注意！您的3D打印機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出的嗡嗡聲可能導(dǎo)致泄密！日前，美國(guó)加州大學(xué)Irvine分校（UCI）的研究人員們已經(jīng)證明，他們能夠通過記錄和處理3D打印機(jī)發(fā)出的聲音來盜取知識(shí)產(chǎn)權(quán)——3D打印機(jī)正在打印對(duì)象的數(shù)字文件。

這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)由UCI先進(jìn)綜合網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems）實(shí)驗(yàn)室主任Mohammad Al Faruque領(lǐng)導(dǎo)，他們令人信服地展示了，只需將一部智能手機(jī)放在3D打印機(jī)旁邊，該手機(jī)就能夠捕獲打印機(jī)噴嘴精確運(yùn)動(dòng)發(fā)出的聲音里所攜帶的信息，隨后研究人員們就可以根據(jù)錄音反向工程出打印機(jī)正在打印的對(duì)象，并在其它地方重建它。

“在很多制造單位，輪班工作工人的智能手機(jī)是不受監(jiān)控的。”Al Faruque說。“如果工藝和產(chǎn)品的信息在原型的階段就被盜取，那么公司將招致巨額財(cái)物損失。當(dāng)前還沒有辦法保護(hù)這些系統(tǒng)免受此類攻擊，但將來可能會(huì)有。”

在實(shí)驗(yàn)室中，Al Faruque使用錄制的聲音復(fù)制了一個(gè)鑰匙形狀的對(duì)象，準(zhǔn)確率高達(dá)90%。他們將于2016年4月在維也納舉行的網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議上介紹他們的研究成果。

UCI研究發(fā)現(xiàn)3D打印機(jī)發(fā)出的聲音、振動(dòng)和其他信號(hào)為從事工業(yè)間諜活動(dòng)提供了機(jī)會(huì)

眾所周知，3D打印系統(tǒng)會(huì)將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換植入源代碼，然后逐層沉積材料直至形成實(shí)體對(duì)象。這種源文件被稱為G代碼（G-code），可以通過數(shù)字加密來避免被盜取，但是3D打印作業(yè)一旦開始，打印機(jī)所發(fā)出的聲音會(huì)使經(jīng)過強(qiáng)加密的信息無所遁形。

“我的團(tuán)隊(duì)是在去年夏天偶然發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的，當(dāng)時(shí)我們正在試圖了解信息和能量流動(dòng)之間的關(guān)系。”Al Faruque說。“根據(jù)物理學(xué)基本定律，能量不會(huì)消失，它只是從一種形式轉(zhuǎn)變到另一種形式——比如從電磁能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。而且某些形式的能量會(huì)以有意義和有用的方式轉(zhuǎn)化，還有一些轉(zhuǎn)化則是將能量“排放”了出去，有可能在無意中泄露了秘密。”

而3D打印機(jī)“排放”的則是包含了大量信息的聲音信號(hào)。他補(bǔ)充說：“最初，我們對(duì)安全問題并不感興趣，但我們意識(shí)到了這件事情的意義。而且我們看到了來自UCI和美國(guó)政府機(jī)構(gòu)對(duì)它的興趣。”

“奧巴馬總統(tǒng)倡議讓制造業(yè)回歸美國(guó)，我認(rèn)為3D打印將在其中發(fā)揮重大作用，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)智能制造。”Al Faruque說。但他同時(shí)也警告說，這些便利的新技術(shù)也為工業(yè)間諜帶來了機(jī)會(huì)。

他建議工程師們可以想辦法消除或者干擾3D打印機(jī)所發(fā)出的聲音信號(hào)，比如通過白噪聲設(shè)備引入間歇性的隨機(jī)聲音信號(hào)，或者部署相應(yīng)的算法解決方案等。而且Al Faruque說，最基本的預(yù)防措施是在3D打印敏感對(duì)象時(shí)避免讓人攜帶手機(jī)接近它們。他指出，當(dāng)前的智能手機(jī)中擁有一系列可以捕獲模擬信號(hào)的傳感器。

該項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（CNS-1546993）的一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)研究資金的資助。