dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Радикально подешевевшая вычислительная мощность нынче позволяет делать всякие полезные фокусы с фотографиями. Так, по нескольким снимкам, например, научились в автоматическом режиме реконструировать конфигурацию бородок ключа от замка. То есть сфотографировали забытые на столе ключи телевиком с большого расстояния (с нескольких точек), запустили цифровые снимки в специальную программу и – можно изготавливать дубликаты ключей.

Понятно, что если тщательно сфотографировать некоторый трёхмерный объект с нескольких ракурсов, зафиксировав дополнительную информацию (параметры оптики, расположение камеры), то весьма детальную трехмерную модель внешней поверхности этого объекта можно сейчас построить автоматически, с помощью специального ПО. (Точности, кстати, добавляет особое “регулярное” освещение, если оно доступно; в “полевых условиях” можно, скажем, использовать дополнительную специальную вспышку.) Выходит, что сфотографированный на выставке “секретный” истребитель можно по фотографиям превратить в компьютерную модель. Истребители при этом фотографируют не только на выставках, но и прямо на секретных базах.

Очевидное, казалось бы, применение: построим по трёхмерной модели, полученной “из фотографий”, детальную диаграмму ЭПР (эффективная поверхность рассеяния) – это важно для анализа возможностей новой техники. Более того, в добавок к ЭПР, можно попытаться вычислить “радиолокационные сигнатуры“.

Действительно, достижения компьютеростроения и вычислительной физики позволяют многое в отношении электромагнитных полей посчитать. Но вот на практике от “фотографических реконструкций” толку совсем мало. Почему? Да потому, что на характеристики рассеяния электромагнитного излучения на трёхмерном объекте влияет не только форма поверхности, но и материалы, эту поверхность формирующие. Собственно в реальности именно “электромагнитные” характеристики материалов, из которых сделан истребитель, и будут формировать его диаграмму ЭПР.

Если задуматься над физикой распространения электромагнитных волн в разных средах, то становится понятно, что в случае с самолётом определяющее влияние имеют, казалось бы, малозаметные (или вообще не заметные на фотографии) нюансы, типа перехода материала носка крыла в панель обшивки (а тут ещё и разные материалы “даны” одним цветом). Более того, так как электрический заряд от падающей ЭМ-волны разбегается по всему корпусу самолёта (тут можно вспомнить школьный курс физики, про электрические цепи), весьма значительную роль в формировании свойств ЭПР играют внутренние особенности устройства агрегатов самолёта. А их, особенностей этих, вообще на фотографиях внешнего вида не обнаружить.

Так что для вычисления ЭПР придётся собрать гораздо больше информации. И для сбора потребуется уже не простой фотоаппарат, а особенный, специально подготовленный, довольно большой и необычный на вид. Подпустят ли с ним к военной новинке? Это вопрос.

Продолжается выпуск записок на dxdt.ru. В этот раз “Боинг” не заставил себя долго ждать: выкатил на публику апгрейд для старого F-15. В апгрейде (называется: F-15 Silent Eagle), место традиционных конформных топливных баков под крылом занимают новые “контейнеры”, внутри которых расположены отсеки для “несения вооружения”. То есть, F-15 получается с “внутренними” точками подвески, что, понятно, крайне важно для уменьшения радиолокационной заметности.

Конечно, на борт будут ставить современный радар с АФАР (они уже давно успешно протестированы для F-15) и обновлённые средства РЭБ (просто “станции помех” и перспективные активные системы для радиоэлектронных атак). При этом обещают новые материалы и радиопоглощающие покрытия. Готовый истребитель – на экспорт.

Ну да, длительность полёта должна уменьшиться, потому как дополнительные конформные баки отняли практически полностью. Но ведь на подходе модернизированные двигатели.

Собственно, картинки (Credit: Boeing media):

Вообще, всё это не удивительно, и лишь демонстрирует верный подход боинговских разработчиков. Потому что зачем же нужно пятое поколение, если можно модернизировать четвёртое, а потом сразу перейти к революционному – шестому? Кстати, подробнее о том, что же это задумали в “Боинге” – в паре прошлых записок: одна и вторая.

Интересно: в первой из этих заметок я как раз писал, что вот, мол, “нет внутренних отсеков”. Прошло чуть более года, и теперь они, похоже, есть.

Продолжаем развивать тему сложных радиоэлектронных атак, затронутую в двух заметках ранее (это заметки о “радиоэлектронных вторжениях” и “атаках на вскрытие управления“). Вкратце: речь идёт о том, можно ли не просто ставить “помеху на отказ в обслуживании” комплексу, не просто готовить сложную активную помеху, а вообще дистанционно вмешиваться в управление комплексом, дезинформируя его операторов (понятно, что грубую помеху операторы тут же видят, то есть она сама по себе демаскирует действия атакующей стороны).

Вообще “радиофизические” побочные эффекты работы микроэлектроники постоянно сбрасывают со счетов при рассуждениях о возможностях активной помехопостановки. Но ещё интереснее, что “побочные эффекты” обязательно есть и на другом уровне, на уровне архитектурной реализации используемых протоколов обмена. Сами по себе эти протоколы, может быть, и хорошо защищены, на уровне “чистой математики”, но конкретная инженерная реализация – хромает и создаёт уязвимости.

По вполне понятным причинам, примеры давайте возьмём не из области систем ПВО, а из другой области. Так, наработан целый пучок использующих аппаратные особенности работы микропроцессоров атак на реализации RSA, AES и других широко распространённых криптосистем. Это именно атаки на конкретные реализации алгоритмов, использующие, например, анализ характеристик энергопотребления процессора во время работы процедур шифрования/дешифрования или умело эксплуатирующие работу кеша процессора в многопотоковой среде ОС. Грубо говоря, сам криптографический алгоритм весьма стоек (например, RSA с длинным ключом), но во время вычисления шифрованных данных “внешние признаки” работы процессора позволяют атакующему получить важную дополнительную информацию, с помощью которой с небольшими вычислительными ресурсами можно систему взломать.

Другой пример: известна атака на защищённые сети Wi-Fi (Wi-Fi chopchop), которая основана на том эффекте, что многие точки доступа Wi-Fi по-разному отвечают на верный по структуре, но “не авторизованный” пакет, и на пакет с ошибкой в структуре (в атаке используются контрольные суммы). Понятно, что речь о пакетах данных в эфире. Такое поведение устройства позволяет атакующему свободно изменять “по кусочкам” перехваченные пакеты и тестировать изменённые пакеты на “верный/дефектный”, частично раскрывая содержимое трафика, даже не зная ключа доступа (собственно, атака вообще не направлена на ключ, но позволяет читать данные).

Да, рассуждая на затронутую тему, можно заметить, что общедоступные коммуникационные устройства проектируют гражданские инженеры – и это другая ситуация, отличная от разработки военного оборудования. Отчасти это так. Но, с другой стороны, военные системы, во-первых, используют либо те же самые процессоры (см. пример с криптосистемами и процессорами), либо близкородственные процессоры – индустрия тут становится всё более “однородной”. Во-вторых, тот же Wi-Fi вполне себе используется в системах вооружений (там просто немного другой стандарт на защищённость оборудования). Ну и ситуация сильно меняется, если речь – о системах “на экспорт”: всё ж работать с “коммерческим железом” – проще, дешевле, удобнее, а для экспортных систем ограничения специальных военных гос. структур, обусловленные национальной безопасностью, отменяются. А кроме того инженеры-программисты “разных заказчиков” бывают очень схожи.

Так что судите сами, насколько же реальны “вторжения в систему управления комплекса ПВО”.

Напоминаю, что 24 марта в Москве – семинар “Домены .TEL в России”. Собственно, открытая регистрация в .TEL стартует также 24 марта. Кому интересно, приходите – регистрация на семинар на сайте; естественно, это бесплатный семинар; мест осталось очень мало.

В Штатах опять зондируют тему с реальной идеей ПРО: когда гиперзвуковые беспилотники перехватывают МБР сразу после старта, на начальном этапе полёта.

Вот в The New York Times проф.Tеодор Постол (Theodore Postol) предлагает использовать в качестве элемента ПРО такую схему: малозаметный самолёт-носитель патрулирует на достаточно большом расстоянии от района размещения пусковой установки МБР; после старта ракеты противника, с борта самолёта-носителя стартуют гиперзвуковые перехватчики, настигающие ракету и уничтожающие её.

Конечно, схема предлагается для перехвата единичных “гипотетических ракет”, запущенных со стороны, например, Ирана или Северной Кореи. Но при этом ничего не мешает на следующем шаге “смасштабировать” разработку на более сложную ситуацию, когда ракет много и они не такие “простые”. Вообще, по своей гибкости и эффективности эшелон ПРО, построенный из гиперзвуковых беспилотников-перехватчиков, базирующихся на разных носителях (авианосцы, подводные лодки, дирижабли), не имеет равных.

Я как-то писал про гиперзвуковые беспилотники и ПРО – тема продолжает развиваться.

АРМС-ТАСС пишет:

Китай активно работает над созданием аналога российского палубного истребителя Су-33, используя в качестве образца самолет Т10К советских времен, купленный 4 года назад у Украины. Об этом заявил эксперт по проблемам обороны и безопасности в Восточной Азии, главный редактор журнала “Канва дифенс ревью” Андрей Чан.

Как говорится – кто бы сомневался. При этом понятно, что в контексте собственной стратегической безопасности интеллектуальная собственность Китай вряд ли хоть сколь-нибудь волнует. Нужен собственный самолёт для собственного авианосца – скопируют неплохо. Тем более, что опыт очень богатый. Не ясно только как с двигателями, потому что там максимальные сложности в копировании – нужны сложные технологии производства деталей.

По ссылке ниже (под картинкой) видео, рассказывающее немного больше о самоходном четвероногом роботе, предназначенном для использования в качестве “вьючного животного” (ну или платформы для вооружений).

Ссылка: http://www.youtube.com/watch?v=uZj9qKXetwg

Про эту штуку много писали в прошлом году.

Важнейшее направление развития вооружения истребителей после Второй Мировой – это возможности по атаке цели за пределами видимости. Понятно, что для создания этих возможностей пришлось разработать и реализовать “в металле и композитах” хорошие радары, хитрые системы управления вооружением, ракеты “воздух-воздух” большой дальности. Истребителям Второй Мировой подобное вооружение вообще не было доступно. Даже на реактивных истребителях ракеты тогда использовались неуправляемые и только в прямой видимости цели (например, по бомбардировщикам противника с борта Me 262).

Интересно, что когда обсуждают современную ситуацию со сверхдальними бортовыми радарами и ракетами “воздух-воздух”, часто упускают из виду психологический момент. Возможно, пилоту истребителя, чтобы интуитивно почувствовать боевую ситуацию, нужно увидеть самолёт противника глазами, и именно сам самолёт: невнятная группа отметок на ИЛС или дисплее для мозга не подходит. Цель, взятая системой управления вооружением на сопровождение и летящая где-то там в трёх десятках километров впереди, это одно. Визуальный контакт – совсем другое. Психологическое восприятие ситуации тут, как ни крути, будет совсем разным. А именно это восприятие определяет то, какие решения принимаются пилотом. Ну вот, скажем, пилот стремится к визуальному контакту и маневренному бою, как к более прогнозируемой (привычной?) ситуации. Соответственно, ракеты большой дальности тут успеха не добавят, они просто оказываются не нужны.

Вопрос: следует ли отсюда вывод, что ключевой момент воздушного боя за пределами видимости – психология пилотов? Если так, то в стратегическом выигрыше будет тот, кто первый подведёт нужный психологический базис. Потому как технологии, позволяющие вести воздушный бой “за пределами видимости”, уже есть вполне отлаженные.

Кстати, пример: в наземной ПВО перехват без визуального контакта, только по “отметкам на экране” – уже давно самая обычная практика.

WebHiTech – это технологический конкурс веб-сайтов. Первый такой в Рунете. В прошлом году мы успешно провели первый из WebHiTech`ов. В этом году планируем очередной: WebHiTech-2009. То есть, конкурс должен стать ежегодным и регулярным. Правила, регламент – остаются практически без изменений, хотя некоторые нововведения по процедуре есть, но об этом несколько позже. Принимать заявки начнём осенью. В оргкомитете председательствует Артемий Ломов.

На данный момент главная новость такая: открыт сайт конкурса в новом дизайне. Пожалуйста, смотрите по адресу: http://www.webhitech.ru/. Кроме того, у конкурса обновлённый логотип.

Кстати, про DNSSEC – технологию, которую сейчас будут бурно обсуждать. Для чего DNSSEC? Для того, чтобы ввести в интернетовский обиход механизм, позволяющий всем участникам обмена адресной информацией осуществлять более надёжное управление доверием. Доверие – это самое важное в DNSSEC. Тем не менее, сейчас про DNSSEC напридумывали много всякого, неверного.

Чтобы проще было разбираться, на всякий случай напомню, что же такое DNS. DNS – это такой сервис в Интернете, позволяющий преобразовывать символьные имена узлов в числовые IP-адреса, по которым и производится реальная адресация. (Ну и, вообще говоря, с помощью сервиса DNS специальным образом возможно осуществить и обратное преобразование: IP-адрес – в символьное имя.) Главный философский момент тут такой: DNS – именно сервис, работающий с помощью большого количества серверов, разбросанных по глобальному Интернету; напрямую к маршрутизации пакетов DNS не привязана – пакеты между узлами вполне ходят без всякой DNS, которую придумали-то для людей.

Вот.

1. DNSSEC,технически, это расширение DNS, позволяющее подписывать адресную информацию цифровой подписью. То есть администратор доменной зоны подписывает записи о соответствии доменных имён и IP-адресов в своей зоне. Потребитель адресной информации получает возможность проверить валидность подписи. Это важно потому, что тот самый потребитель обычно получает запрошенную DNS-информацию через третьи-пятые руки, а не напрямую от администратора интересующей его зоны – потребителя обслуживает тот DNS-сервер (кеширующий сервер), который, например, указан в настройках ОС. Пользователь вынужден доверять именно этому серверу. Но хуже всего, что и ответы этого “ближайшего” сервера злоумышленник может подделать. А без механизмов проверки подлинности полученную в ответ на запрос подделку выявить не представляется возможным.

2. DNSSEC позволяет победить такие вполне себе фундаментальные уязвимости в DNS, как, например, отравление кеша. Эти уязвимости позволяют нехорошим злоумышленникам перенаправлять пользователей Интернета на свои серверы, подменяя соответствие имён доменов и IP-адресов. Набрал мойбанк.ru, а браузер попал вовсе не на сервер банка. Кому-то может показаться, что более старые, чем Веб, уязвимости вовсе не так уж и опасны, они протухли. Но вот, скажем, если недавно продемонстрированную на практике возможность создания поддельного SSL-сертификата, вообще не отличимого от настоящего, прикрепить к отравлению кеша, то получится, что достаточно продвинутые злоумышленники могут клонировать сайт банка, снабдив его, в том числе, и валидным SSL-сертификатом. Даже крайне недоверчивый пользователь будет введён в заблуждение. Хорошо построенная атака может дать массовый эффект: пользователи крупного провайдера все как один пойдут вместо реального сервера банка на подставной, при этом в адресной строке браузера будет значиться правильный адрес, и SSL-сертификат не вызовет в браузере окон с предупреждениями.

3. В DNSSEC используются криптографические методы. Это так. Но нужно понимать, что передаваемая информация при этом не скрывается. То есть цель протоколов DNSSEC не в том, чтобы сделать данные об адресации “нечитабельными”, а в том, чтобы обеспечить целостность данных и аутентификацию источника. Но для этого используются криптографические алгоритмы, привлекающие, в том числе, и секретные ключи, необходимые для генерации подписей.

4. Вот с ключами как раз и возникают основные хитрости. Как известно, для проверки подписи нужен открытый ключ, принадлежащий тому, кто подписывал. В случае DNS – тому лицу, которое сгенерировало данные об адресации в доменной зоне. Можно рассматривать всякие технические особенности и хитрости криптосистем RSA (и если это интересно, то можно написать серию заметок по теме), но самый важный вопрос всё равно более системный: как узнать, что претендующее на владение той или иной доменной зоной лицо, размахивающее через DNS-запрос открытым ключом и соответствующей подписью, действительно владеет этой зоной и уполномочено ей управлять? И вправду, может, это самозванец? То есть, опять вопрос сводится к такому: можно ли конкретной подписи доверять, если раньше этой подписи не попадалось и о её владельце особой информации нет? Это общий вопрос для систем аутентификации. В офлайне он издревле решается так: приглашают третью сторону, которой доверяют оба “участника сделки”. Если решение обобщить, то возникает некая структура доверия, которая может быть “плоской” (как, например, в системах PGP), но чаще бывает иерархической, сходящейся к некоторому корневому центру, который, в итоге, удостоверяет подписи всех остальных “участников соглашения”.

5. У корневого центра есть свой секретный ключ. И с этим ключом в DNSSEC проблема, потому что не понятно, кому он должен достаться. Сложность ещё и в том, что у DNS Интернета одна корневая зона, а домены выстроены в иерархическую структуру, поэтому построение “плоской” структуры доверия затруднительно организационно (хоть некоторые администраторы доменов и пытаются тут что-то придумать). В схеме с одним главным ключом – проблема: в случае повсеместного внедрения DNSSEC (тут важно не забывать про клиентскую сторону тоже) к его обладателю все должны идти на поклон, и он сможет домены эффективно “выключать” по своему желанию.

Вот.

Вообще, несколько подробнее про DNSSEC в популярном изложении можно прочитать в недавнем выпуске журнала “Доменные имена”, который в электронном виде можно взять на сайте RU-CENTER. На 69-й странице там начинается моя статья про DNSSEC.

(Если есть какие-то вопросы – прошу в комментарии, я, возможно, сделаю отдельный раздел про DNSSEC.)

***

Дополнения (2012):

О DNSSEC, в течение нескольких лет, я написал много других публикаций и реализовал несколько технологических демонстраций, например, такой демонстрацией является первый подписанный домен в зоне .su – nox.su.

Корневую зону глобальной DNS (общепринятой) подписали в ночь с 15 на 16 июля 2010 года. Связанные с этой процедурой домыслы прессы, падкой на криптосенсации, привели к возникновению забавного “мема” о “шестёрке программистов, которых уполномочили перезагрузить Интернет, если он сломается”. Естественно, в реальности всё обстоит сильно иначе.

DNSSEC, как и ожидалось, постепенно проникает на клиентские машины (обычно, в виде браузерных расширений); это – важный аспект внедрения данной технологии, который, кстати, является маркером изменения основных принципов использования DNS.

На картинках ниже (это компьютерная графика, конечно) – ожидания МО Великобритании на тему боевых систем не столь уж и отдалённого будущего. Верхняя картинка – наземный бронированный робот (возможно, телеуправляемый на первом этапе). Вернее, это трио роботов, даже квартет. Потому что внутри большого колёсного изделия размещается небольшой беспилотник, который при необходимости вылетает и проводит разведку/целеуказание. И там же, внутри крупного носителя, размещается ещё один миниатюрный самоходный наземный робот, вооружённый. При этом сам больший собрат может делиться на две части, наверное, достаточно автономные. Как там будет на самом деле – не ясно, представлена не более чем картинка.

Нижняя картинка: некий синтез вертолёта и самолёта, тоже беспилотный. Предполагается, что данный “мутант” будет взлетать вертикально, используя винт. В отличие от только что описанного колёсного “авианосца”, летающий трансформер выглядит совсем уж фантазией: практической пользы от такой сложной реализации не много.

(Credit: UK MoD)