Cercetătorii din domeniu securității au declarat faptul că imprimarea 4D, o nouă tehnologie cu ajutorul căreia sunt create piese care își schimbă forma atunci când sunt expuse la stimuli precum căldura sau umezeala, ar putea fi vulnerabilă în fața hackerilor care infectează imprimantele și manipulează piesele în moduri rău intenționate.
Imprimantele 3D sunt utilizate pe scară largă pentru a construi piese din plastic, metal și ceramică care sunt folosite în diverse domenii, de la avioane și până la implanturi medicale. Deși așa-numita imprimare 4D nu este încă utilizată pe scară largă în industrie, aceasta folosește combinații de materiale, precum filamentele de hidrogel, care se dilată cu până la 400% în prezența umidității. Astfel, cercetătorii pot imprima supape de apă care se închid automat odată ce ating o anumită temperatură sau o foaie 2D care se pliază într-o formă 3D complexă.
Tuan Le și colegii acestuia din cadrul Universității Rutgers din New Brunswick, New Jersey, avertizează că, din cauza faptului imprimarea 4D este adoptată de producția obișnuită, securitatea de bază ar trebui analizată. Ei sugerează că utilizarea acesteia în aplicații critice, precum dezvoltarea de avioane și dispozitive medicale, ar putea reprezenta o oportunitate pentru ca anumiți hackeri să provoace „eșecuri catastrofale”.
Cercetătorii susțin faptul că un hacker, care obține acces la un computer ce proiectează piese sau la imprimanta în sine, ar putea modifica designul. „Atacatorii pot compromite software-ul controlerului care se ocupă de selecția materialelor de imprimare. Acest lucru ar permite acestora să implementeze atacul și să încorporeze materialul inteligent în locuri predeterminate pentru a declanșa un efect întârziat”, au declarat aceștia în cadrul unui rezumat al cercetării pe care au prezentat-o la Conferința Anuală privind Aplicațiile de Securitate pentru Computere.
De exemplu, elicele aeronavelor ar putea fi modificate astfel încât unghiul de pas să se modifice la o anumită temperatură, provocând un potențial accident. Alternativ, măștile de față ar putea fi modificate astfel încât, atunci când sunt curățate cu apă, se aibă loc formarea unui canal minuscul, care permite aerului și virușilor să treacă prin filtru, prin dizolvarea materialului.
Pentru a proteja împotriva acestor amenințări, cercetătorii au declarat faptul că pot fi utilizate scanări CT, care pot detecta manipulări mai eficient decât abordările existente. În cadrul testelor, ei au descoperit faptul că, în urma unei scanări timp de 30 de minute, se poate face distincția între o elice bună și una defectă cu o precizie de 94,6%.
Adrian Bowyer din cadrul companiei de cercetare a tipăririi 3D RepRap a declarat faptul că atacuri similare asupra mașinilor care sculptează piese metalice există de zeci de ani și că imprimarea 4D nu face excepție de la acest fenomen. „Aceste mașini digitale ar putea fi atacate exact în același mod. Orice proces de fabricație controlat digital al unui obiect complex, format din mai multe piese, este la fel de susceptibil la atacuri ca mașinile controlate numeric de computer, inventate în urmă cu 70 de ani”, a relatat acesta.
Bowyer a adăugat faptul că nu este conștient de un astfel de atac în lumea reală. „Atunci când sunt produse piese unice pentru aplicații critice, acestea sunt testate riguros.
Prin acest proces ar trebui să se identifice orice defect ascuns. Atunci când există o producție în serie pentru aplicații critice, sunt prelevate aleatoriu și testate riguros un număr de piese. Și prin acest proces ar trebui să se identifice orice defect ascuns. Tehnicile de detectare pe care le-au dezvoltat cercetătorii ar putea fi mult mai utile pentru a determina dacă o imprimantă funcționează necorespunzător, ceea ce este o eventualitate mult mai probabilă decât un atac deliberat.
Eujin Pei din cadrul Universității Brunel din Londra a declarat faptul că micile modificări aduse instrucțiunilor de imprimare pot schimba proprietățile chiar și ale pieselor tradiționale imprimate 3D, dar este de acord că cea mai bună apărare este un control bun al calității. „Aceste tipuri de piese trebuie să fie supuse unor teste stricte”, a adăugat el.
