。”布法罗大学工业与系统工程系博士、研究的另外一个合著者，Chi Zhou说道。抵御此类攻击的途径

研究人员给出了以下几种途径，确保3D打印机能够更加安全，以抵御此类黑客攻击。

• 距离，是遏制这种攻击的最简单办法。研究显示，从简单的对象获取准确的数据量，在30厘米距离处减少至87%，在40厘米距离处减少至66%。

• 速度，增加打印速度是另外一条有效途径。新兴材料，可让3D打印机工作速度加快，使得智能手机传感器，破解打印喷嘴运动的难度加大。

• 软件方案，例如通过编程让打印机在不同的速度下工作。

• 硬件方案，例如声波和电磁波屏蔽。

总结

对于物联网和智能设备的安全，IntelligentThings之前从软硬件和设计角度聊过（点此阅读1，点此阅读2）。然而以往谈到的这些安全威胁源头，往往来自软件、网络、无线电通信方面，对于电磁波和声波而造成的数据泄露，则是安全性的又一个重要观察点。

参考资料

【1】

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