dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Больше и больше пишут про “квантовые каналы” связи, которые “абсолютно” защищены “квантовой криптографией”, и только они смогут спасти от “квантового компьютера”. Здесь интересны несколько моментов.

1.

На практике, абсолютной защиты информации техническими методами – не бывает. Что касается криптографии, то известен только один абсолютно стойкий метод шифрования, и он не технический/физический: шифр Вернама, использующий одноразовый ключ, равный сообщению по длине. Этот метод должен применяться и к квантовым системам, потому что канал с “квантовой криптографией” позволяет только обнаружить утечку, с высокой вероятностью. То есть, квантовая криптография – это схема распределения ключей, защищённая от прослушивания в том смысле, что физические свойства канала дают сторонам технический инструмент обнаружения факта подмены/прослушивания. К сожалению, на практике такая схема не может гарантировать абсолютной защиты, потому что реализация будет обязательно содержать ошибки, а эти ошибки приведут к разрушению теоретически доступных параметров. Так, реализации шифра Вернама известны давно, но столь же давно известны и дефекты в этих реализациях, обычно сводившиеся к тому, что, например, на ленту с зашифрованными данными, в результате электромагнитной утечки, записывались слабые сигналы срабатывания реле в шифровальной машине – эти сигналы оказалось возможно прочитать с помощью специальной аппаратуры и, на основе их анализа, восстановить биты секретного ключа.

2.

Квантовая криптография требует физического соединения “точка-точка”, так что для увеличения дальности или внесения каких-то других сетевых возможностей, нужно добавлять промежуточные узлы, которые будут обрабатывать информацию классическими методами. Эти узлы подвержены всем возможным техническим дефектам, ведущим к утечкам. Для систем квантовой криптографии уже предложены схемы атак, включающие ослепление сенсоров приёмника, подмену данных детекторов, и так далее, и тому подобное. В дальнейшем – эти атаки будут быстро улучшаться, а вот защита, наоборот, будет отставать, так как устройства квантовой криптографии весьма сложны и являются новым направлением.

3.

Очевидно, нет смысла непосредственно передавать по квантовому каналу защищаемую информацию в открытом виде. Квантовая криптография изначально предназначена только для передачи ключей. Ключи для симметричной криптосистемы можно передать и другим способом, вплоть до отправки с курьером твердотельного носителя, упакованного в защищённый контейнер. Ключей можно записать гигабайты, а контейнер сыграет ту же роль, что и квантовый канал – позволит обнаружить “прослушивание”. Да, может показаться, что контейнер менее защищён, чем “физические кванты”. Но это не так: квантовые эффекты не доступны для непосредственного восприятия человеком, так что фиксирование возможной утечки в квантовом канале так же производит аппаратура, некий физический инструмент (в этом контексте хорошо вспомнить про электронный микроскоп). Так что оценка, сравнение защищённости квантового канала и механического контейнера “технической защиты” – это вопрос точности моделирования, проектирования и опыта инженеров, использующих аппаратуру.

4.

Квантовые компьютеры. Симметричные системы (шифры), вроде AES, сохраняют стойкость: сейчас считается, что появление квантовых компьютеров достаточной мощности приведёт лишь максимум к “квадратичной” оптимизации перебора. Это очень оптимистичная, в отношении квантового компьютера, оценка, потому что речь идёт о квантовых операциях, реализующих алгоритм поиска – а это совсем другое дело, по сравнению с классическим CPU. То есть, для сохранения стойкости, разрядность ключа симметричного шифра нужно будет увеличить в два раза. Соответственно, AES с 256-битным ключом обеспечит достаточную степень защиты (эквивалентную 128 битам). Если стороны успели в защищённом режиме обменяться гигабайтом ключевого потока, то его, даже при расточительном использовании в качестве ключей AES, хватит надолго. (256 бит – это 32 байта, которые можно смело использовать для шифрования AES примерно 2^32 блоков, каждый блок – это 16 байтов, то есть, одного ключа хватит для 16 * 2^32 ≈ 64 гигабайт передаваемых данных; и это только один ключ, 64 байта из гигабайта).

5.

Квантовые компьютеры достаточной разрядности – полностью побеждают распространённые сейчас асимметричные криптосистемы. Если только такие компьютеры возможны. Как ни странно, первыми падут суперсовременные криптосистемы на эллиптических кривых: это связано с тем, что они имеют малую разрядность, а способность квантового компьютера взламывать такие системы находится в прямой зависимости от числа доступных кубитов. То есть, компьютера, взламывающего ECDSA с ключами в 256 бит, ещё недостаточно для того, чтобы атаковать RSA с разрядностью в 2048 бит. Так что тут у RSA есть преимущество. Другое дело, что как только сумеют построить квантовый компьютер с разрядностью в 256 кубитов, масштабирование на 2048 – вряд ли потребует долгих лет.

6.

Тем не менее, утверждение, что квантовый компьютер убивает всю современную криптографию – не соответствует действительности. Выше уже отмечено, что симметричные шифры страдают не сильно, не критически: 256-битный ключ – обычное дело уже сейчас. К асимметричным системам, надо сказать, при защите действительно важной информации всегда относились насторожено – так что для защиты совершенно секретной информации такие криптосистемы не используют. (Электронная почта, банк-клиенты – это другое дело.) Без сомнения, производительный квантовый компьютер позволит достаточно быстро расшифровать все записанные ранее сообщения, ключи для которых были выработаны при помощи шифрования RSA, современных разновидностей протоколов Диффи-Хеллмана (DH). Например, сюда относится весь трафик^* TLS – он становится полностью прозрачен. Ещё раз отмечу: это относится и к ранее записанным сессиям. Сейчас сплошь и рядом приходится слышать, что, якобы, ключи DH “сохраняются только у клиента и сервера”. Это не так. Полное представление ключей сохраняется в трафике, их просто сложно вычислить из этого представления (я писал об этом ранее), но квантовый компьютер задачу решает.

Про “квантовую проблему” давно известно. Поэтому сейчас очень активно разрабатывают классические криптосистемы, обладающие “квантовой стойкостью”. Это постквантовая криптография. Так как основную угрозу составляет возможное раскрытие симметричных ключей, защищающих трафик, прежде всего будут внедряться постквантовые протоколы обмена ключами (выработки общего секрета). Это, например, варианты протокола Диффи-Хеллмана, работающие на другом математическом аппарате. В экспериментальной версии браузера Google Chrome в реализацию TLS уже добавлен постквантовый протокол генерации общего секрета. Так что не стоит доверять громким заявлениям, будто “появление квантового компьютера уничтожает классическую криптографию” – квантового компьютера пока что нет и на горизонте, а постквантовые криптосистемы уже добрались до реализации в экспериментальном браузере (но до массового внедрения, конечно, там тоже далеко).

7.

Скорее всего, из-за технической сложности и проблем с масштабированием, массового внедрения квантовой криптографии мы в ближайшее время не увидим. Квантового компьютера большой разрядности – не увидим тоже. А вот классические схемы дополнятся постквантовыми решениями, которые заработают на практике уже через несколько лет.

^* Примечание от 04/11/2021: здесь речь идёт про TLS в вебе, в HTTPS, но TLS применяется не только в вебе, а исключение составляют варианты использования TLS с заранее распределённым секретным ключом (схемы PSK), которые, впрочем, встречаются довольно редко.

Есть целое направление в прикладной науке: квантовые сенсоры. Это сенсоры, использующие квантовые эффекты для обнаружения и/или измерения каких-то явлений окружающего мира. К таким сенсорам относятся и квантовые радары, про которые сейчас можно нередко услышать. При этом квантовые эффекты в таких системах используются для того, чтобы повысить чувствительность, не более. Ни о каких “измерениях одной частицы из пары запутанных, чтобы определить, что случилось со второй” – речи идти не может (потому что для квантовой системы, используемой в составе сенсора, всё равно, какую “частицу” измеряли – измерение относится ко всей системе в целом).

В нестрогом виде, идея квантового радара может быть изложена следующим образом. Пусть у нас есть пара запутанных фотонов, тогда мы можем один фотон отправить зондировать пространство в поисках цели, а второй – оставить для последующего использования в измерении, в качестве “эталона”. Измерение принятого сигнала (возможно, отражённого целью) будем проводить после того, как сложим принятый фотон с “эталонным”. При этом в приёмник могут попадать и другие фотоны, из фонового излучения (это – шум). Квантовые эффекты влияют следующим образом: вероятность детектировать запутанный фотон при использовании эталона существенно выше, чем в случае с классической схемой, работающей без использования запутанности. Это приводит к тому, что существенно улучшается отношение сигнал/шум в детекторе целей. Понятно, что классический радар тоже использует фотоны, потому что работает на электромагнитном излучении. На практике, конечно, всё сложнее: предложены схемы и с единичными фотонами, и с потоками запутанных фотонов. Для реализации квантовых эффектов можно использовать оптическую (световую) систему, но есть схемы, в которых оптическая часть при помощи специального резонатора связывается с микроволновым излучением, транслируя квантовые состояния в обоих направлениях. Фактически, эта последняя схема и может быть использована в качестве основы для практического радара, потому что радар, конечно, должен быть с частотой пониже, чем ультрафиолетовый лазер.

Квантовый радар (как, впрочем, и обычный) работает в следующей логике – выбирается некий сектор пространства, измерительная система радара настраивается на этот сектор, производится измерение, а результат служит источником данных для выбора между двумя гипотезами: в рассматриваемом секторе есть цель или её там нет. Всё достаточно просто. Включение в схему квантовой запутанности позволяет с гораздо большей вероятностью правильно угадать фотоны: то есть, отличить вернувшиеся зондирующие фотоны от фотонов, составляющих шум, поступающий на вход приёмника. Но для этого нужен опорный поток запутанных фотонов, который, например, сохраняется в линии оптической задержки на время, необходимое зондирующей половине для полёта до рассматриваемого сектора и обратно. С такой задержкой связаны и проблемы: удерживать опорный “луч” длительное время (а для лазерного излучения “длительно” – измеряется наносекундами) очень сложно, поэтому квантовые радары трудно сделать дальнодействующими.

Другими словами: когда говорят о квантовом радаре, речь идёт лишь о радикальном увеличении чувствительности, и, как следствие, разрешающей способности, относительно классического радиолокатора при той же излучаемой мощности. Почему “лишь”? Потому что научно-фантастических возможностей, эксплуатирующих некую “связь” (нелокальность) между запутанными частицами, у квантового радара нет. Зато квантовые измерения позволяют лучше защититься от помех, в том числе, активных.

Сама идея создания квантовых сенсоров и квантового радара в частности, как ни странно, достаточно старая, относится к концу 50-х годов прошлого века. Но только недавно технологии позволили как-то приблизиться к реализации этой идеи в полевом устройстве. Квантовый радар, действительно, сможет обнаруживать малозаметные цели (“Стелс”) на значительном расстоянии, потому что у него высокая чувствительность (а не потому, что измеряет “одну частицу пары”). Однако он оказывается в том же положении, что и другие решения с высокой чувствительностью: радар может начать видеть крылья комара на расстояниях в десятки километров, поэтому потребуется немало вычислительной мощности, чтобы отфильтровать отметку, соответствующую комариным крыльям.

Довольно хитро смотрятся утечки ключей RSA по акустическому каналу. Нельзя сказать, что такой канал совсем неожиданный – акустические “наводки” от электромеханических систем использовались для организации канала утечки очень давно, – но хорошо видно, что степень контринтуитивности утечек растёт. (Вообще, помещения, в которых размещается вычислительная техника, имеющая дело с секретной информацией, защищаются и от возможных акустических утечек: дело в том, что ключи RSA это одно, но считывать по звуку клавиатурный ввод – научились многим ранее. Это вопрос последовательности подхода к инженерно-технической защите информации: качественный подход даёт результаты более мощные, чем можно подумать при взгляде со стороны. Но это другая история.)

Технологии развиваются. Не только в направлении создания утечек. Интересно, что такое контринтуитивное, фантастическое, в области защиты информации, можно будет реально увидеть в обозримом будущем? Думаю, это дистанционное навязывание программного кода. Речь о варианте, в котором возможно дистанционное несанкционированное внедрение программного кода в ту или иную изолированную компьютерную систему, лучше всего – персональный компьютер, при помощи некоторого излучения. Вроде бы, фантастика, но обсуждается много лет, хоть и на грани “разумного допущения”.

Конечно, сходные схемы давно реализованы в разном виде: например, передали зловреда через WiFi. Но прорывным вариантом было бы как раз прямое навязывание в память. Когда целевая компьютерная система штатно не использует каких-то контролируемых атакующим способов связи, а код, достаточного объёма, тем не менее, “наводится” в компьютерной памяти и исполняется. Каким образом? Фундаментальных запретов, как ни странно, нет: например, можно направлять заряженные частицы в ячейки памяти, они станут перещёлкивать значения битов. Отправили нужный поток – получили нужный код. Используя достаточно сложный источник частиц (что-то вроде ускорителя), нужный поток можно сгенерировать. Информацию о расположении модулей памяти компьютера, – а тут потребуется очень точная трёхмерная реконструкция, – берём из технической документации (предполагается, что компьютер типовой). Тут есть огромное количество технических проблем, конечно. Но и способ, наверняка, не единственный.

В контексте новой волны обсуждений разных “шпионских приложений – игр для смартфонов” особенно занятно то, что сам по себе смартфон, оказывается, мало кого пугал. Пока там не появилась очередная сверхпопулярная игра (специально не называю). Сошлюсь, пожалуй, на свою записку, опубликованную почти три года назад: “Эволюция телефонного аппарата как персонального жучка“.

Появился новый робот, быстро собирающий кубик Рубика – он справляется примерно за секунду (по ссылке с картинки – видео на Youtube.com):

Конкретно это решение можно, конечно, покритиковать: там четыре камеры; нужен специально подготовленный кубик (насадки на валах электродвигателей входят в механическое зацепление с центральными элементами сторон кубика); кубик устанавливается в заранее заданном положении (манипуляторы размечены по цветам) и так далее, и тому подобное. Однако интереснее подумать, насколько вообще можно улучшить результат. Вычислительные мощности доступны, поэтому механическая составляющая робота оказывается важным фактором, устанавливающим границы.

Если я не путаю, то сейчас известно, что из любой конфигурации кубик (3×3) собирается не более, чем за 26 ходов, если ходом называется поворот грани на 90 градусов. При этом большинство конфигураций лежат на два-три хода ближе к собранному кубику. Для оценки точное число ходов не так важно. Примем, что типичная сложная конфигурация – 25 ходов. То есть, если поворачивать грань за 10 миллисекунд на 90 градусов, то с преобразованиями конфигурации можно уложиться в 250 мс (плюс затраты на “переключение” граней – но не будем их учитывать). 10 мс – это 9000 градусов или 25 оборотов в секунду. Сама по себе, скорость вращения не очень большая, добротный кубик её наверняка выдержит. Заметные потери времени при “миллисекундном разрешении” будут связаны с разгоном грани – отсюда и идеи с механическим зацеплением. Для немодифицированного кубика быстрый разгон при начале вращения грани составит серьёзную техническую проблему.

Работа робота сводится к определению начальной конфигурации кубика, вычислению оптимального (или близкого к оптимальному) пути из этой конфигурации к собранному кубику, выполнению ходов. Интересно, что оптимальный путь здесь не обязательно кратчайший. Дело в том, что оптимизировать нужно с учётом исполнительного механизма, а он может какие-то ходы выполнять быстрее, а какие-то – медленнее. Например, очевидно, что все повороты должны осуществляться в одну сторону, что некоторые ходы поддаются механическому “распараллеливанию”, а некоторые – нет, и так далее. Изображение кубика требуется получить только один раз, для определения начальной позиции. Причём это изображение может быть низкого разрешения и известной геометрии, так что сколь-нибудь заметного времени на передачу и распознавание не потребуется. Основное вычислительное время – поиск оптимального пути сборки. После того, как получен список ходов – он отправляется в контроллер механизма, который максимально быстро выполняет их, передавая команды исполнительным механизмам. Логично использовать простейший контроллер, а максимум вычислений проводить на управляющем компьютере: результатом работы программы будет являться набор команд на поворот валов электродвигателей, который и передаётся в контроллер (алгоритм выполнения команд должен учитывать параллельное выполнение, так что контроллеру потребуется память и логика, позволяющая одновременно управлять несколькими двигателями).

В общем, тема эта весьма интересная, а особенное техническое развитие она получает после преодоления секундного барьера. (Человеческий рекорд, кстати, чуть менее 5 секунд.)

Как известно, “любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии”. При этом “степень продвинутости” – оценочная величина, зависящая от системы отсчёта. Поэтому и порог достижения статуса магии – он разный для разных наблюдателей. Даже не для наблюдателей, а для пользователей.

Именно поэтому некоторые пользователи удивляются, как это содержание их сообщений электронной почты стало известно кому-то ещё. Нет, они вовсе не исключают, что кто-то, кроме получателя, может прочитать письмо. Но само понимание этого процесса чтения как раз сводится к степени вовлечения в магическую часть технологии. Так, пользователь уверен, что раз в момент написания письма никто не стоял у него за спиной, заглядывая на экран через плечо, то и содержание письма остаётся тайным. Понимание того, что есть некий “почтовый сервер”, где письмо присутствует в открытом виде – это следующий уровень, далеко не всем доступный, как ни странно.

Опытный пользователь знает о почтовом сервере. И догадывается, что его письмо может прочитать администрация сервера. Однако в администрации он уверен (что читать она не станет) и поэтому полагает переписку секретной, смело доверяя ей весьма скользкие моменты.

Но тут пользователя настигает следующий уровень – опять магия: электронные письма передаются по сетям связи, нередко – в открытом виде, поэтому читать их может и третья сторона, а не только “администрация сервера”. Понимание этого аспекта – уже прерогатива не обычного пользователя, а специалиста. Но магом данный понимающий специалист тоже не является.

Дело в том, что пока упомянутый специалист утверждает, что почта нынче ходит между продвинутыми серверами в зашифрованном виде, через TLS и прочие заклинания, настоящие техномаги (80 lvl) “кастуют” подмену DNS и заменяют интересующие их почтовые серверы на свои прокси. Эти прокси отменяют TLS (почтовые протоколы позволяют) и – хлоп! – опять читают “секретную” переписку пользователя, что грозит последнему проблемами, хоть он этого и не понимает.

Вывод и мораль: не используйте математических методов, если вы не понимаете их сути (из известного анекдота про математиков и физиков). Да. Лучше уж подсуньте записку под дверь.

Кстати, про фотографии. Нередко приходится видеть, как на фотографиях сетевого оборудования замазывают имена серверов и названия портов/линий. В принципе, это полезная практика: потому что также приходилось наблюдать и скандалы, когда на фотографиях из некоторого дата-центра, опубликованных в СМИ, специалисты узнали оборудование, которого в этом дата-центре (как бы) не должно было находиться. Так вот, на сайте ЦРУ есть статья, повествующая об одном рабочем эпизоде аналитика стратегической разведки, занимавшегося, в конце 50-х годов прошлого века, реконструкцией параметров советской электрической энергосистемы на Урале (некоторый перевод удалось найти готовый, но лучше, конечно, читать оригинал; зато страница с переводом очень дополняет оригинал важными картинками в высоком разрешении).

Если в двух словах, то история вертится вокруг фотографии, опубликованной в журнале “Огонёк” 1958 года. На этой фотографии запечатлена центральная диспетчерская “Уралэнерго”, находившаяся в Свердловске. Используя схему системы энергоснабжения, которая составляет основное содержание фотографии, аналитику ЦРУ Чарльзу В. Ривзу удалось составить план энергосистемы, на основе которого, используя теорию электросетей, он смог вычислить потребляемую мощность советских секретных атомных объектов, находившихся на Урале, а также подтвердить, что некоторые объекты – являются атомными. Ради этого, собственно, всё и затевалось. Фотография в “Огоньке”, конечно, была отретуширована перед печатью: на ней, как пишут, закрасили все названия и шкалы (или “индикаторы”) приборов. Зацепкой послужил состав схемы: обозначения, соответствовавшие генераторам, позволили сопоставить их с электростанциями – так как информация о числе генераторов на некоторых из них была известна из других источников. Новые станции, а также станции, о которых было мало информации (неизвестно число генераторов), оказалось возможным сопоставить со схемой методом исключения, анализируя взаимные подключения, на фотографии и на разведывательных аэрофотоснимках.

Занятно, что фотография из “Огонька” обозначена в статье как ключ, позволивший сопоставить имевшиеся данные и получить итоговую техническую схему энергосистемы (с указанием мощностей и прочих параметров). Схема, как пишут, являлась секретной. Правда, остаются вопросы. Раз схема энергосистемы являлась секретной, то для чего в “Огоньке” опубликовали фотографию пульта управления этой энергосистемой (пусть и отретушированную)? Понятно, что фотографии с режимного объекта, где присутствует секретная схема во всю стену – во всесоюзном журнале, отправляемом, фактически, прямо в ЦРУ, появиться не могли: фотокорреспондента просто не пустили бы на объект. То есть, настенная схема в диспетчерской, вероятно, всё же не считалась секретной. Либо её решили рассекретить. Возможен, конечно, и вариант, что специалист, просматривавший материал на предмет ретуширования, с одной стороны, не понимал, как работает служба стратегической разведки, а с другой – как работает энергосистема, поэтому оставил ключевые элементы нетронутыми.

Как можно было бы предотвратить утечку, опубликовав, вместе с тем, рискованную фотографию? Например, дорисовать примерно треть дополнительных обозначений, которых нет там в реальности. Попутно удалив примерно одну пятую обозначений подлинных. Но, конечно, дорисовка испортит документальную ценность фотографии, поэтому можно было бы ограничиться вырезанием больших кусков схемы и удалением изображений линий электропередач.

Кстати, в статье сообщается разумная вещь: выход продукта “атомного объекта” (например, оружейного плутония) коррелирует с потребляемой предприятием электрической мощностью. Но дело в том, что о таком побочном канале всем хорошо известно, поэтому вовсе не факт, что подводимая мощность соответствует мощности, потребляемой агрегатами и установками, занятыми в производстве. Методы и требования по маскировке информации в подобных каналах утечки никто не отменял: например, азы технической защиты информации – маскировка различных производственных отходов; это особенно касается атомной и химической промышленности. Впрочем, на сайте ЦРУ пишут, что выводы аналитика о схеме энергосистемы очень хорошо совпали с подоспевшими результатами аэрофотосъёмки U-2 – так что “Огонёк”, получается, помог, предоставив разведке дополнительный источник информации.

Вот.

А самое занимательное размышление, в плане “рекурсии”, это то, как должна работать аналитическая служба контрразведки, занимающаяся моделированием возможных методов работы стратегической разведки. Это для того, чтобы понимать, какую информацию скрывать, а также – как дезинформировать.

В продолжение заметки про лазерную турель, перехватывающую подлетающие снаряды. Чисто “кинетическая” турель стреляет не лазером, а своим снарядом, который должен угодить прямо в снаряд подлетающий. Попасть снарядом в снаряд сложнее, чем лазером, но возможно. При столкновении на встречных курсах – мгновенный гарантированный результат: сумма скоростей будет такой, что оба снаряда разрушатся. Даже если перехватчик мал, относительно перехватываемого снаряда, например, составляет лишь десять процентов его массы, попадание всё равно приводит к разрушению цели.

В прошлом примере, про лазер, перехватываемый снаряд летит со скоростью 1300 м/сек (что является заведомо завышенным показателем – обычно скорость раза в два-три меньше). Путь, на котором требуется перехватить снаряд, – 900 метров: предполагаем, что снаряд обнаружен на расстоянии в километр, а если он не перехвачен до рубежа 100 метров от прикрываемого объекта, то перехвата, считаем, не состоялось (таковы условия задачи). Выходит, на всё про всё у перехватывающего комплекса 750 мс. Это как минимум.

Основной проблемой для кинетического перехватчика становится подлётное время до снаряда. Лазер тут действует мгновенно, а вот стальной болванке ещё нужно лететь. Пусть у нас столь же сверхмощная фантастическая пушка, как и у атакующих, поэтому снаряд на перехват вылетает со скоростью 1300 м/сек. Тогда, если пренебречь падением скорости, 100 метров он преодолеет за 76 мс. В реальности, конечно, несколько медленнее. Это означает, что нижний предел запаса времени на полёт перехватчика – примерно 100 мс. Осталось 650 мс. В предыдущем упражнении, на поворот лазерной турели мы отводили 300 мс. Это показатель, отражающий предел сверху: действительно, за 0,3 сек. можно повернуть на 180 градусов даже массивную турель, если заранее озаботиться электрическим или, на худой конец, паровым приводом. Итак, 300 + 100 = 400, а осталось 350 мс, но это только механическая часть. Кстати, интересная оптимизация состоит в том, что турель может всё время быстро вращаться: это, во-первых, позволяет экономить на разгоне (хотя, тут можно поспорить); во-вторых, снижает средний показатель угла доворота, необходимого для обстрела подлетающего снаряда – в некоторых случаях мы уже будем смотреть примерно на подлетающий снаряд, когда тот будет обнаружен (лучше всего, конечно, сразу развернуться в сторону вероятного противника). Для того, чтобы понять, куда же стрелять, как и в случае с лазером, придётся провести траекторные вычисления, пусть, как и в прошлый раз, это 50-100 мс. 350 – 100 = 250 мс, столько осталось времени на выстрел.

Кинетический перехватчик должен маневрировать, чтобы корректировать свой полёт и попадать в цель. Маневрирование, кроме того, позволяет сократить время поворота турели: оптимизированный вариант стреляет, развернув турель в некий сектор, захватывающий снаряд, а перехватчик дальше наводится дополнительно. Траектория полёта изменяется, расстояние несколько увеличивается, но это может оказаться оправданным. Особенно, если выпускать несколько перехватчиков. А для получения высокой вероятности перехвата – именно так и придётся поступать. Выстрелы могут происходить параллельно, поэтому 250 мс не нужно делить между десятью, как минимум, стволами. Естественно, 250 мс – более чем достаточно. Если начать раньше, то перехватчик получит шанс встретить снаряд на большем удалении от критического рубежа. Проблема в том, что обычный, не реактивный, перехватчик довольно быстро теряет скорость с расстоянием. Поэтому лучше всего стрелять кинетическим перехватчиком из электромагнитной пушки, разгоняющей снаряд хотя бы до 2500 м/сек. Сооружение громоздкое, но зато всепогодное и эффективное. Это вам не лазер.

(Скопирую из Facebook.com.) Интересно развивается наука. Много лет назад я отвечал на “детские вопросы” сайта “Элементы” (рубрика была замечательная, а вопросы – очень занятные.) Среди вопросов был и такой: видят ли микробы друг друга? Мой ответ, который я и сейчас считаю неплохо обоснованным, сводился к тому, что у видеть микробы не могут, так как, во-первых, размеры микробов сравнимы с минимальной разрешающей способностью световой оптической системы; во-вторых, глаз, как оптический прибор, является слишком сложной, по сравнению с микробом, структурой. А теперь вот микробиологи раз – и докопались до того, что обнаружили некую сложную структуру у одноклеточного планктона, которую уже называют “глазом”. Хорошо ещё, что в кавычках, условно. Очень интересно. Осталось обнаружить только “мозг”. Хотя, я всё равно не понимаю, как может что-то увидеть “глаз” такого размера. Ну, если только эти микробы настолько продвинутые, что развились до ближнепольной микроскопии. Впрочем, в таком случае микробы должны были бы изучать микробиологов, а не наоборот.

Про то, что биткоины появились с некоторой дополнительной, “неплатёжной”, целью, приходится слышать нередко. Чуть чаще говорят, что вычислительная мощность узлов, составляющих сеть этой распределённой платёжной системы, очень велика и может быть использована для криптологических задач. На правах технократического юмора (весьма занудного, конечно) процитирую свою заметку из Facebook:

Попробовал придумать, как всесильное АНБ могло бы использовать вычислительную мощность сети биткоин (которую, в таком случае, агентство само и продвигает, незаметно) в своих целях. Напомню, что майнеры биткоинов вычисляют SHA-256, подбирая аргумент под заданное значение. Результат SHA-256 от входного сообщения (заголовка блока транзакций) должен быть меньше заданного в сети числа. Подбор заголовка и составляет сложность. Казалось бы, какой от этого толк криптологии?

Сформулировал такой заговор: АНБ известна некоторая оптимизация, позволяющая находить произвольные коллизии SHA-256; но для практического использования этой оптимизации требуется знать некоторое число “особых точек” – блоков данных, для которых результат SHA-256 меньше порогового значения. Данная теория, кстати, не выглядит математически абсурдной. Множество найденных “особых точек” позволяет АНБ построить радужную таблицу, на которой и заработает их секретная оптимизация SHA-256. Так как денег в бюджете не хватило (мало ли – может, ушли на строительство), решено было запустить в эти интернеты криптовалюту, протокол которой привязан к вычислению “особых точек”, да ещё и устроен таким образом, что результаты автоматически публикуются через Сеть, с резервированием (удобно собирать). При этом нужное АНБ пороговое значение достаточно мало, но и протокол устроен так, что мощность сети наращивается постепенно, а на основе этого роста корректируется и цель сети (Target), которая всё ближе и ближе к полезному для АНБ результату.

Тут особенно занимательно, что в таком случае сеть сама постепенно выходит на нужную мощность – так устроен протокол: награда за майнинг мотивирует к увеличению мощности майнера, а такое увеличение сдвигает пороговое значение сложности.

Считается, что одним из факторов, сдерживающих внедрение самоуправляемых автомобилей, являются трудности с определением ответственных в случае ДТП. Однако не стоит переоценивать эти юридические сложности, связанные с появлением автомобилей-роботов. Да, ответственность с пассажиров снимается, перекладывается на производителя автомобиля, это очень удобно.

Во-первых, производитель, опираясь на “груз ответственности”, запрещает ручное вождение, а также, ещё раз, запрещает вносить какие бы то ни было изменения в конструкцию и ПО, да и вообще – автомобиль они больше не продают, а лишь лицензируют “право проезда”;

Во-вторых, ответственность за ошибки конструкции и опасные “баги” в программном обеспечении будет сводиться к единичным миллионным выплатам (не так много для автогиганта) и отзыву автомобилей “на перепрошивку” (практика уже отработана, и с отзывами, и с выплатами);

В-третьих, и это самое интересное, наверняка появятся некие квоты на “травматизм и ДТП”, которыми страховые компании и автопроизводители будут обмениваться между собой – потому что в роботизированном мире подобная статистка хорошо формализуется.

Вопрос лишь в том, много ли окажется желающих за собственные деньги ездить в запертой (“а чтобы не выскочили на проезжую часть без команды”) коробочке, управляемой даже не локальным персональным автопилотом, а транспортной сетью (“потому что планирование, оптимизация потоков”), без единого шанса как-то повлиять на ситуацию в момент перемещения между точками А и Б. Особенно, если учитывать следующий тонкий момент. Автомобили-роботы, находящиеся в транспортном потоке, обмениваются между собой информацией и, в перспективе, принимают решения о безопасном “разруливании” каких-то критических ситуаций. Можно ожидать, что роботы и компьютеры, обычно, справятся с такой задачей хорошо и без потерь. Но возможны ситуации, – например, возникающие в результате стихийных событий, вроде падения дерева на трассу, – когда выхода без потерь просто нет. И вот, в случае транспортного потока ближайшего будущего, решение о том, кому из пассажиров и что терять, станут принимать роботы, управляющие коробочками-автомобилями. Многим ли это понравится?

Впрочем, роботы, конечно, безопаснее, это доказывает не только гражданская авиация. Безопаснее – до тех пор, пока под контролем.