تبدیل چاپگر سه‌بعدی به زیرساخت حیاتی

چاپگرهای سه‌بعدی ورای مد روز حرکت کرده و به کسب‌وکارهای متعدد، منازل و حتی میدان نبرد نیز ورود پیدا کرده است. اکنون‌که واحدهای نظامی نیز تسلیحات سه‌بعدی مانند کشتی جنگی مشابه به زیردریایی و حتی غذا آماده را تولید و آزمایش می‌کنند، گفتگوها از حول تولیدات چاپگرهای سه بعدی (additive manufacturing) در حوزه‌های نظامی به امن کردن این دارایی‌های با ارزش در برابر حملات سایبری تبدیل شده است.
برای سال‌های متعددی، بزرگ‌ترین چالش چاپگرهای سه‌بعدی برای ارتش واردکردن به کارگیری آنها در مکان‌های دورافتاده بود؛ اما امروز این چاپگرهای برای جایگزینی اجزا، ساخت تسلیحات و گاهی اوقات مواد یافت شده در محل‌های به‌خصوص به کار گرفته می‌شوند.
دکتر توماس راسل (Thomas Russel)، مدیر پیشین آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی زمینی ارتش ایلات متحده در مصاحبه‌ای ویدئویی گفت:

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های ما در نیروی زمینی حجم زیاد بار تدارکات است.

نیروی زمینی ارتش به‌وسیله چاپگرهای سه‌بعدی، نارنجک‌انداز و حتی نارنجک آزمایشی را در ماه مه تولید و امتحان کرد. آنها نارنجک‌انداز مدل M203 را که به این شیوه تولید شده است «رامبو^۱» (RAMBO) به‌صورت اختصار نامیدند. به‌علاوه نیروی دریایی ایالات‌متحده اوایل سال جاری زیردریایی فیبر نوری را با فناوری پرینت سه‌بعدی تولید کرده است.
اگر امکان تولید تسلیحات یا سایر امکانات ضروری به‌صورت منظم در مناطق جنگی وجود داشت، کوچک‌ترین خطا در فرآیند تولید، به مفهوم از بین بردن شخص عامل بود. به‌عبارت‌دیگر در این روش زمان بسیار اندکی طول می‌کشد تا تفاوت بین نارنجک سالم و نارنجک عمل‌نکرده را فهمید.
نیکیل گوپتا (Nikhil Gupta)، دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه نیویورک، اظهار داشت:

خطاهای احتمالی در صورت عدم محافظت سامانه‌ها در برابر حملات سایبری جلوه خواهند کرد. احتمال اینکه یک باگ نرم‌افزاری خود را به‌عنوان یک فایل سه‌بعدی در مرحله تولید محصول نهایی جایگزین کند، یک تهدید جدی را به وجود می‌آورد.

هکرها می‌توانند فایل های طراحی اشیا را سرقت کرده و از آن‌ها برای تولید محصولات مشابه در محلی دیگر استفاده کنند.
گوپتا افزود:

هر دستاوردی هزینه زیادی را دربرمی گیرد و بهای این فناوری احتمال سرقت فایل‌ها، مالکیت معنوی  یا خرابکاری است.

دانشگاه نیویورک مقاله‌ای با محتوای برخی آسیب‌پذیری‌هایی که منجر به عیوب خطرناک در چاپگر سه‌بعدی می‌شوند، منتشر کرد.
مقاله مذکور در بخشی تشریح می‌کند:

تولیدات چاپگرهای سه بعدی، همان‌گونه که از مفهوم آن استخراج می‌شود، به‌صورت بازگشت‌ناپذیری به دنیای دیجیتال متصل شد. طبیعت فیزیکی سایبری این دستاورد دغدغه‌های مهمی را بر‌می‌انگیزد: این فناوری نمونه کسب‌وکار جهانی توزیع‌شده را فعال می‌کند که در آن گروه‌های معتمد، نسبتاً معتمد و نامطمئن در طراحی نمونه‌های شرکت دارند. بسیاری از ماشین‌های فناوری مذکور به منظور ایجاد مشاغل از راه دور ، امکانات عیب شناسی و نظارت همواره به شبکه متصل هستند. این اتصال دائمی آسیب‌پذیری‌های متنوعی را به وجود آورده و امکان انجام حمله‌ی سایبری از سوی گروه‌های خارجی را فراهم می‌کند.

شرکت دانمارکی تحقیقاتی «Create It Real» از شرکت‌های ایجاد فرآیندهای رمزنگاری برای چاپگرهای سه‌بعدی است تا از آنها در برابر تغییرات محافظت کند. از طریق رمزنگاری فایل‌ها و نیاز به آشکارسازی آن در پرینترهای سه‌بعدی، خطر جایگزینی فایل کاهش می‌یابد. به صورتی که فایل مربوط از سرور به سامانه کاربر و سپس به ابزار مورد استفاده منتقل می‌شود.
هک چاپگرهای سه‌بعدی عملیات نظامی تنها راه آسیب‌رسانی به صنایع دفاعی نیستند. پس از خرید یک پرینتر سه‌بعدی توسط اف‌بی‌آی برای تولید بمب، سؤالی در خصوص اینکه «آیا انفجار حاصل از پرینترهای هک شده تهدید محسوب می‌‌شوند؟» به وجود آمد
به گفته گوپتا: یکی از تدابیر امنیت سایبری برای فناوری مذکور استفاده از شبکه‌های متصل شده محلی به‌جای اتصال چاپگر به‌کل فضای اینترنت است که در این روش قبل از انجام چاپ به یک کلید امنیتی نیاز پیدا می‌شود.
روش جدیدتر،  افزودن تصویر یا پیام امنیتی در طراحی کالای مربوط، برای حصول اطمینان از واقعی بودن آن است. این راهبرد قبل از بکار گیری محصول استفاده می‌شود. برای مثال، طراحان با چاپ نام خود در داخل کالای مورد نظر که شناسایی آن صرفاً از طریق اسکن‌های خاصی امکان‌پذیر است، این کار را انجام می دهند.
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه نیویورک گفت:

برای افزودن پیام یا تصویر امنیتی، در عمیق‌ترین نقطه شکل هندسی کالای مربوط، می‌توان چیزی را از درون رمزنگاری کرد که از بیرون قابل‌مشاهده نباشد. افراد معمولاً از چاپگرهای سه‌بعدی برای تولید قطعات باارزش بالا از قبیل قطعات هواپیما و فضاپیما استفاده می‌کنند. درنتیجه برای محافظت از چنین اشیایی باید از راهکارهای به خصوصی استفاده کرد.