dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Для наблюдения за ядерными испытаниями, кроме оборудования, установленного на спутниках GPS, используют и различные другие сети сенсоров. Например, станции мониторинга инфразвуковых колебаний. Один из детекторов инфразвука показан на фото ниже.

В центре – блок, содержащий барометр (точнее – микробарометр, возможно, несколько микробарометров). Вокруг измерительного блока – приёмники давления, состоящие из множества веток (трубок), объединённых в группы. Большое количество веток позволяет уменьшить влияние шумов: акустические сигналы от веток каждой группы суммируются механически, до измерения микробарометром.

(Фото: CTBTO; описание сети инфразвукового мониторинга есть на сайте этой организации.)

Есть много необычных механических замков. Вот один из них – обнаружен на сайте blackbag:

Ключ представляет собой рукоятку, в которую вмонтировано несколько штырей разной длины (чтобы штыри не гнулись и не портились по другим причинам – предусмотрена крышка). Для отпирания замка ключ нужно полностью вставить в “приёмный блок” с отверстиями, а потом вынуть.

Вот ключ крупным планом:

Занятное решение, но, конечно, не очень удобное. Не похоже, что такой замок обладает какой-то дополнительной секретностью по сравнению с классическими схемами. Однако, как и в случае с другими механическими системами, здесь может сработать простой принцип “неинформированности”: у взломщика просто не окажется с собой подходящих инструментов, сложности добавит и отсутствие информации о внутреннем устройстве замка.

На исходном сайте есть ещё короткое видео, показывающее замок в работе.

Есть весьма старая история про британские “детекторы телевизоров” – специальные сканеры, обнаруживающие телевизионные приёмники, установленные в домах жителей Великобритании (это нужно для начисления особого налога). В комментариях подсказали, что часть британцев считает эти “детекторы”, используемые телекомпанией BBC, бутафорией, призванной напугать неплательщиков.

Что тут можно сказать? В принципе, кто их там знает – может, бутафория. Но, например, в 50-х годах прошлого века обнаружить работающий в доме телевизионный приёмник не составляло особой технической проблемы: электроники было крайне мало, а эфир не был насыщен помехами, характерными для работы компонент телевизора. Последний, между тем, излучает вполне себе узнаваемые синхронные помехи – это известно едва ли не всякому радиолюбителю со стажем. Что касается обнаружения выключенного телевизора: внутри классического приёмника телевизионного сигнала (из пятидесятых-семидесятых годов прошлого века) находилось огромное число “нелинейных” элементов, будь то разные катушки-трансформаторы или детали кинескопа. При “подсвете” выключенного приёмника изменяющимся электромагнитным излучением подходящей частоты – эти элементы выдавали бы в эфир характерный сигнал, который можно принимать “детектором телевизоров”. Насколько допустимо светить в дома граждан лучом ЭМИ? Это, как известно, вопрос дискуссионный.

После массового распространения цифровой техники, в связи с насыщением окружающего пространства множеством разнообразных электронных устройств, работа подобного детектора, очевидно, стала сложнее. Но каких-то физических запретов на детектирование телевизоров – всё равно нет. Работающий современный телевизор всё равно выдаёт в эфир специфическую помеху, хотя принять её стало сильно сложнее, так как теперь она спряталась среди прочих сигналов. (Не исключён, кстати, продвинутый вариант, при котором детектор использует в качестве опорного сигнал телепередатчика, но это тоже детали.) Зато выключенных телевизоров сейчас стало сильно меньше: обычно они находятся в режиме ожидания, всё равно излучая помеху в эфир. Обесточенный телевизор, как и раньше, можно обнаружить по вынужденным излучениям, если подсветить его снаружи. Благодаря тому, что приёмники (со стороны детектора) сейчас гораздо более чувствительные, энергия для подсвета потребуется минимальная.

В общем, технически, телевизионные приёмники обнаруживать можно и сейчас, а уж несколько десятков лет назад – это совсем не составляло проблемы. Следят ли за ними подобным образом в действительности? Для анализа технической возможности – ответ на этот вопрос не так уж и важен.

В продолжение предыдущей заметки: в той же фантастической литературе (или кинематографе) нередко можно встретить описания ситуаций, когда дистанционно обнаруживают “запрещённый программный код” (или “незарегистрированный”, не так важно), находящийся при персонаже. Например, код может быть выявлен во время прохождения некоторого досмотра. Интересно представить, как может работать подобная система обнаружения программного кода.

Речь, естественно, идёт о коде, размещённом на том или ином “офлайновом” носителе. Носителем, например, может послужить смартфон или иной персональный гаджет. Понятно, что легальные гаджеты в мире будущего, где весь программный код подлежит регистрации, устроены так, что сами рассказывают об установленном ПО уполномоченным сканерам. Такая практика уже сейчас активно продвигается разработчиками прикладных и системных программных пакетов: передача “в центр” сведений об установленных у пользователя программах – не раз являлась поводом для шумихи в контексте защиты “прайваси”. А незарегистрированное ПО штатным образом установить нельзя, это, опять же, уже сложившаяся практика.

Что делать, если особо продвинутый владелец гаджета захватил управление и устанавливает на устройство какой угодно код, в том числе, разработанный самостоятельно? В мире будущего вполне могут использоваться сканеры настолько продвинутые, что они определяют работу программного кода по побочным излучениям и наводкам (например, сейчас таким способом считывают данные о работе криптографических библиотек – очевидно, что описанный метод позволяет определить наличие конкретных версий этих самых библиотек в исследуемом устройстве). Конечно, “сертифицированные гаджеты” можно устроить так, чтобы гарантировать утечки информации об исполняемом (и присутствующем в памяти) коде.

А если код находится в “пассивном” хранилище? Пусть это будет флешка. Сама по себе флешка не излучает. Но не исключено, что сканеры будущего умеют использовать другой приём – наводить нужные вынужденные излучения при помощи внешнего поля: если флешку “подсветить” сканирующим сигналом, то можно прочитать некоторую сигнатуру, коррелирующую с содержимым модулей памяти флешки. Активные устройства, основанные на этом же принципе и обнаруживающие, например, телевизионные приёмники (даже выключенные) в домах граждан, – используются в целях сбора налогов очень давно.

Так что особой фантастики в системах обнаружения программного кода, сканирующих, скажем, всех пассажиров метрополитена, – нет. Киберпанковский мир близок.

В различных киберпанковских (и не только) литературных произведениях окружающая реальность плотно интегрирована с виртуальной глобальной сетью. Настолько плотно, что через размытую границу проникает программный код – и в направлении реальность->виртуальность, и, что более занятно, в обратном направлении. Если посмотреть на текущее состояние дел, то окажется, что мы находимся не так уж и далеко от подобного устройства окружающего мира.

Например, очки дополненной реальности осуществляют обработку данных в “облачном сервисе” (пусть это будет сервис Google), это означает, что изображение того или иного объекта реальности, построенное видеокамерой очков, воздействует на информационную систему сервиса. Другими словами, показав носителю очков определённое изображение, можно внедрить программный код во вполне себе виртуальный сервис Google, хоть это и похоже на фантастику. Внедрённый код сможет распространиться по другим узлам, образующим “виртуальность”, а также проникнуть в другие очки, например. Или в смартфоны. Сервис-носитель, конечно, должен содержать подходящую уязвимость, но кого сейчас удивишь очередным “переполнением буфера”?

Так что условия для миграции “программного кода” в одном из направлений уже сложились. Остаётся дождаться реализации встречного движения – из виртуальности в реальность. Наверное, тут помогут 3D-принтеры.

(На правах технократического юмора.) Если кто не знает, то “циска” – это собирательное название маршрутизаторов, произошедшее от Cisco и почти ставшее нарицательным. Известно, что если отключить достаточное число маршрутизаторов, то национальный сегмент Интернета потеряет внутреннюю связность (а не только связность с глобальной Сетью). То есть внешняя атака, отключающая “циски”, приводит к пропаданию Интернета в выбранной стране. Естественно, маршрутизаторы содержат уязвимости-закладки, некоторые из них позволяют маршрутизатор не просто отключить, а убить совсем. Идеальным решением задачи активации закладки является передача в составе трафика специального ключа.

Маршрутизаторы копируют все пакеты и обязательно анализируют часть их заголовков, а факультативно – содержимое самих пакетов. Так что обнаружив ключ активации в составе полученного пакета данных, маршрутизатор отключается. Ключ может представлять собой строку из 256 бит, соответственно подобрать его не представляется возможным. Понятно, что программная реализация проверки валидности полученного кода должна быть устроена так, что сам код на основании анализа алгоритма вычислить не удастся. Это очень важный аспект: иначе кто-то сможет получить ключ уничтожения в своё распоряжение, прикупив одну уязвимую “циску”.

Вопрос в том, как правильно встроить в трафик убивающий маршрутизаторы ключ. Ситуация тут напоминает искусственно создаваемую биологическую эпидемию.

Предположим, что пакет, содержащий “смертельный код”, отправляется внешним узлом в направлении ближайшего пограничного маршрутизатора атакуемого сегмента сети. Если маршрутизатор, получив пакет, умирает немедленно, то гарантировать можно лишь уничтожение этого самого маршрутизатора – остальные узлы-маршрутизаторы останутся работоспособными, а вот связь их с внешним сетевым миром прервётся, поэтому вырубить их извне уже не получится. Проблема.

Допустим, маршрутизатор сперва отправляет пакет далее по маршруту, и лишь потом – умирает. При такой схеме возможно вывести из строя один из маршрутов, в который входит начальный маршрутизатор, да и то – гарантировать ничего нельзя: пакет может потеряться в пути, а переслать его повторно будет уже некому. Так как маршрутов доставки пакетов обычно несколько, получаем проблему с покрытием: после того, как откажет несколько “цисок”, эпидемия затихнет, а связность сохранится.

Естественно, можно продолжать бомбардировать все доступные узлы пакетом, содержащим смертельный код, но есть и другое решение. Для качественного уничтожения связности пакеты должны пройти через каждый маршрутизатор, обеспечивающий работу национального сегмента Сети. При этом желательно, чтобы вредоносные пакеты вообще не покидали пределов сегмента. Это означает, что источником пакетов должны быть пользовательские компьютеры – тогда они заведомо охватят большое число маршрутизаторов, а распространяться эпидемия отключений начнёт с самого подходящего уровня: ведь без конечных пользователей Интернет не имеет особого смысла.

Как получить нужный эффект? Например, использовать механизм, встроенный в распространённую операционную систему. Пусть в определённый момент центральные серверы, куда эта операционная система обращается за обновлениями, отправят некий “праймер” – сигнал к атаке. После этого операционная система в любой пакет исходящего трафика встраивает убивающий маршрутизаторы код и – вуаля, сегмент посыпался, причём падают маршрутизаторы во всех возможных путях доставки пакетов к пользователям, покрытие идеальное. Естественно, операционная система пользовательских компьютеров не содержит секретного кода: он передаётся центральными серверами, в зашифрованном виде, чтобы не вызвать преждевременного срабатывания. От конечного компьютера требуется только расшифровать код и вернуть его обратно в Сеть – самая обычная операция, кстати, не вызывает подозрений, встречается во многих протоколах, так как может являться чем-то вроде проверки электронной подписи или служить частью системы аутентификации.

А после того как в национальном сегменте умерли хотя бы две трети “цисок”, на восстановление связности потребуются многие месяцы (не исключено, что и годы).

Наверное самая спорная технология, от которой, тем не менее, никуда не деться – это распознавание лиц на лету, когда данные для распознавания поступают от видеокамеры, а результат тут же выводится на монитор очков дополненной реальности (ну или на ретинальный монитор другого типа, если хотите). То есть, пользователь сразу видит дополнительную информацию о том человеке, лицо которого попало в поле зрения носимой видеокамеры. Конечно, тут сразу напрашиваются варианты сервисов, собирающих базы изображений людей, привязанных к фамилиям, именам, профилям в социальных сетях вроде Facebook, персональным страничкам, да и просто к выдаче Google. Такие приложения уже есть, в том числе для очков дополненной реальности. Внедрению их многие противятся, но, скорее всего, помешать не получится. (Кстати, такие системы уже есть на вооружении у спецслужб.)

Не исключено, что массовое распространение подобных “распознавалок лиц” может стать фактором, подталкивающим использование головных уборов, которые полностью скрывают лицо: это такой шаг к сохранению некоторой доли анонимности, скажем, во время передвижения по улице.

На первый взгляд кажется, что человек, желающий оставаться анонимным в новой дополненной реальности, может просто не публиковать свои фотографии (с указанием дополнительных данных) в Интернете. Но как мы видим на примере того же Facebook – это не решение: если человек не “публикуется” сам, его рано или поздно “опубликуют” какие-нибудь малознакомые люди. В случае с массовой носимой системой распознавания лиц, человека может внести в общую базу любой желающий: например, познакомившись на каком-то публичном мероприятии (или даже просто прочитав “бейджик” автоматическим считывателем). Так что спрятаться, не выкладывая фото в Сети, не получится.

В принципе, на пути внедрения таких систем есть формальное препятствие в виде законов о защите персональных данных. Заметьте, что при желании фотографию лица человека можно признать биометрическими данным, которые, в терминах законодательства о персональных данных, подлежат максимальной степени защиты. В таком случае, распространять приложения смогут лишь те, кто получил соответствующую лицензию и сертификаты. Обратите внимание на то, что само распространение подобного сервиса всё равно не будет ограничено, просто для его реализации потребуется решить значительно большее число административных задач.

В общем, распознавание лиц в режиме онлайн – это весьма горячая тема, которая в ближайшие пару лет наверняка принесёт немало скандалов и неизвестных ранее проблем.

Спутники GPS, помимо того, что обеспечивают глобальное позиционирование или, например, общее точное время, ещё и служат платформой для штатовской системы обнаружения ядерных взрывов (другая часть этой же системы находится на несвязанных с GPS геостационарных спутниках). Система, прежде всего, нацелена на мониторинг атмосферных и наземных испытаний, но, в теории, может служить и для детектирования подземных взрывов.

Благодаря тому, что спутников GPS достаточно много и они расположены так, чтобы обеспечивать полное покрытие земного шара, система позволяет вести мониторинг всей планеты в реальном времени. Второй полезной особенностью такой космической платформы является то, что для спутников GPS положение в пространстве известно с высокой точностью. Детекторы, наблюдающие за возможными взрывами, собраны в отдельные модули, которые ставятся на спутники в качестве дополнительной “полезной нагрузки”. Используются оптические сенсоры, приёмники рентгеновского излучения, а также сенсоры, предназначенные для измерения электромагнитных эффектов (ЭМ-импульса) взрыва.

Такое вот использование GPS. Естественно, оптические системы модулей могут послужить и для наблюдения за пуском ракет, в целях предупреждения о ракетном нападении. Впрочем, для этой цели – они вряд ли эффективны.

Известно, что современные разведывательные спутники, оснащённые радарами, способны вести детальное наблюдение за перемещением наземных мобильных ракетных комплексов. Если спутников несколько и они обеспечивают хорошее покрытие наблюдаемой территории, то ракетные комплексы теряют скрытность, что не очень хорошо. Сделать комплекс малозаметным для радаров крайне затруднительно. Более того, малозаметный комплекс сразу вызовет дополнительные вопросы: подобные стратегические вооружения принято контролировать в рамках разных международных договоров, которые, в том числе, могут прямо предписывать районы и способы патрулирования. Сбор статистики и обработка данных о том, где комплексы были замечены, позволяет наблюдающей стороне получить подробную информацию об их боеготовности.

Неплохой контрмерой является использование имитаторов: специальных машин, которые, с точки зрения космической разведки, неотличимы от настоящего ракетного комплекса, но, тем не менее, таковым не являются. Тут, кстати, тоже возникает коллизия с договорами по контролю над вооружениями: если разведка докладывает, что ракетных систем стало в несколько раз больше, то как доказать, что новые системы – это всего лишь имитаторы? Тем не менее, имитаторы могут маскировать передвижение настоящих комплексов, например выезжая на незанятые ранее позиции (даже из согласованного списка). Это эффективный инструмент, позволяющий, как минимум, создать дополнительную нагрузку на разведку – ведь придётся мониторить большее число целей.

Имитаторы могут быть идентичны в смысле радиолокационной отметки. Но только в некоторых пределах. Дело в том, что каждый комплекс может иметь собственные особенности, создающие уникальную сигнатуру, особенно если вычислять её на заметных интервалах времени, подсвечивая движущийся комплекс разными передатчиками. Если удастся разметить все наблюдаемые цели, которые могут быть ракетными комплексами, уникальными метками, то вычислить имитаторы можно, используя дополнительные источники данных – например, сведения, полученные от агентуры, или данные наземного наблюдения. Проблема в том, что построение подобных сигнатур – весьма сложная задача, не факт, что разрешимая на современном уровне техники. Возможно, для сбора таких сигнатур используются сверхсекретные спутники, которые периодически выводит на околоземную орбиту штатовское Управление военно-космической разведки (NRO). (Естественно, сами спутники служат не только для решения этой задачи.)

В Европе, в том числе и в России, а также и в других странах мира, сейчас готовят к внедрению автоматические системы оповещения экстренных служб о происшествиях с автомобилями. Предполагается, что система представляет собой некий достаточно автономный блок, в обязательном порядке устанавливаемый в каждый автомобиль (или в каждый новый автомобиль – не так важно). Блок оборудован сенсорами, которые обнаруживают экстренную ситуацию – например, удар. Также блок содержит систему связи (очевидно, GSM), которая автоматически передаёт тревожное сообщение в специальный центр. Сообщение содержит точные координаты, так как система использует GPS. Идея, конечно, здравая. Однако подобное устройство, в качестве побочного эффекта, обеспечит каждый автомобиль жучком, позволяющим узнавать местоположение машины.

Заметьте, что GPS-модуль не может включаться только по сигналу тревоги: для определения местоположения ему придётся накопить сигнал от спутников, что будет приводить к дополнительной задержке отправки координат – для экстренного сообщения это неприемлемо. Но есть ещё и GSM-модуль. Конечно, рекомендации предусматривают “блокирование” программно-аппаратного обеспечения системы во время штатной эксплуатации автомобиля. Именно в целях сохранения “приватности”. Проблема в том, что всякий современный GSM-модуль содержит в себе как минимум один микрокомпьютер, работающий с собственной операционной системой и решающий свои собственные задачи. Обычно, это задачи связи. Но, как обычно, побочные каналы и разнообразные бекдоры присутствуют и в GSM-модулях. Поэтому, даже если разработчики остальной аппаратуры, составляющей автомобильный тревожный модуль, сделают всё как надо и не станут постоянно транслировать в эфир координаты автомобиля с его уникальной меткой, кто сможет гарантировать, что удалённо прочитать координаты в любой момент времени не сможет, например, продвинутый радиовзломщик с беспилотником, передав несколько недокументированных команд GSM-модулю?

Методы гидроакустической маскировки подводных лодок развиваются много лет. Наверняка ведь появились сложные активные системы, который работают, например, с пары надводных судов и, скажем, с автоматических аппаратов, заранее выведенных в район прикрытия. Собственно, буи и буксируемые имитаторы шумов известны очень давно. Современная активная версия должна включать сеть из нескольких передатчиков, действующих согласованно. Передатчики генерируют некоторое звуковое поле, динамические характеристики которого специально подобраны для прикрытия конкретной лодки (ведь для неё заранее известны параметры сигнала). Соответственно, подвижная лодка оказывается хорошо спрятана от пассивных гидроакустических систем, благодаря работе активной системы, организованной отдельно от лодки. Давно применяемое “архитектурное” решение.

С чисто теоретической точки зрения задача сводится к тому, чтобы, при условии наличия в зоне действия нескольких управляемых источников сигналов (шума), построить на заданном участке границы зоны акустическую картину, эквивалентную случаю, когда одного из источников (якобы) нет. Этот источник и есть подводная лодка. Задача сложная. Естественно, на практике эквивалентной картины получить не удастся, но можно к ней приблизиться. Если, конечно, есть хорошие технические средства и организация работы по их использованию.

Кстати, отдельная подзадача: как организовать синхронную работу передатчиков системы, если они должны адаптироваться к меняющимся условиям? Понятно, что надводная часть может обмениваться данными по радиоканалу. С подводной – несколько сложнее, но, в принципе, синхронизирующие метки и данные могут быть внедрены в сам маскирующий акустический сигнал, тогда отдельные элементы выстраиваются в систему, слушая друг друга.