dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Вот спрашивают, что общего у DNS и радиолокации. Вообще, не так уж и много, но есть интересные параллели, о которых не часто задумываются.

Вот пример: если взглянуть на радары с немного иной, чем обычная, точки зрения, то окажется, что радар отправляет в окружающее его пространство особый “запрос”, “ответом” на который будут координаты некоторого объекта в “окружающем пространстве”. На первый взгляд, такая трактовка может показаться странной и отвлечённой. Тем не менее, главное – выбрать верный уровень абстракции. При ближайшем рассмотрении оказывается, что описанным образом моделируется работа множества вполне реальных импульсно-доплеровских РЛС в режиме сопровождения цели. В этом режиме станция отправляет ЭМ-импульсы в направлении цели (в конкретный “сегмент” окружающего пространства) и, на основе полученного “ответа” на “запрос” (отражённого сигнала), определяет новые координаты цели. Можно сказать, в ответ на запрос приходит информация об “адресации” цели в пространстве.

Неожиданно? Но в программном обеспечении систем наведения и управления, работающих с РЛС, именно так всё и происходит логически: спросили обновление координат цели у РЛС – получили ответ. DNS также отвечает на запросы: спросили про узел с заданным именем – получите ответ с IP-адресом.

А параллели начинаются дальше.

Одна из самых известных уязвимостей, связанных с DNS – “отравление кеша” (имеется в виду, понятно, кеш адресной информации резолверов и DNS-серверов). Исходная причина этой уязвимости в том, что некоторое специальное программное обеспечение не контролирует, от кого получает ответ на свой запрос, но при этом данные ответа трактует как заведомо достоверные, сохраняет в кеше и далее использует для адресации.

То есть, спросили некий DNS-сервер из “окружающего пространства Интернета” об адресе узла, пришёл ответ, а от кого он реально пришёл – от того сервера, который спрашивали, или нет – никто не проверяет. Более того, встречались и встречаются совсем уж “закритические” случаи, когда программное обеспечение при обработке “ответа” от сервера вообще не проверяет, а был ли сделан соответствующий запрос. При этом ложный ответ, который прислали злоумышленники, содержит неверную адресную информацию. В результате приложение, запросившее адрес сервера для некоторого домена, отправляется, скажем так, не туда.

Активные помехи, позволяющие срывать сопровождение цели РЛС, могут работать так: источник помех, например находящийся на борту цели, передаёт “атакующему” радару сигналы, имитирующие отражённые зондирующие импульсы радара, но при этом в имитацию вносятся искажения, изменяющие “вычисленную информацию” о цели на стороне радара. То есть, радар передаёт “запрос” – зондирующий импульс – в сторону цели и получает ложный “ответ”, похожий на отражённый целью сигнал, но на самом деле сгенерированный помехопостановщиком и содержащий неверные характеристики, реальный же “ответ” – отражение от цели – теряется из-за помех. В результате РЛС, действуя на основе ложной информации из поддельного ответа, вычисляет обновлённые координаты цели с ошибкой. За несколько итераций можно “увести” сигнал от реальной цели, так что после исчезновения помехи РЛС придётся искать цель заново.

Оба случая сильно похожи по логике явления: без проверки “валидности” источника “ответов” на свои “запросы”, и радар, и DNS-резолвер равно по одним и тем же причинам остаются с неверной информацией, оказываются одурачены. DNS-резолвер отправляет браузер интернет-пользователя на подставной фишинговый веб-сайт, а ракета с радаром пролетает мимо вражеского истребителя.

Да, конечно, причина в том, что логический фундамент при конструировании самых разных систем – он одинаковый.

При этом, как ни странно, и методы защиты схожи по логике их построения: тщательная верификация “ответов” на предмет их источника с привязкой к изменяющимся характеристикам “запроса”. Об этом, наверное, в следующий раз.

Такая субботняя заметка.

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.

Про развитие мирового финансового кризиса есть много версий. А вот как вам такая (надеюсь, новая)?

Как известно, есть эталон килограмма – это такая гиря, которая определяет мировой килограмм, делает его единицей измерения. Эта самая гиря всегда весит один килограмм, по определению. Другие единицы измерений международной системы определены через физические законы, то есть их можно вычислить в физической лаборатории. Но не килограмм.

Достаточно школьных знаний по физике, чтобы понять: килограмм лежит в фундаменте хозяйственно важных измерений. Дело даже не в килограммах золота. Дело в амперах, канделах и тому подобных единицах, определяющих современную индустрию – все они завязаны на килограмм.

И вот в эталоне килограмма кто-то просверлил дырочку. И эталон стал весить меньше. А за изменением килограмма потянулась цепочка: электроток, генерирующие станции, тепловозы, спутники GPS, банковские депозиты, мартеновские печи, нефтеперегонные заводы – всё принялось работать иначе, потому что изменились управляющие воздействия, заданные эталоном килограмма. Бах! – получите мировой финансовый кризис!

Помните старую “экологическую” штуку про бабочку на Дальнем Востоке, взмах крыльев которой запускает сложнейшую цепочку атмосферных процессов, в итоге порождающую страшный ураган в США? Что поделать, “сложная система” непредсказуема и зависит от мелких воздействий.

При этом микроскопическая дырочка в эталоне килограмма, свалившая мировую финансовую “сложную систему”, куда как эффективнее, чем взмах крыла бабочки. Вопросы лишь в том, сама ли бабочка махала крыльями, и в том, на какую глубину требуется сверлить эталон, чтобы ураган не промахнулся.

Это всё, конечно, шутка. Сообщаю на всякий случай.

А эталон килограмма заменяют на физическое определение. Или уже заменили? Так или иначе, я несколько лет назад писал про килограмм небольшую заметку – доступна по ссылке.

Как утверждает источник, на картинке – оригинальный механический замок высокой секретности, использовавшийся в СССР (насколько реальное происхождение замка соответствует этой версии – не ясно).

Интересно, что, как пишут, предназначение конкретно этого замка – быть дополнительной “надстройкой” над замочной скважиной. То есть, для того чтобы получить доступ к замочной скважине “основного” замка, требовалось открыть этот изящный “ящичек”.

Зачем требуется такое решение? Вот зачем: находясь на “чужой территории”, можно закупить местный сейф (например, для хранения документов в посольстве – на такое применение указывают по ссылке) и дополнительно закрыть его подобным “внешним” замком. Ведь понятно, что местные производители сейфов, узнав, куда конкретно поставляется данный образец, могут поделиться дубликатами ключей с “заинтересованным службами” принимающей посольство стороны. Обладатель таких ключей сможет открывать сейф штатным образом, не оставляя следов, которые помогли бы понять, что содержимое сейфа было “скомпрометировано”. А ведь именно обнаружение вторжений – важнейшая задача контрразведки.

Введение дополнительного замка в этом случае позволяет свести на нет эффект получения местных дубликатов ключей и при этом экономить на поставке собственных сейфов. Так что применение вполне логичное.

Кстати, подобным образом “улучшались” потенциально прослушиваемые линии связи (например, спутниковые телефоны, предоставленные доброхотами из стран “развитой демократии”): к телефонному аппарату прикрепляется “скремблер”, шифрующий акустический речевой сигнал на входе и преобразующий его в столь же пригодный для передачи по предоставленной линии связи, но “закрытый”, сигнал на выходе. На приёмной трубке ставился обратный преобразователь, понятно. Про “аналоговую криптографию” я как-то писал для ИнфоБума.

Про исследование ионосферы с помощью HAARP в блоге Игоря Иванова. Интересно, кстати, что HAARP – станция, излучающая в ионосферу электромагнитное излучение, – содержит реализацию АФАР (Активной Фазированной Антенной Решётки): там все излучатели имеют единое управление фазами, что позволяет “направлять лучи” (фокусировать энергию) в нужные точки пространства. Подумайте сами, как бы без управления фазами подобная антенна, представляющая собой множество излучателей, расположенных на земле, “поворачивалась”?

На трёх фото к этой заметке – резной декор старого собора, 18-го века. В узоре запуталась фигура человека.

Кто это? Если посмотреть внимательно, то это астронавт. Астронавт, без всяких вариантов типа “похоже на скафандр, но это просто пробковый шлем и балахон в понимании мастера-резчика”. Так вот.

Астронавты от древних мастеров. Крупнее:

Фокус в том, что этого астронавта, оказывается, сделал кто-то из резчиков, принимавших участие в реставрации собора в 90-х годах 20-го века. А кто-то подумал о палеовизите?

(via)

Кто там вычисляет скорость столкновения “Иридиума” с “Космосом”? Вообще, если посмотреть на их орбиты, то получается, что один врезался в другой под углом “между векторами скорости” около 75 градусов. То есть, где-то около 8 км/сек скорость и вовсе “не лоб в лоб”. (Это всё числа с большими погрешностями, конечно: где-то 10%.)

Такая конфигурация столкновения двух небольших объектов на высокой скорости, кстати, довольно сложная: нужно же суметь попасть. Совсем другое дело – столкновение “лоб в лоб” или “вдогон”. “Вдогон” проще всего устроить, “лоб в лоб” – посложнее, но тоже проще, чем “вбок”. (Только имейте в виду, что в реальности всё происходит в 3D.)

В продолжение предыдущей заметки по теме, пара моментов. (Напомню, что речь шла о том, можно ли не просто ставить комплексам ПВО активную помеху, но вторгаться в систему внутреннего управления комплекса и активно вмешиваться таким образом в его работу.)

Момент первый: “побочные излучения”. Так, для успешного “внедрения в систему”, хорошо бы знать в каком режиме работает комплекс, что происходит у него внутри в данный момент времени. Известно, что практически всякое электронное устройство при работе излучает электромагнитные волны в окружающее пространство. Радиоэлектроника комплекса ПВО, даже не то чтобы не является исключением, а наоборот – излучает много всякого вокруг. При этом, понятно, часть систем там вообще создана для излучения зондирующих импульсов, а другая часть просто излучает из-за законов физики. Все эти “побочные эффекты” можно принимать из эфира чувствительным оборудованием и анализировать. Часто, приём возможен с большого расстояния.

Тут ещё нужно иметь в виду, что комплексы ПВО, это системы реального времени – они работают по довольно жёстким алгоритмам, привязанным к “временной диаграмме”. Поэтому, определив, в каком режиме находятся системы комплекса в данный момент, можно предсказать, решением каких задач эти системы займутся в следующие секунды. Как раз для определения действующего режима подходит анализ “утечек излучений”.

Более того, многое можно понять уже изучая “штатные” зондирующие импульсы: какие цели сопровождает комплекс, какие собирается обстреливать, сколько именно целей уже на сопровождении и т.д. Понятно, что принимать “штатные” сигналы можно, например, с борта самолёта ДРЛО. Перца в блюдо добавляет то простое рассуждение, что на борту этого самолёта можно принимать не только “прямые сигналы” передатчика радара комплекса, но и множество отражений этих сигналов (в том числе, отражения от целей, от самого комплекса и т.д.). Так что материала для компьютерного анализа много. Результаты анализа позволяют рассчитать “точки входа” для активного вмешательства.

Момент второй: почему нужно строить хитрые атаки на вскрытие внутреннего управления и на, вероятно, частичный перехват этого управления, вместо того, чтобы поставить более простую помеху, приводящую к “распаду функций” комплекса (радары не передают целеуказаний, КП отключен от пусковых установок и т.п)? Вот почему: хитрая “хакерская” атака служит для эффективной дезинформации противника, не раскрывая при этом намерений атакующей стороны, а простой вывод систем из строя сразу демаскирует и атаку и намерения.

Вот.

После небольшого перерыва блог dxdt.ru продолжается.

Вот, скажем, в чём ценность разных исследовательских морских-океанских мероприятий, в подробностях изучающих рельеф дна? Вроде бы, полезно для развития океанографии. Но, как иногда бывает, это не единственный эффект, а подробные сведения о рельефе дна нужны для подводной навигации, актуальной для военных применений.

Под водой вообще доступных ориентиров и “системных особенностей”, на которые можно опереться навигационным системам, не много, особенно если плыть приходится на глубине в многие сотни метров. Не секрет, что крылатые ракеты летают, ориентируясь по рельефу местности. Подводные лодки и подводные роботы плавают, ориентируясь по рельефу дна. (Конечно, помогая себе инерциальными системами.) Ну и, кроме прочего, в “складках рельефа” можно прятаться от сонаров противника.

Ситуация становится интереснее, если учитывать, что для проведения каких-нибудь операций требуются данные о рельефе дна в непосредственной близости от береговой линии той или иной морской державы. Отсюда, кстати, происходят всякие “случайные” заходы на редкость быстроходных “рыболовецких посудин” в территориальные воды.

Вот, кстати, почему-то часто приходится слышать, что если в какой-то криптосистеме большое число возможных ключей, то уже поэтому такая криптосистема стойкая и хорошая. Такое заблуждение. Между тем, даже в популярной литературе традиционно приводится старый пример с наивной криптосистемой на перестановках букв алфавита. Вот он:

Предположим, что в качестве ключа используется конкретная перестановка всех букв алфавита (перестановка – это, думаю, понятно, что такое: было “АБВ…ЮЯ”, стало “БTА…ФК”). Шифрование производится заменой буквы открытого текста на соответствующую ей букву ключа (скажем, А->Б; Б->T и т.д. – если использовать только что упомянутый ключ).

В такой криптосистеме число ключей = 33!, то есть где-то около 8.7*10³⁶ – перебирать и перебирать. Но при этом всякое достаточно длинное осмысленное текстовое сообщение, зашифрованное описанным выше образом, элементарно раскрывается за доли секунды, так как частотные характеристики текстов на естественном языке позволяют быстро вычислить ключ без перебора всех его вариантов.

DARPA заказывает некую секретную программу Gandalf, при этом основные условия тендера вполне публичны. То есть можно предположить, что это вообще очередная дезинформация для заинтересованных сторон.

Тем не менее, суть программы – разработка портативных переносных устройств, позволяющих идентифицировать конкретные радиопередатчики и определять их координаты. Такой инструмент для поиска.

Вообще, с помощью нескольких приёмников, обменивающихся между собой информацией (этакая поисковая сеть), можно многое сделать. При этом вовсе не обязательно снабжать приёмники большими антеннами и использовать примитивную пеленгацию по азимутам. (Хотя, наверное, это самое очевидное решение.) Так, компактная антенна вполне может принимать довольно длинные волны – вспомните бытовые радиоприёмники. Определять же местоположение передатчика можно без “взятия азимутов” направленной антенной, вместо этого синхронно фиксируя на всех устройствах изменения сигнала во времени.

Скажем, подобная система поиска могла бы использовать GPS, дающую не только координаты, но и “глобальное” время с очень высокой точностью. Это опять очевидное решение, на практике не слишком полезное: GPS доступна не везде (здания, подземные сооружения – там спутников не видно), а там, где доступна GPS, можно использовать уже имеющиеся методы определения координат передатчиков (те же спутники или начинённые оборудованием машины), не разрабатывая “портативных коробочек”.

Так что оказывается, новая система должна как-то иначе определять взаимное положение элементов сети поиска и время тоже тут должно быть своё, возможно, корректируемое по GPS.

Другая проблема, ради которой, возможно, DARPA и затевает проект (если информация о нём это, всё ж, не дезинформация) – идентификация, собственно, конкретных физических передатчиков. Это действительно сложно, если только речь не идёт о стандартных коммерческих устройствах типа сотовых телефонных аппаратов. В принципе, сигнал всякого реального передатчика обязательно имеет свои индивидуальные особенности, обусловленные специфическими характеристиками конкретных экземпляров аналоговых схем-цепей-устройств в этом самом передатчике. Другое дело, что выявление и “атрибуция” этих особенностей не в лабораторных условиях – задача, разрешимая скорее теоретически, но не практически. Тем не менее, не имея решения этой задачи, бессмысленно браться и за создание “поисковой сети”. Так что, может, именно в этом интерес DARPA?

Ну и если Gandalf появился бы, то наивные применения (упомянутые в статье по ссылке выше) типа поиска сотового телефонного аппарата с известным номером в толпе людей, заполнившей метрополитен, – это явно не та цель, из-за которой стоит городить проект.

В чём же цель?

Отыскать ответ на сей вопрос можно, если задуматься вот о чём: многие и многие современные электронные устройства являются радиопередатчиками, по задумке конструкторов или “невольно” из-за законов физики. Речь не о “блютусе в плеере”, речь о банальных электронных наручных часах, которые вполне себе излучают электромагнитные волны. Да что там часы: чип в биометрическом паспорте (более распространённый пример: транспортная карта с подобным RFID-чипом), если навести неподалёку от него нужное электромагнитное поле, принимается “излучать в эфир”. Вот это – действительно масштабные по меркам DARPA цели.