3D-Drucker: Neues Verfahren erkennt Manipulationen beim 3D-Druck

3D-Drucker von Made in Space auf der ISS: Integrität des Prozesses und des gedruckten Objekts (Bild: Made in Space)

Sicher 3D-drucken: US-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, das erkennen soll, ob die Software des 3D-Druckers mit Schadcode infiziert ist oder ob der Produzent am Material gespart hat. Das soll sicherstellen, dass die Herstellung von sicherheitsrelevanten Komponenten nicht negativ beeinflusst wird.

Teile für Autos, Flugzeuge oder Implantate: 3D-Druckverfahren werden inzwischen auch in Bereichen eingesetzt, in denen Sicherheit eine Rolle spielt. Was aber ist, wenn Hacker den Druck sabotieren? Ein neues Verfahren soll sicherstellen, dass 3D-gedruckte Objekte nicht manipuliert werden.

Entwickelt wurde es von Forschern des Georgia Institute of Technology (Georgia Tech). 3D-gedruckte Objekte würden Menschen eingesetzt, in Flugzeuge oder Versorgungseinrichtungen verbaut, sagt Projektleiter Raheem Beyah. "Malware im Drucker oder im Steuerungscomputer könnte den Produktionsprozess beeinträchtigen. Wir müssen sicherstellen, dass diese Objekte gemäß der Spezifikation hergestellt werden und dass nicht Übeltäter oder skrupellose Produzenten sie beeinträchtigen."

Ein Mikrofon belauscht den 3D-Drucker

Das Verfahren umfasst drei Elemente und bezieht sich auf den Druckprozess und schließlich das fertige Objekt. Dazu gehört, die Bewegungen der Komponenten des 3D-Druckers wie des Extruders zu verfolgen. Dazu wird dieser mit verschiedenen Sensoren, darunter ein Gyroskop ausgestattet. Zudem wird der Druckprozess akustisch verfolgt: Ein Mikrofon belauscht den Drucker bei der Arbeit. Die Aufnahme wird mit der eines korrekten Drucks vergleichen. In beiden Fällen können Abweichungen vom Normalfall auf Schadsoftware hinweisen.

Mit dem dritten Element soll die Integrität des Objekts sichergestellt werden. Dazu werden in das Filament Nanoröhrchen aus Gold oder Nanofäden aus Metall gemischt. Das fertige Objekt wird mit einem Röntgen- oder einem Computertomographen untersucht. Befinden sich die Metallpartikel nicht dort, wo sie sein sollen, ist das Objekt schadhaft oder der Produzent hat es, etwa um Material zu sparen, nicht in der geforderten Qualität gefertigt.

Beyah und seine Kollegen präsentieren ihre Arbeit auf dem Usenix Security Forum. Die Konferenz findet derzeit in Vancouver in der kanadischen Provinz British Columbia statt.