dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Полёты всех F-22 приостановили, сообщают, что из-за проблем с кислородным оборудованием. Проблемы, кстати, традиционные. Занятно, что они тянутся ещё со времён Второй мировой, когда лётчики часто вообще опасались “связываться с кислородом” и предпочитали игнорировать наличие этих систем по максимуму, где только было возможно. Собственно, если верить сообщению по ссылке, для F-22 предлагалось такое же решение – не летать высоко. Как говорится: “На дворе 21 век, а кое где до сих пор одна пара валенок на двоих.”

Продолжаем собирать распространённые мнения о “недостатках”, которые, якобы, присущи автономным боевым роботам просто потому, что они – роботы. В прошлой части разобраны (с комментариями) три “недостатка”: незащищённость электроники от ЭМ-импульсов; трудности с преодолением препятствий; отсутствие гибкости в действиях роботов, позволяющее “уничтожить их всех” одним способом. Этих недостатков на самом деле у перспективных роботов нет, почему – рассказано в предыдущей части. А в этой части – новые “недостатки”.

4.

Можно узнать алгоритмы, по которым управляются роботы, и в дальнейшем получить возможность в точности предсказывать действия, предпринимаемые роботом в заданной ситуации. Грубо говоря, можно определить, например, по какой траектории робот станет обходить препятствие и эту траекторию заранее хорошо пристрелять.

Почему недостаток мнимый: открытость алгоритма вовсе не означает, что можно предсказать поведение робота. Так, выбор траектории передвижения может быть вообще случайным: ведь в большинстве случаев на местности существует множество траекторий, ведущих “из пункта А в пункт Б”. Случайный (или псевдослучайный, если хотите) выбор конфигурации траектории – хорошо отработан в применении к маневрирующим боеголовкам ракет. Если внести здоровый элемент хаоса в действия боевого робота, то это только повысит его выживаемость. Поэтому достаточная степень непредсказуемости будет обеспечена.

5.

Роботов легко дезориентировать, подставляя в окружающий пейзаж всякие пугала или какие-нибудь муляжи техники. Дезориентированные роботы истратят всю энергию на борьбу с пугалами.

Почему недостаток мнимый: “пугала” и муляжи давно используются для введения в заблуждение людей и техники, ложные цели – целое богатое технологическое направление, с историей. Соответственно, следом за развитием технологий создания ложных целей развиваются и технологии, позволяющие определить, что цель ложная. Такое определение проводится, что называется, инструментальными методами, с использованием сенсоров и компьютеров, сравнивающих сигнатуры целей с базами данных. То есть, в случае с роботами, нужно только установить наработанные электронные инструменты на борт робота, с интерфейсом “компьютер-компьютер” проблем не возникнет.

6.

Технически сложные роботы требуют специального обслуживания, поэтому развернуть их вдали от крупных баз невозможно.

А это, кстати, не то чтобы очень мнимый недостаток. Действительно, новый вид техники, образцы которой плотно набиты микроэлектроникой и сложными механическими агрегатами (всякие гидравлические приводы, электродвигатели и тому подобные штуки), потребует отдельного обслуживания. И для его осуществления нужны новые ремонтные базы. С другой стороны, роботы могут иметь встроенные механизмы самодиагностики и самовосстановления, а также модульную конструкцию.

Большой вопрос: смогут ли одни роботы чинить других и как к этому отнесутся люди – ведь это уже, фактически, будет та самая независимая “раса роботов”, самовоспроизводящаяся и вооружённая до зубов, верно? Вот это действительно основной недостаток.

Доменов верхнего уровня всё больше и больше становится. Посмотрим, как можно использовать новые домены для фильтрации контента на пользовательском компьютере. Например, .XXX – никак не помогает. Потому что сайты с соответствующим контентом есть во многих других зонах. Проблема тут в том, что чёрные списки в качестве способа фильтрации здесь не работают. Факт известный. Попытка блокировать контент “для взрослых” внесением в чёрный список .XXX – заведомо провальная.

Но можно обратить схему и увидеть, что отлично работает фильтрация по белому списку. Напомню, что в этом случае блокируется доступ ко всем ресурсам, кроме внесённых в белый список. Вывод: нужно заводить тематические домены, регистрация имён в которых будет строгой, сопряжённой с проверками. Тогда, при необходимости введения ограничений, можно очень просто реализовать надёжную фильтрацию по имени домена верхнего уровня, допуская только проверенные сайты для просмотра. По такому пути идёт КЦ домена .РФ со своей инициативой .ДЕТИ – тут как раз можно на школьных компьютерах настроить доступ только к этому домену и радоваться универсальной эффективной фильтрации малыми силами. (Главное, чтобы коммерция не победила и за регистрацией действительно строго следили. Следить придётся не только на втором уровне доменных имён, иначе от фильтрации толку не будет вообще. Скорее всего, должны допускаться только собственные сервера имён администратора зоны.) Совершенно аналогичная ситуация с доменной зоной .BANK, например. (Или есть уже старый работающий пример: GOV.)

С другой стороны, понятно, что и белый, и чёрный списки можно строить без учёта доменов верхнего уровня, а вносить в списки полные адреса ресурсов. Такие списки есть. Более того, можно сделать “белый” домен второго уровня и фильтровать по нему с равно тем же технологическим успехом. Но тогда не оказывается задействована тенденция “плоского Интернета” – и, как результат, все подобные инициативы “второго уровня” так на первые места и не выходят, а затухают, кто быстро, кто чуть медленнее. (У доменных “списков” подобного рода есть важное преимущество: число имён в домене может свободно расти, постоянно обновлять что-то, синхронизировать полные перечни имён, на фильтрующем компьютере не потребуется, всё делает DNS.)

Заметьте, что в случае с белым списком сайтов, привязанным к домену верхнего уровня, появляется отличная возможность продвигать имена в этом домене в массы уже существующих ресурсов. Приобрести дополнительное имя, позволяющее с гарантией увеличить доступность ресурса – это привлекательный вариант.

(Кстати, в случае с ХХХ – вряд ли кто-то захочет отказаться от раскрученного имени, чтобы попасть в чёрный список и оказаться заведомо зафильтрованным.)

В комментариях к предыдущей записке про утечку персональных данных высказывают хорошо обоснованные сомнения в практической полезности создания одного центра хранения персональных данных, который будет предоставлять хотя бы какую-то защиту этим данным. (Вообще, в теории, при наличии подобного центра, сконструированного и поддерживаемого компетентной структурой, можно избежать хотя бы массовых утечек данных. Ну, до тех пор, пока сам центр не сломают.)

Интересно, что есть механизмы, реализующие некий трастовый сервис, в котором пользователь должен авторизовать использование своих персональных данных с помощью третьей стороны, которой доверяют оба участника: то есть, и пользователь, и та организация, которой он разрешает использовать данные. Правда, для того, чтобы схема стала практически полезной пользовательское разрешение должно везде сопровождать персональные данные и все те, кто их принимает для осуществления транзакций, должны проверять авторизацию через единый трастовый центр. Это пока не реально.

Зато в такой схеме пользователь может легко отозвать авторизацию у потерявшей доверие организации, а те, кто не вписан в базу данных, вообще не смогут совершить каких-то транзакций, украв пользовательские данные. Естественно, схема подразумевает наличие на стороне пользователя некоторого неотчуждаемого секрета, которым подписываются (удостоверяются) запросы в трастовый центр (ну или нужно его называть более правильно: удостоверяющий центр). Этот секрет может выдаваться в виде индивидуальной смарт-карты. В мире платёжных систем такое давно пытаются ввести. Но, видимо, выгода пока не перевешивает затраты на ввод в строй и эксплуатацию схемы. Конечно, переложить часть рисков на самого пользователя, это дешевле.

Между прочим, случай с Play Station Network, пользовательские данные из которой (как пишут) массово утекли к взломщикам, очередной раз показывает, что сам пользователь может сколь угодно хорошо оберегать свои персональные данные, в том числе, информацию о кредитках, но из-за бездумной интеграции сервисов, данные всё равно утекут по причине халатности тех, кто занимается их хранением. И с этими утечками сам добросовестный пользователь ничего сделать не может, но всё равно вынужден разгребать последствия. А тот, кто утечку допустил… – ну, что ж, это коммерческая компания, и это были не её “личные” данные, а пользовательские.

Вопрос в том, должны ли быть некие центральные хранилища, соответствующим образом сконструированные?

На фоне скандалов с “внезапным” обнаружением того, что особенно продвинутые смартфоны от Apple записывают информацию о собственном передвижении в пространстве (и, следовательно, позволяют следить за передвижением хозяев смартфонов), интересно прикинуть, как может быть реализована некоторая глобальная система слежки за населением. На правах технологического юмора.

Понятно, что такая система должна иметь интерфейс вроде как у Google Earth и показывать своим пользователям некоторые точки, передвигающиеся по карте – то есть, пользователей. Начнём прикидки по потребным вычислительным ресурсам. Пока, очень грубые. Пусть эта мегасистема, достойная фантастического фильма, следит за 500 млн пользователей. Оценка реалистичная. Предположим, что сохраняются только две координаты (географические) для каждого пользователя. Каждая координата, с высокой точностью, влезает в 8 байтов (ну, пусть так – опять же, разумная оценка). Плюс для индексирования потребуется ещё байта четыре. Получаем: 12*2*500*10^6 = 12*10^9, то есть, примерно 12 Гб данных нужно для хранения одной выборки местоположений всех объектов наблюдения. Двенадцать гигабайт – это мало. Предположим, что мы с дискретностью в одну минуту сохраняем все положения (очевидно, что можно всё упростить, но пока найдём максимальную оценку). Тогда сутки (1440 минут) потребят где-то 17 терабайт памяти. Архив за месяц уложится в 510 терабайт. Опять же, не фантастический показатель по современным меркам.

Да, для того, чтобы хранить и ворочать этими терабайтами потребуется специальное хранилище данных. Но разве сейчас таким хранилищем удивишь? Нет. Не удивишь. Даже скорость приёма данных в 12 Гб/минуту – не выглядит фантастической для такого хранилища. Около 200 мегабайт в секунду – это разве скорость, в наш век оптических линий связи? А если раскидать приём на сотню входных “порталов”, то объёмы вообще смехотворные получаются, можно успевать с лёгкостью проносить поступающую информацию в базу и ещё останется машинное время на поиграть в продвинутый 3D-шутер.

При этом, если проектировать сбор данных добротно, то окажется, что не нужно каждую минуту принимать координаты от всех объектов – ведь, в данную конкретную минуту многие обладатели смартфонов спят, никуда не перемещаясь. (Да, есть проблема, что некоторые из них спят в высокоскоростных поездах, совершающих в этот момент движение по маршруту – но, с другой стороны, это просто флуктуация в выборке.) Очевидно, не нужно вообще передавать координаты, если они не изменялись. Поэтому ежеминутный поток данных уменьшается. Оптимизируя процесс дальше можно догадаться, что не требуется передавать и точные координаты при каждом обновлении местоположения – достаточно передать в “упакованном” формате приращения координат (в единицах “гранулярности” действующей системы погрешностей). Таким образом, медленно передвигающиеся объекты будут ещё больше экономить место в потоке данных. (Ну и, конечно, есть куча методов сжатия информации о траекториях, которые пригодятся для создания оптимальных условий хранения информации в базе данных.) В итоге, месячный архив уложится где-то в 50 терабайт. Ну разве ж это объём?

Впрочем, самый правильный подход, это хранение информации непосредственно в смартфонах (как мы убедились, именно он и использовался). В таком варианте получаем размазанное по всем пользователям хранилище, при этом сами пользователи оплачивают его создание и поддержание в худо-бедно работоспособном состоянии. Для исключения потери данных нужно предусмотреть резервирование: то есть, при возможности перебрасывать часть сведения о конкретном пользователи в какой-то ещё смартфон (в зашифрованном виде, понятно).

Правда, при распределённом хранении на местах, возникает проблема с просмотром в режиме онлайн данных о перемещениях пользователей. Она может решаться следующим образом: каждый смартфон периодически передаёт в центр некий “пульс-сигнал”, содержащий лишь уникальный идентификатор и номер сектора, участка земной поверхности, в котором он находится. Карту Земли при этом придётся разбить на очень большие сектора, зато секторов таких будет мало. Например, миллион – тогда достаточно максимум 20 бит для записи идентификатора сектора (при использовании правильного кодирования, сильно меньше бит в среднем потребуется). При этом в базе данных, понятно, номера секторов для конкретных смартфонов сохранять не нужно – сохраняем только идентификаторы самих смартфонов, с разбивкой по таблицам секторов. Таким образом, при необходимости просмотра того или иного сектора – быстро опрашиваются смартфоны, находящиеся в них, а полученные данные используются для построения слепка перемещений пользователей. Просматривать всю Землю целиком и одновременно вряд ли потребуется.

И так далее. В распределённой модели можно придумать уйму всяких интересных запросов на извлечение данных о перемещении объектов. Тема занятная.

Кстати, про гиперзвуковые беспилотники, АРМС-ТАСС цитирует генерала Олега Остапенко:

Отвечая на вопрос – планируется ли иметь в составе создаваемой Системы воздушно-космической обороны средства поражения, способные противодействовать гиперзвуковым беспилотным аппаратам, командующий сказал: “Да планируется. И такими возможностями должен обладать комплекс С- 500. Но и кроме этого комплекса разрабатываются средства поражения”.

Делюсь фотографией вторых изданий двух книг, только недавно заполучил авторские экземпляры обеих: “Доменные войны 2” (“Питер”) и “Создание сайтов” (“Эксмо”) – оба издания стали реальностью, благодаря всемерной поддержке компании RU-CENTER.

Про сами книги я писал раньше, найти их можно в книжных магазинах и в клиентском офисе RU-CENTER.

Вот что сообщают в новостях, кстати: “финалистами тендера на поставку Индии 126 многоцелевых истребителей стали EF-2000 “Тайфун” и “Рафаль””. МиГ – мимо тендера. Интересно, закупят ли индусы позже штатовские F/A-18 для авианосца.

Занятно, что сильно поутихла тема “умной пыли”, очень популярная ранее. Речь о микроскопических электронных устройствах, каждое из которых автономно реализует некоторые сложные полезные функции под управлением микрокомпьютера и умеет поддерживать связь с внешним миром. Устройства действительно миниатюрные: по традиции, не более кубического миллиметра объёмом. Отсюда и название – и пыль, и умная.

Впрочем, чтобы стать настоящей пылью элементы должны быть ещё меньше, чем кубический миллиметр. Например, раз в двадцать меньше по объёму. Пыль можно использовать по всякому, это описано и у фантастов. Интересно отправить такую пыль по воздуху, вместе с облаками, исследовать вражескую территорию. Можно предположить, что кто-то наступил в “умную пыль”, она осталась на ботинках, и теперь легко отслеживать перемещение этого наступившего в пыль человека.

Понятно, что с созданием самой электроники микрокомпьютера, умещающегося в пылинку, особенных проблем сейчас быть не должно: транзисторы для “логики” давно научились делать маленькими, правильное проектирование позволит использовать разумный минимум транзисторов. Сложнее с модулем памяти, но, используя самые современные достижения, можно и достаточный объём памяти для кода и данных (мегабайты?) уместить в пылинку. Самая большая проблема – с электропитанием и источниками этого самого питания. Для пылинки нужен суперкомпактный источник. (С другой стороны, например, бактерии имеют размер много меньше подобной пылинки, но энергию накапливают.)

Вообще, подобную “умную пыль” можно реализовать в формате “пассивного автоответчика”. Такой проект даже вроде был. Идея в следующем: пылинки срабатывают при облучении их электромагнитным полем с заданной модуляцией, используя энергию этого поля измеряют заданные параметры окружающей среды, проводят свои внутренние вычисления и каким-то образом передают результат обратно (скорее всего, по оптическому каналу). То есть, подсвечивают такую пыль с борта самолёта локатором (как вариант), а специальные приёмники где-то на земле получают собранные данные. Если развить идею, то, скажем, пылинки мог ли бы работать при условии наличия любого подходящего электромагнитного поля достаточной напряжённости.

Другая трудность подобной пылинки – это оснащение её сенсорами. Можно представить, что где-то внутри пылинки разместился нанотехнологический акселерометр. Но он будет устроен очень непросто: потому что возникнет проблема с датчиками (а от гироскопа вообще придётся отказаться). Приёмник GPS, очевидно, не уместится, ни по антеннам, ни по накопительным цепям для сигнала – потому что требуется дополнительное питание. Довольно компактными могут быть световые оптические сенсоры, сенсоры температуры. И, пожалуй, всё. Не густо.

Особенно продуктивно выглядит вариант с летающим микроботом, который возит пыль с собой и рассаживает её. Микробот похож на насекомое, размеры имеет существенно большие, чем пыль, а поэтому может подзаряжаться от сетей электропитания (усы в розетку сунул). Этот же микробот служит ретранслятором данных, поступающих от пыли.

В общем, тема интересная. Но в публичности потеряла. Наверное, что-то уже сделали. Для ЦРУ, как вариант.

Часто в разных СМИ и даже в презентациях на популярных конференциях можно услышать про ботнеты, насчитывающие миллионы компьютеров. (Например, на РИФе называли кто 30 млн, кто 50 млн – в общем, получается, кто больше.)

Похоже, проблема тут вот в чём: благодаря резко возросшей вычислительной мощности миллион уже кажется не таким большим числом. Интересно, оставив в стороне степень достоверности оценок численности ботнетов (как там генерят эти стат. данные? кто знает, кто знает…), прикинуть, как может жить ботнет из миллиона компьютеров. Прикинуть можно на примере элементарных действий для такого ботнета.

Итак, если узлы ботнета-миллионника в течение суток придут равномерным потоком в центр за новыми указаниями, то это будет – около 12 запросов в секунду, минимум. Нужно брать место в дата-центре или арендовать мощности в сервисах типа Amazon EC. А для того, чтобы боты приходили в центр равномерно – должен быть реализован очень хитрый алгоритм распределения нагрузки.

Если узлы ботнета-миллионника обмениваются данными внутри и каждый перешлёт десяти другим один килобайт, то – трафик составит около 10 Гб. То есть, это такиой примерный трафик, который должен пройти по сетям, если ботнет обновляется по правильной технологии разновидности P2P. В зависимости от топологии размещения узлов ботнета и частоты обмена пакетами такой трафик может быть хорошо заметен в статистике интернет-провайдеров. Хотя, конечно, не является заметным в масштабах Интернета. Продолжим про трафик и вычислим 10 гигабайт другим способом: если для заражения одного компьютера требуется разовая пересылка кода червя, а этот код занимает 10 килобайт (сейчас “черви длинные”), то опять будут потрачены те же 10 Гб, состоящие только из данных программного кода. И никто из антивирусных компаний, выходит, не смог ничего выудить?

Инвертируем 12 запросов в секунду, упоминавшиеся двумя абзацами выше: если черви, формирующие этот ботнет, рассаживались на новый компьютер раз в секунду, то для набора миллиона потребуется около 12 суток. Предположим, что заражение проходило, например, в течение полугода, хорошо. Как всё это время координировалось управление растущим ботнетом? Вероятно, для такого устойчивого роста нужна какая-то собственная ICANN внутри ботнета.

И это только теоретический устойчивый ботнет с числом узлов в миллион. Понятно, что для 30 млн – ситуация принципиально иная: рост сложности управления в подобных случаях не линеен.

Насколько можно преуспеть в реальности, показывает опыт добровольных сетей распределённых вычислений. Даже учитывая полное доверие и желание сотрудничать со стороны участников – сетей-миллионников здесь практически нет, и все те, которые есть, растут из старых, годами хорошо раскручиваемых, проектов, например, SETI@Home. Но в большинстве случаев, хороший результат – сотня тысяч участников.