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Cybersecurity im 3D-Druck

Der Schlüssel zu sicheren Daten

31. Januar 2023, 17:10 Uhr | von Stefan Bamberg, WIBU

Mit CodeMeter können die 3D-Druckdaten entlang der kompletten Wertschöpfungskette geschützt und lizenziert werden.

Der private WhatsApp-Chat wird mittlerweile Ende-zu-Ende verschlüsselt. Doch wie sieht es im medizinischen 3D-Druck aus? In der Praxis müssen proprietäres Know-how, Lizenzrecht und Patientendaten geschützt werden – dabei hilft die Verschlüsselung der Druckdaten entlang der gesamten Prozesskette.

Egal ob Zahnkronen, Hörgeräte, chirurgische Instrumente oder Medikamente – der 3D-Druck hat in der Medizin inzwischen einen festen Platz eingenommen. Kurze Produktionszeiten und schnelle Lieferwege durch den Druck vor Ort erlauben niedrige Kosten. Zudem ist es mittlerweile bereits möglich, große Mengen gleichartiger Objekte zu drucken. Der 3D-Druck ist längt über den Sampling-Status hinaus und in der alltäglichen additiven Fertigung angekommen. Dies gilt für Tabletten und genauso gut für den Druck einzelner Objekte, zum Beispiel individuell angepasster Zahnkronen. Von den neuen Workflows und Produktionsmöglichkeiten profitieren alle: die Hersteller, die Patienten, aber auch die Ärzte, denen sich damit neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen.

Der Schutz und die Lizenzierung von 3D-Druckdaten war bislang eher ein Randthema, da es anfangs zunächst galt, die Grundlagen der Technologie aufzubauen und diese in der Praxis zu etablieren. Inzwischen gehört der 3D-Druck in vielen Bereichen zum Alltag und das Know-how, welches in den digitalen 3D-Druckdaten steckt, muss dringend vor unberechtigten Zugriffen geschützt werden. Dazu muss verhindert werden, dass unberechtigte Dritte die Objekte selbst drucken können – und dies in einer
Qualität, die vom Original nicht zu unterscheiden wäre.

Wie bei Maschinendaten in der Industrie 4.0, bei Anwendersoftware oder Nachrichten von Messenger-Diensten ist auch beim 3D-Druck Verschlüsselung die Lösung, um die Kontrolle über die Druckdaten zu behalten. Die Verschlüsselung schützt Know-how und sorgt für eine lizenzgerechte Nutzung.

Schützenswerte 3D-Druckdaten

Zunächst wird das 3D-Modell digital modelliert und für den Druck aufbereitet. Die Modellierung, Aufbereitung und der Druck sind komplexe eigenständige Prozesse, die möglicherweise von unterschiedlichen Beteiligten an unterschiedlichen Orten durchgeführt werden. An jedem Glied dieser Prozesskette wird mit digitalen Daten gearbeitet: Der Designer entwirft das Objekt als 3D-Modell mit einer passenden CAD-Software. Eine Slicer-Software bereitet das 3D-Modell für den Druck auf und wandelt es in ein Schichtmodell um. In dieses Schichtmodell fließen verschiedene Faktoren ein wie Drucktemperatur, Druckgeschwindigkeit, Schichthöhen und Materialeigenschaften, da sich unterschiedlichen Materialien wie Metall, Kunststoff, Biomaterial oder Keramik sich beim Druck unterschiedlich verhalten. Aus dem Schichtmodell erzeugt die Slicer-Software dann die konkreten Druckanweisungen, mit denen der Drucker das Objekt schließlich druckt.

Wären die Druckanweisungen ungeschützt, könnte jeder, der über einen passenden 3D-Drucker verfügt, damit so viele Objekte drucken, wie er will – und dies, wie bereits erwähnt, in Originalqualität. Der Schaden für den Medizintechnikhersteller wäre beträchtlich. Doch auch das 3D-Modell und das Schichtmodell an sich sind bereits schützenswert. Diese können zwar nicht unmittelbar für den Druck verwendet werden, enthalten aber wertvolles Know-how, das der Hersteller mit Zeit, Kosten und Mühe erarbeitet hat und welches nicht in falsche Hände gelangen soll.