dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Ракета-носитель Falcon 9, первая ступень которой оборудована для мягкой посадки и повторного использования, вывела сегодня на орбиту грузовик Dragon. Планировалось, что первая ступень совершит посадку на специальную плавучую платформу (необитаемую), но, как пишут, посадка получилась жёсткой и нештатной. Как минимум, ступень попала на платформу – не всё так плохо.

У DARPA есть проект MOIRE, цель которого – получение новых оптических систем, пригодных для использования на спутниках (выведенных на геосинхронную орбиту, в частности). Новизна оптики заключается в том, что, благодаря принципиально иным техническим решениям (мембранным модулям), на орбите окажутся телескопы, чья разрешающая способность превысит показатели лучших современных систем в несколько раз. Так как огромные зеркала (или линзы) выводить на орбиту чрезвычайно трудно, предлагается построить трансформируемую систему, которая в сложенной конфигурации занимает минимум пространства, а разворачивается – в гигантский оптический прибор, с “зеркалом” диаметром 20 метров. (Есть видео, иллюстрирующее процесс разворачивания телескопа.)

(На картинке – сравнительные размеры зеркал различных телескопов и зеркала проекта MOIRE, в представлении художника; DARPA.)

Подобные конструкции-трансформеры, иногда весьма сложной структуры, давно используются на разведывательных спутниках. Только раньше таким способом сворачивались-разворачивались огромные антенны. Интересно, что именно эта инженерная задача – проектирование сложных механических “сворачивающихся структур” – в своё время стала одной из ключевых причин развития такой математической дисциплины, как компьютерная геометрия.

Мощные телескопы на геосинхронной орбите нужны для того, чтобы вести мониторинг большей части поверхности Земли (лучше – всей поверхности), в режиме реального времени, с большим разрешением. Такая система мониторинга позволяет оперативно глянуть из космоса в любой уголок нашей замечательной планеты – не нужно ждать прохождения спутника, заказывать “обзор” заблаговременно. Естественно, задачи, прежде всего, – разведывательные: все мощные орбитальные телескопы, которые сейчас используются астрономами, выросли из решения задач орбитальной разведки.

Подобная система мониторинга земной поверхности будет иметь дело с огромными объёмами данных. Примем, что площадь поверхности Земли – 510 млн квадратных километров, а полезное разрешение – 10 метров (пусть вертикальное совпадает с горизонтальным, тогда в одном квадратном километре – 10 тыс. пикселей). Это означает, что один “снимок” поверхности Земли будет содержать 510*10^6*10^4 = 5,1*10^12, то есть, около 5 триллионов пикселей. Если мы записываем значение яркости пикселя с разрешением в 8 битов, то наш снимок займёт лишь около 5 терабайт в хранилище. Не так много, особенно если учитывать, что десятиметровое разрешение позволяет увидеть множество типов самолётов, прочей военной техники, идентифицировать типы кораблей, различать колонны грузовиков (или танков), в общем, немало. Но, естественно, для настоящей разведки требуется разрешение менее метра, что значительно увеличивает объёмы данных, не делая, впрочем, их фантастическими, потому что нужно же учитывать плюсы эффективного кодирования и прочей “дедупликации”.

Кстати, если спутниковая группировка пишет “видео всей Земли” с частотой 12 кадров в секунду, то суточный лог займёт (без сжатия) 86400*12*5Тб = (примерно) 5 эксабайт (или пять миллионов терабайт). Это уже много. Как минимум, такой объём сложно хранить на самих спутниках.

Основная проблема с большим объёмом данных, образующихся на орбите, в том, как их скачать на землю. Но несколько параллельных лазерных “даталинков”, идущих в наземные оптические телескопы, могут предложить весьма быстрый канал, который точно позволит вести в реальном времени мониторинг земной поверхности с низким разрешением, мгновенно переключая орбитальную оптику в “субметровый режим”, если потребовалось понаблюдать за каким-то отдельным регионом в деталях. Лазерные системы связи активно испытываются много лет, например, есть относительно свежий эксперимент NASA на МКС – Optical PAyload for Lasercomm Science (OPALS). Если данные передаются на землю со скоростью один гигабит в секунду, или в 100 мегабайт/сек, то изображение региона 100х100 км, с разрешением в 2 байтовых пикселя на метр, объёмом в 40 несжатых гигабайт, скачается примерно за семь минут. Очевидно, что оптимизация процесса позволит получать высококачественные снимки территорий всего через несколько минут после того, как эти снимки запросили. Задачи общего обзора и детального наблюдения могут быть разделены между спутниками. Всё это сильно приближает к реальности распространённый кинематографический сюжет, когда находящиеся на земле бойцы сил специальных операций за какие-то минуты получают на свои носимые компьютеры свежие космические снимки соседнего населённого пункта, позволяющие видеть фигуры людей на улицах.

На картинке (ниже), которую я взял из копии страницы, рассказывающей об инструменте управления атаками на VPN от АНБ, две эмблемы этого инструмента – старая и новая. (Старая – слева, если что.) Инструмент изначально назывался Virtual Private Network Attack Orchestrator (VAO), но позже превратился в POISONNUT. Собственно, процесс превращения практически идеально отражён в сочетании эмблем:

Забавно. То ли это такая шутка, то ли в АНБ действительно какие-то новые времена.

В январе 2006 года сайт dxdt.ru заработал в его теперешнем формате. День рождения сайта я назначил на 5 января, так что сегодня исполняется 9 лет. Домен dxdt.ru – зарегистрирован в 2004 году, тогда же под этим доменом появилась небольшая страничка, однако время жизни в современном формате логичнее отсчитывать с 2006 года.

CMS WordPress показывает, что на настоящий момент опубликовано 2257 записок, к которым оставлено 10460 комментариев. По сравнению с предыдущим пятым января – прирост лишь в 168 записок, не так много: в 2014 году были большие перерывы в публикациях, так сложилось. В 2014 году сайт переехал из Amazon EC2 на мощности DigitalOcean, а также сменил протокол доступа на HTTPS.

Замораживать или закрывать dxdt.ru я пока не планирую, надеюсь пополнять его дальше. Хотя, возможно, в обозримом времени назреет необходимость смены формата, а может – так и не назреет.

Спасибо, что читаете!

В тексте новой российской военной доктрины прямо упомянуто гиперзвуковое оружие, следом за высокоточным:

15. Характерные черты и особенности современных военных конфликтов:

[…]

б) массированное применение систем вооружения и военной техники, высокоточного, гиперзвукового оружия, средств радиоэлектронной борьбы, оружия на новых физических принципах, сопоставимого по эффективности с ядерным оружием, информационно-управляющих систем, а также беспилотных летательных и автономных морских аппаратов, управляемых роботизированных образцов вооружения и военной техники;

В предыдущей редакции гиперзвука не было. Автономные морские аппараты, кстати, были указаны в редакции 2010 года. (И ещё исчезло упоминание “инфразвукового оружия”.)

2014 год заканчивается. Следующий – 2015. Как минимум, он нечётный. А кроме того – аж 15 год третьего тысячелетия. Если смотреть с чуть меньшим размахом, то 15 год 21-го века (что, кстати, тоже может впечатлить). Как обычно, посмотрим, что там нового появится. Наверняка нас ждут полностью самоуправляемые автомобили (в предсерийном или даже серийном варианте), запреты любительских беспилотников, продолжение технического разрезания Сети на национальные сегменты и противодействия этому разрезанию, куча новых уязвимостей в “безопасных” протоколах, взломы боевых роботов (если последних удастся обнаружить, конечно), и много ещё всего интересного, а также – занимательного.

Традиционно, несколько ссылок на записки, публиковавшиеся в 2014 году:

• Очки дополненной реальности: “предсказание” событий;
• Ключи в DNSSEC: разбор на примере;
• Фундаментальные характеристики бэкдора;
• Обнаружение “незарегистрированного” программного кода;
• “Плащи-невидимки” на практике;
• Побочные каналы, криптографическое ПО и компьютеры;
• Дистанционное внедрение программных закладок в бортовое ПО;
• Контролируемое закрытие ближнего космоса;
• Базы авиаперелётов и идентификация смартфонов;
• Техно-юмор: чтение мыслей;
• Специальные инструменты АНБ в прессе.

(Кстати, в 2014 году dxdt.ru полностью перешёл на HTTPS. Тоже веха в развитии проекта.)

С наступающим Новым годом!

На сайте Spiegel Online опубликован (PDF) занятный документ британского Центра правительственной связи (GCHQ – это спецслужба, занимающаяся, в том числе, радиоэлектронной разведкой). Документ, – конечно, полученный от Сноудена, – описывает технологию, которую рекомендуют применять для деанонимизации пользователей сети TOR. Технология, впрочем, известная, основанная на корреляции параметров трафика на входном и выходном узлах сети. Конкретно – используются временные параметры.

Напомню, что TOR, для анонимизации, использует цепочку из узлов, пересылающих зашифрованный трафик. С цепочкой всегда связаны входной (“начальный”) и выходной (“оконечный”) узлы. Внутри сети TOR пользовательский трафик зашифрован, “вложенным” шифрованием. Известно, что параллельный анализ трафика, наблюдаемого на входном и выходном узлах (то есть, трафика, входящего в TOR и выходящего из этой сети), позволяет деанонимизировать источник трафика. Деанонимизация здесь сводится к определению внешнего IP-адреса пользовательского узла. Трафик можно собирать либо специальными средствами мониторинга, либо при помощи собственного выходного узла. Важно заметить, что выходной трафик не обязательно собирать непосредственно на выходном узле. Можно записывать TOR-трафик (который несложно выделить) непосредственно на сетях провайдеров, у которых размещаются посещаемые веб-сайты.

Собственно, методика известная (я, например, писал о ней в осеннем выпуске журнала “Доменные имена“), применяемая на практике, и не только в Великобритании, что подтверждает новая публикация “секретных документов” (датированных, кстати, 2011 годом). Более продвинутый вариант этой технологии деанонимизации TOR использует для построения сигнатур дополнительные параметры записываемого трафика. Между прочим, деанонимизацию можно проводить постфактум, используя ранее записанные сигнатуры. Весь трафик сохранять не требуется: как обычно, само использование TOR автоматически поднимает нужные флаги, выделяя интересующий поток из общего массива данных, идущих через узел мониторинга.

Боевой железнодорожный ракетный комплекс (БЖРК) – это, как известно, железнодорожный состав, перевозящий и могущий запускать стратегические баллистические ракеты. Такие поезда, как носители ядерного оружия, чем-то похожи на подводные лодки: автономно перемещаются на большие расстояния, затрудняя мониторинг местоположения. Несмотря на то, что могут быть построены специальные ветки, ракетные поезда должны ходить по гражданской железной дороге, потому что чем более разветвлённая сеть используется, тем сложнее обнаружить поезд различным разведывательным системам.

Поезд, замаскированный под обычный состав, или просто – замаскированный, обнаружить сложно: он либо похож на другие составы, либо вообще плохо заметен, так как движется. Оказывается, в теории, может существовать дополнительный источник информации о вероятном местоположении таких поездов. Дело в том, что железнодорожное движение – явление регулярное. Регулярность, в том числе, относится и к гражданским поездам. Понятно, что для передвижения специальных поездов в режиме работы железной дороги должны быть зарезервированы окна, потому что такой поезд требует особого отношения. Естественно, на железной дороге используются автоматизированные системы управления движением.

Если у иностранной разведки есть удалённый доступ к этим компьютерным системам, то при помощи выгрузки и анализа данных о расписаниях и работе путевого оборудования аналитическая служба сможет выделить приблизительные графики движения БЖРК. Понятно, что для этого не нужно получать подробное расписание и знать о параметрах самих БЖРК. Тем самым сузится пространство поиска специальных поездов, потому что, как минимум, будет ясно, где они точно не могут находиться в заданный момент времени. А так как карта железнодорожной сети известна, это уже немало. Тут, конечно, необходимо вспомнить о возможностях АНБ по проникновению в различные вычислительные сети. Особенно – в гражданские.

Перехватывать гиперзвуковые летательные аппараты сложно. Зато против них можно попробовать использовать воздушные заграждения. Естественно, нового типа, а не просто тросы, натягиваемые аэростатами (хотя и тросы сгодились бы). Из-за огромной скорости полёта и особенностей конструкции, столкновение гиперзвукового аппарата даже с парой небольших стальных дробинок может нанести критические повреждения. В принципе, дробинка может быть и не стальной, а керамической – этот вариант подходит лучше. Механическое заграждение может быть выставлено на пути беспилотника (пусть гиперзвуковой аппарат будет беспилотным) за несколько десятков секунд до его прибытия. Способов постановки немало: например, выстреливаемые с земли кассеты, разбрасываемые с самолёта блоки. В воздухе заграждение может удерживаться некоторое время за счёт парашютов или подобных им устройств, годятся даже небольшие воздушные шары.

В теории, гиперзвуковой аппарат может облететь такое заграждение. Правда, для этого ему придётся маневрировать, а это перегрузки: чтобы перегрузку снизить, нужно заранее определить местоположение заграждения, а для этого его нужно увидеть на большом расстоянии. Но проблема в другом. Если вы дозвуковая крылатая ракета, то для обходного манёвра достаточно и полкилометра. Но если вы движетесь со скоростью более двух километров в секунду, то и одного километра мало: и даже не потому, что большая перегрузка, а просто потому, что на принятие решения и, собственно, на само маневрирование, остаётся заметно меньше 500 миллисекунд (500 миллисекунд – это, максимум, километр дистанции, понятно, что маневрировать нужно раньше, иначе столкновение неизбежно). Это чрезвычайно короткий промежуток времени. Наверное, если некий волшебный бортовой радар и успел обнаружить малозаметное воздушное заграждение, определить его размеры, а вычислительная система управления полётом успела просчитать новую траекторию, и затратили они на это около 100 миллисекунд, то за половину из оставшихся 400 миллисекунд нужно будет передвинуть органы управления, чтобы аппарат начал изменять траекторию. Конечно, гиперзвуковые скорости позволяют использовать органы управления минимальной площади, но это не означает, что ими легко управлять – воздушный напор ведь тоже немаленький.

Так что простые и дешёвые “заградительные меры” вполне могут оказаться эффективным инструментом противовоздушной обороны, если в качестве средств нападения используются гиперзвуковые аппараты. Главное, чтобы средства доставки заграждений успели эти самые заграждения развернуть. Ничто, впрочем, не мешает заранее подготовить запас заграждений на важных направлениях. Да и аэростаты, возможно, вновь обретут популярность.

Ещё несколько лет назад сайт, доступный только по HTTPS, мог оказаться вне зоны действия различных поисковых роботов, которые по HTTPS не умели страницы извлекать. Сейчас это не так. Я посмотрел в логи веб-сервера dxdt.ru и выбрал (произвольно) записи от нескольких ботов, чтобы определить, какие протоколы и шифронаборы они используют. Вот результат:

Googlebot/2.1 – “TLSv1 ECDHE-RSA-AES256-SHA”
bingbot/2.0 – “TLSv1 ECDHE-RSA-AES256-SHA”
YandexBlogs/0.99 – “TLSv1 DHE-RSA-AES256-SHA”
YandexBot/3.0 – “TLSv1.2 ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384”
Mail.RU_Bot/2.0 – “TLSv1 DHE-RSA-AES256-SHA”
SputnikBot/2.3 – “TLSv1.2 ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384”
YandexImageResizer/2.0 – “TLSv1 DHE-RSA-AES256-SHA”
sukibot_heritrix/3.1.1 – “TLSv1 ECDHE-RSA-AES256-SHA”
R6_CommentReader – “TLSv1 ECDHE-RSA-AES128-SHA”
rogerbot/1.0 – “TLSv1.1 ECDHE-RSA-AES256-SHA”
linkdexbot/2.0 – “TLSv1.2 ECDHE-RSA-AES128-SHA”
AhrefsBot/5.0 – “TLSv1.2 ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384”
MJ12bot/v1.4.5 – “TLSv1 ECDHE-RSA-AES256-SHA”
DotBot/1.1 – “TLSv1 DHE-RSA-AES256-SHA”

То есть, никаких проблем с обходом сайтов по HTTPS у ключевых для Рунета ботов – нет. Формально, из крупных ботов, “Яндекс” – самый прогрессивный, в смысле поддержки протоколов: тут мы видим TLSv1.2 и AES в режиме GCM (что, собственно, ожидаемо). Не подкачал даже SputnikBot – тут тоже все суперсовременно. Естественно, в случае с ботами, используемые шифронаборы мало на что влияют, да и вряд ли могут рассматриваться как определяющий показатель, особенно в современной структуре Веба. Но зато можно сказать, что работающие по HTTPS сайты, даже если они используют современные настройки TLS, вполне себе доступны для индексации самыми значимыми поисковыми машинами. Это означает, что можно смело переходить на HTTPS, не опасаясь, что боты не доберутся до контента.

Сегодня сервер dxdt.ru переехал из Amazon EC2 в Digital Ocean (естественно, в виртуальную машину). Вроде бы переезд обошёлся без особых проблем. Попутно поменялась операционная система: вместо Amazon Linux теперь CentOS 6. Посмотрим, как сайт будет жить на новом месте. С Amazon EC2, при этом, никаких проблем не было и нет, как нет и нареканий – там у меня, как и раньше, остаются другие проекты. Причина переезда dxdt.ru простая: есть ощущение, что Digital Ocean предоставляет большую вычислительную мощность по меньшей цене. Конечно, нет того разнообразия сервисов, которые предлагает Amazon, но для dxdt.ru как раз нужна просто виртуальная машина, с достаточными ресурсами.

(Снаружи, никаких изменений, кроме IP-адреса, заметно быть не должно. Если вдруг что-то сломалось – пишите, пожалуйста, в комментарии.)