如果您从未听说过隐写术一词，请加入该俱乐部。这是一种将文件，消息，图像或视频隐藏在另一个文件中的做法……如果您问我，那么非常詹姆斯·邦德。如果您选择接受，您的任务就是继续阅读。
乌克兰的四名研究人员在他们的论文“ 使用3D打印技术隐藏信息 ”中将隐写术解释为“一种在已存在的事实被抑制时发送编码信息消息的方法” 。它用机密信息代替不重要的数据，并将其隐藏起来，因此没有人会怀疑内置的秘密消息被隐藏在那里。
最初，这种做法是用来隐藏计算机文件（一种容器）中的信息的。但是，有一种新型的隐写术，它将消息隐藏在人工创建的容器中。冗余是由数据传输，处理和/或存储的技术特征引起的。
图1：将信息消息隐式编码为物理对象计算机模型的片段的示意图。
这些研究人员使用3D打印来隐藏实体中的数据。这让我想起了Fabrisonic 通过其UAM技术将金属箔层以固态形式嵌入和合并在一起的方法，但是绝对不一样。研究小组的技术隐写术方法实际上将信息消息转换为3D模型，然后将其放入将进行3D打印的容器的青岛3D模型中。
研究人员解释说：“最终的固体物体的外观，其操作和美学特性在嵌入信息消息的过程中不会改变。” “此外，在不破坏或严重损坏产品的情况下，您不能删除或扭曲此隐藏消息。”
这个想法是通过密钥数据将数据嵌入数字3D模型中，然后将模型打印在诸如人物或玩具之类的固体对象内部。该消息实际上被转换为二进制形式，并且数据的每一位都成为3D打印模型的内部部分。
图2：使用OpenSCAD进行隐写术编码的示例。源代码（L）和消息的3D模型（R）。
研究人员使用OpenSCAD进行自动编码，您可以在上图中看到如何使用ASCII码转换消息的每个字符。使用特殊软件创建了源代码，然后将其放入OpenSCAD的工作领域。然后，将所有物理3 x 3 x mm的位模型放入11 x 3 x 10 mm的容器中，然后在Flashforge Creator Dual上进行3D打印。
“因此，作为隐写术编码的结果，信息消息首先成为三维二进制矩阵，该矩阵变成了物理对象的计算机模型。二进制矩阵的计算机模型位于容器的基本模型的中间，因此其边缘不会延伸到外部主体之外。”该团队解释说。
图3：将消息的3D模型放置在外部容器模型的中间。
在3D软件中，可以多种方式放置模型中间的矩阵：
填充多维数据集可以更轻松地隐藏消息，但更难以阅读。第二种方法减轻了隐藏信息的3D打印对象的重量，这是一个致命的礼物–详细分析将显示内部存在秘密消息。
图4：在打印的第68层上创建带有内置消息的固体容器对象。
图5：青岛3D打印和带有内置消息的成品。
从理论上讲，要提取嵌入的数据，将对青岛3D打印的固体对象进行扫描，并且密钥数据将对扫描器数据进行解码。但是，尚未找到从3D打印对象提取数据的可靠方法。这主要是因为可以使用不同的方法来打印对象，并且可以使用具有各种特性的材料来打印对象。如果要检索隐藏数据而不造成损坏，则扫描过程必须考虑到这一点。
一种可能的方法是激光扫描仪，它使用窄带偏振的“相干，单色”辐射通量流，该流“由于介质中吸收的次数减少了预定次数”。该团队进行了一项实验，以观察对象是否受到不同方向和角度的“窄聚焦激光照射”，是否可以读取隐藏在3D打印模型中的消息而不会损坏任何一个消息。从理论上讲，这将有助于他们确定其内部结构。
图6：打印对象的照射的简化方案（L）和数据提取的预期结果（R）。
他们解释说：“在这种情况下，初始数据集就是辐射强度的值，吸收后辐射强度会降低。”
“成品的辐照方案可以简化形式显示在左侧的图6中（当用空的和实心的立方体编码信息位时）。测量结果的指示条件值显示在箭头的末尾。这是辐射强度的降低（与固体物体的厚度成比例）。”
这些测量只有两种可能的结果，其中之一与预期结果不符。下面可以看到一个简化的解释-楼梯形状可以迅速改变包含消息的对象的厚度。
图7：信息数据的简化物理模型。
六个值有条件地对应于这些信息位序列：
图8：实验室安装示意图。1 –实心塑料楼梯；2 –光敏电阻和微控制器读取数据；3 –激光；4 –激光。
材料具有自己的吸收指数，而材料特性决定吸收系数。通常，它取决于光的波长。该小组将可见光谱中的激光用作单色辐射，然后使光线穿过包含隐藏消息的3D打印对象。塑料没有吸收辐射，因此掉落在模型另一侧的5 V光敏电阻上。
他们写道：“光敏电阻的电阻随着入射光强度的增加而降低。”
使用Arduino Uno读取和处理数据，这表明电阻根据“光电管的激发程度”而变化。测量电压变化，将其数字化，然后发送到计算机，该计算机配备了软件，该软件可以显示光敏电阻的值并可以“计算测量值的算术平均值”。
表1：激光特性。
在青岛3D打印物体上，多个激光被暴露在不同厚度（台阶）下，研究人员测量了穿过每个部分的光量。具体结果显示在下表中，但简单地说，这些测量结果使团队可以识别材料的厚度，并“确定隐藏信息位的内容”。
表2：测量结果。
在实验成功的同时，研究人员知道他们的结果需要进一步澄清。
研究人员总结说：“特别是尚未解决的问题是激光器的类型和特性的选择，这些特性与固态物体材料的特性的一致性，光敏电阻的调整等。”