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Systeme d’identification pour imprimantes 3D

Comme les empreintes digitales, aucune imprimante 3D n’est exactement la même. C’est ce qu’il faut retenir d’une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’Université de Buffalo, qui décrit ce qui semble être la première méthode précise permettant d’identifier la machine qui a imprimé un objet donné en 3D.

Cette avancée, que l’équipe de recherche a appelée « PrinTracker », pourrait aider les services de détection et de répression et les services de renseignement à retracer l’origine des armes à feu imprimées en 3D, des produits de contrefaçon et d’autres produits.

« L’impression 3D donne lieu à une foule d’utilisations toutes plus impressionnantes les unes les autres, mais c’est aussi le rêve du contrefacteur. Plus inquiétant encore, un contrefacteur pourrait potentiellement rendre les armes à feu plus accessibles aux personnes qui ne sont pas autorisées à les posséder », a souligné Wenyao Xu, professeur agrégé d’informatique et d’ingénierie à l’Université de Buffalo et auteur principal de l’étude en question.

Pour comprendre la méthode utilisée, il est utile de connaître le fonctionnement des imprimantes 3D. À la manière d’une imprimante à jet d’encre classique, les imprimantes 3D se déplacent dans les deux sens lors de l’impression d’un objet. Au lieu de l’encre, une buse décharge un filament, tel que du plastique, en couches jusqu’à la formation d’un objet en trois dimensions. Chaque couche d’un objet imprimé en 3D contient de minuscules plis, généralement mesurés en millimètres, appelés motifs de remplissage. 

Ces modèles sont censés être uniformes. Cependant, le type de modèle de l’imprimante, le filament, la taille de la buse et d’autres facteurs provoquent de légères imperfections dans les motifs. Le résultat est un objet qui ne correspond pas à son plan de conception. Par exemple, il est ordonné à l’imprimante de créer un objet avec des motifs de remplissage d’un demi-millimètre. Mais l’objet réel a des motifs qui varient de 5 % à 10 % par rapport au plan de conception. Comme une empreinte digitale chez une personne, ces motifs sont uniques et reproductibles. En conséquence, ils peuvent être retracés jusqu’à l’imprimante 3D qui a été utilisée pour produire un tel objet.

« Les imprimantes 3D sont conçues pour être identiques. Cependant, il existe de légères variations dans le matériel créé au cours du processus de fabrication qui conduisent à des motifs uniques, inévitables et non modifiables dans chaque objet imprimé », le professeur Xu.

Pour tester PrinTracker, l’équipe de recherche a créé cinq clés de porte à partir de quatorze imprimantes 3D courantes, soit dix imprimantes FDM (modélisation de dépôt fondu) et quatre imprimantes stéréolithographiques (SLA).

Avec un scanneur tout ce qu’il y a d’ordinaire, les chercheurs ont créé des images numériques de chaque clé. À partir de là, ils ont amélioré et filtré chaque image, en identifiant les éléments du motif de remplissage. Ils ont ensuite développé un algorithme pour aligner et calculer les variations de chaque clé afin de vérifier l’authenticité de l’empreinte digitale.

Après avoir créé une base de données d’empreintes digitales des quatorze imprimantes 3D, les chercheurs ont pu faire correspondre la clé à son imprimante 99,8 % du temps. Dix mois plus tard, ils ont effectué une série de tests distincts pour déterminer si l’utilisation supplémentaire des imprimantes affecterait la capacité de PrinTracker de faire correspondre les objets à leur machine d’origine. Les résultats étaient les mêmes. L’équipe a également mené des expériences sur des clés endommagées de diverses manières pour masquer leur identité. PrinTracker était précis à 92 % lors de ces tests.
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