为什么3D打印需要区块链

区块链有可能在3D打印成为主要问题之前解决其固有的安全风险。如果3D打印技术想要超越其固有的安全问题，最好的方法是采用区块链。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讲话称，随着3D打印变得更便宜，更容易，更快速，更普遍，该技术的本质将要求区块链提供的安全保障。这就是Heslin所谓的增材制造数字线程(DTAM)，“从最初的设计延伸到完成的3D打印部分的单一无缝数据链。”

自动化技术东部是东海岸领先的自动化/机器人贸易展，提供微软，IBM洛克希德马丁等数百种最新的组件，控制器和取放器。如果你从来没有听过3D打印这样的事情，那就好了，因为Heslin说这样的事情确实不存在。“[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，再到生成设计(如果可用)，再到实际的3D打印。然后是后期打印过程，最后支持是否需要。所有这些步骤都代表了一个漏洞，3D打印可能会被破坏甚至被盗，从而使公司的知识产权处于危险之中。“制造业的数字化线索存在漏洞。设计文件可能被盗，“Heslin说。最让我害怕的是，设计文件可能被黑客攻击故意放入一个漏洞......我不是说它现在正在发生，或者它很容易做到，但这是一个问题。“

研究表明，3D打印对网络安全的需求日益增长。例如，纽约大学Tandon工程学院的研究人员发现3D打印存在严重的安全问题，由于假冒零件和产品，或者产品被故意印刷有隐藏的缺陷和内置故障，可能会造成严重的安全隐患。

2016年，加利福尼亚大学欧文分校的研究人员展示了一种新颖的3D打印机黑客攻击方法，他们发现生产3D打印部件的源代码可以通过记录打印机发出的声音来窃取。所有这些都会导致赫斯林指出的一些问题。除了打印机被恶意实体脱机以及被盗IP的问题之外，还有更大的问题，特别是枪支安全问题。几年来，关于3D打印枪的争论已经激烈。最近，德克萨斯州一名潜在的国内恐怖分子在被发现拥有非法AR-15突击步枪后被逮捕并被判刑，他可以借助使用互联网上免费提供的文件创建的3D打印部件进行组装。

赫斯林指出，除此之外的一步，将是非法和未经授权的军用机器零件和武器的打印，或者黑客攻击3D打印机文件，以便对敏感设备或机器进行故意损坏。在2016年的一篇论文中，“dr-wned - 带有附加制造的网络物理攻击”一组研究人员能够破解连接到3D打印机的PC，并从那里对1000美元的无人机进行3D打印文件的秘密更改，从而导致其推进器在飞行途中失败。

那么区块链如何解决所有这些问题呢?区块链的工作原理是在任意数量的方上创建分布式加密分类账，不仅可以验证身份，还可以验证任何特定工作的状态。这意味着参与3D打印任何阶段的每个实体都能够以安全可靠的方式随时了解所有其他实体正在做的事情。由于区块链是分散的，意味着没有任何一个实体拥有它，从区块链窃取或改变3D打印文件不是欺骗单个计算机或打印机 - 你必须破解属于该特定链的每个实体，如果不是有时甚至不可能的话，这种指数会更加困难。

“当你在这个过程中有多个利益相关者时，你必须要求各利益相关方达成共识，”赫斯林说。在这方面，区块链可以提供打印和授权以发送要打印的文件的权限。他还指出了审计线索的好处。“我们都知道六西格玛和ISO - 很多都是关于审计跟踪的，”赫斯林说。“区块链本质上是一条审计线索。它显示了流程中的每个编辑和迭代。“此外，因为审计跟踪是分散的，所以它变得不可变并且不能被删除。

即使在概念层面的早期，也有好处。“如果你是一名设计工程师并且你将部件送到服务局进行3D打印，你就不知道是否有其他人打印过那部分，”赫斯林说。“看看像Thingiverse这样的网站。您可以看到文件已下载了多少次，但您不知道已经打印了多少次......或者未经您的许可将其出售。“

已经有公司正在研究这个问题。2017年，GE为增材制造(AM)系统申请了专利，该系统是“配置为实现分布式分类帐系统的AM设备......其中分布式分类帐是区块链分类帐。”系统的基本前提是使用区块链，用于在AM系统中识别和验证构建，以及这些构建的作者。

总部位于印度的IT咨询公司Wipro正在开发一种针对AM的区块链系统，专门用于打击IP盗窃。正如该公司的网站所述：“3D打印使小型制造商能够在任何地方创造新产品。创作者可以将文件共享到隐蔽的打印设施。区块链可以帮助建立如此小的独立价值链，使生产过程更加灵活。智能合约应用程序可以简化交易，以确保产品历史，生产过程细节，所有权等的完整性。它还将有助于找到最可行的印刷设施，并减少有关价格，可用日期的谈判时间等。最后，区块链将捕获产品的数字化痕迹，详细信息包括所用原材料的类型，来源原材料，生产参数，技术规格，制造地点，储存和维护方式等。“

在区块链通常在软件端更多地看待，就像比特币和其它使其如此受欢迎的加密货币一样，Heslin说3D打印有一个“有趣的额外层，因为它处理物理产品”。

虽然针对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，3D打印机只会成为黑客更具吸引力的目标，越来越多的公司信任3D打印机的敏感文件和信息。