Журнал «Компьютерра» №30 от 23 августа 2005 года - Компьютерра Журнал 619 2 стр.


Британское правительство готовится к испытаниям в дорожных условиях номерных автомобильных знаков новой конструкции. Хайтек-номера оборудованы встроенным RFID-чипом активного действия, позволяющим полиции считывать в радиодиапазоне регистрационные (и некоторые другие) данные автомобиля на расстоянии больше 100 м.

В отличие от пассивных RFID-чипов, активизирующихся лишь в поле действия прибора-считывателя и транслирующих информацию на сравнительно небольшие расстояния, активные RFID работают от собственной батареи, что на порядки увеличивает дальность связи. С точки зрения дорожной полиции, эта технология обладает неоспоримыми преимуществами в сравнении с телекамерами, применяемыми сейчас для оптического распознавания знаков на номерах и обеспечивающими 75—90-процентную надежность опознания. Благодаря же RFID надежность идентификации становится фактически стопроцентной, по крайней мере теоретически.

Министерство транспорта Великобритании, давшее добро на испытания хайтек-номеров, пока уклоняется от комментариев и предпочитает не раскрывать деталей проекта. Лишь одна из фирм-поставщиков оборудования поделилась с прессой тем, что на первых порах «чипованные» номера получат сами полицейские машины. Главная цель первичного тестирования — проверить, насколько сложными окажутся подделка и клонирование RFID-автономеров. В Лондоне, как известно, с некоторых пор действует автоматизированная система сбора «налога на пробки», которым облагаются все автомобили, въезжающие в центральную часть столицы в часы пик. Многие водители, чтобы избежать этих несправедливых, по их мнению, поборов, прикрепляют к машине при въезде в «зону» фальшивые номера для обмана телекамер. Предполагается, что перевод автотранспорта на RFID-номера сделает эту хитрость бессмысленной.

Представители транспортного ведомства госадминистрации США, комментируя британскую инициативу, заявили, что с большим интересом и вниманием будут следить за ходом проекта, поскольку в Америке тоже планируют заняться тотальной RFID-идентификацией автомобилей. С тем, правда, отличием, что здесь эта недешевая программа подается под соусом «усиления борьбы с терроризмом». — Б.К.

Не там искали

Уже давно перестали быть новостью нередкие сбои и ошибки автоматизированных систем наблюдения на дорогах, когда телекамеры, регистрирующие скорость слишком быстро движущегося транспорта, выдают маловероятные, а порой и просто фантастические результаты. Водителям «пойманных» в подобных случаях машин иногда удается убедить суд в своей невиновности, доказав, что их транспортное средство в принципе не способно развивать зарегистрированную автоматикой скорость. Но бывают, как ни странно, и прямо противоположные ситуации, когда нарушение дорожных правил, зафиксированное электроникой, не удается доказать в суде лишь по той причине, что ни судья, ни обвинение ничего не смыслят в тонкостях криптографической науки, а сведущих экспертов поблизости не оказывается.

Эта история произошла в Австралии, в окружном суде Сиднея, разбиравшем случай опасного превышения скорости мотоциклистом на дороге вблизи школы. Автоматическая телекамера наблюдения аккуратно сделала фотографию нарушения, зафиксировав все обстоятельства произошедшего: дату, время, место, распознанный регистрационный номер мотоцикла и его скорость. А главное, что в соответствии с заложенным алгоритмом компьютер подтвердил достоверность всех зарегистрированных данных, вычислив хэш-функцию MD5 от набора этих параметров и присовокупив полученное значение в качестве цифровой подписи. Именно это хэш-значение и стало зацепкой, за которую ухватился ушлый адвокат нарушителя.

Еще в конце прошлого десятилетия криптографы-аналитики сумели показать, что однонаправленная функция MD5 вовсе не так хороша, как считалось. Было продемонстрировано, что для MD5 в принципе можно подбирать «коллизии», то есть разные наборы чисел, приводящие к одному хэш-значению. Эрудированный адвокат об этом факте был явно наслышан, собрал нужные сведения и предъявил их суду, заявив, что коль скоро алгоритм MD5 скомпрометирован и в принципе подвержен манипуляциям, то и достоверность работы автоматики в телекамере оказывается под большим сомнением. Иначе говоря, кто-то мог подделать зафиксированные камерой данные и опорочить его клиента.

На судью эти аргументы произвели впечатление, и он обязал истца в восьминедельный срок представить доказательства того, что данные автоматики не были подделаны. Представители обвиняющей стороны, Управления по дорогам и транспорту (RTA), такого поворота явно не ожидали и в отведенный срок не смогли ни найти подходящего эксперта, ни представить сколько-нибудь убедительных аргументов в защиту аккуратности своей автоматики. В результате судья признал обвинение необоснованным и вынес вердикт о невиновности мотоциклиста…

Если бы юристы RTA были порасторопнее и все-таки нашли толкового криптографа (в австралийских университетах их предостаточно), тот бы наверняка сумел объяснить и им, и суду, что между теоретической и реальной стойкостью криптоалгоритма — дистанция огромного размера. И если теоретическая стойкость хэш-функции MD5 давно скомпрометирована, это вовсе не значит, что в конкретной ситуации с мотоциклистом можно было изменить параметры входа, оставив неизменным хэш. Единственный параметр, имеющий значение для суда, — это скорость мотоцикла. Ничто не мешает в лоб быстро перебрать на компьютере все допустимые значения скорости и показать, что на выходе всегда получается иное значение хэш-функции (MD5 не так плох, чтобы давать коллизии на столь смехотворно малой совокупности значений).

Как остроумно заметил один из участников криптографического веб-форума, где обсуждался судебный казус в Австралии, примерно на таких же основаниях адвокат мог привлечь для защиты клиента гёделевскую теорему о неполноте или принцип неопределенности Гейзенберга. — Б.К.

Знания с самоликвидацией

К началу нового учебного года одна из крупнейших в США сетей продажи учебников MBS Textbook Exchange подготовила сюрприз для студентов университетов и колледжей. В книжных магазинах Принстонского университета, Университета Юты и еще восьми вузов страны наряду с традиционными учебниками теперь можно купить их цифровые аналоги в виде небольших запечатанных карточек. На карточке — код доступа, благодаря которому с сервера MBS можно скачать соответствующее пособие в формате электронной книги. Предложение, казалось бы, весьма заманчивое для любого современного студента, особенно если учесть, что электронные версии учебников предлагаются по цене, на треть меньшей, чем бумажные. Но это только на первый взгляд.

Более пристальный анализ условий, на которых продаются эти электронные книги, и ограничений, наложенных технологиями DRM (управление цифровыми правами), дает неприглядную картину того, как издателям и продавцам образовательной литературы представляется современный учебный процесс. Во-первых, электронный учебник можно загрузить с сервера лишь единственный раз, причем книга сразу намертво привязывается к тому компьютеру, на который ее скачали. Резервное копирование файла или прожигание на CD запрещены. Распечатка текста ограничена лишь небольшими фрагментами. По умолчанию доступность материалов книги не превышает семестра (пять месяцев), после чего активация заканчивается, а возврат активированных книг с уценкой не предусмотрен (многократное использование подержанных бумажных учебников — весьма распространенная практика среди студентов всего мира).

Очевидно, что подобное обращение с возможностями технологий свидетельствует о крайне негативном отношении книгоиздателей к вторичному обороту книг и желании пресечь эту практику на корню. В условиях свободного рынка покупателя, вероятно, не слишком обеспокоят подобные эксперименты, продиктованные исключительно алчностью издательств, ибо всегда можно купить обычную бумажную книгу. Но ситуация может резко измениться, если книгоиздатели решат, что время экспериментов кончилось и пора полностью переходить на цифровой формат. — Б.К.

Полиграф Телефонович

Как часто, ведя по телефону скучный, но неизбежный разговор, нам приходится выдавливать из себя ничего не значащие фразы или разбавлять словесные пассажи собеседника короткими междометиями. Удачно произносимые к месту «ах», «ну да» и «угу» способны создать у партнера иллюзию того, что мы внимательно его слушаем, а не позевываем в ожидании конца сеанса связи. Впрочем, не исключено, что вскоре такие уловки уже не помогут: вооружившись программой Jerk-O-Meter, собеседник без труда выведет вас на чистую воду.

Новая софтина — дело рук сотрудников Массачусетского технологического института во главе с Энмолом Мэденом (Anmol Madan). В ее основу легла работа, описывающая методику оценки заинтересованности партнеров в беседе по их «речевому почерку» — напряжению голосовых связок, высоте тона и темпу произнесения фраз. Новый алгоритм прошел удачные испытания на двух сотнях человек, общавшихся через VoIP-соединение.

Новая софтина — дело рук сотрудников Массачусетского технологического института во главе с Энмолом Мэденом (Anmol Madan). В ее основу легла работа, описывающая методику оценки заинтересованности партнеров в беседе по их «речевому почерку» — напряжению голосовых связок, высоте тона и темпу произнесения фраз. Новый алгоритм прошел удачные испытания на двух сотнях человек, общавшихся через VoIP-соединение.

По словам Мэдена, название его детищу (в американском диалекте «jerk» означает не только «отрывистый говор», но и «ничтожество») придумала его супруга. Несмотря на то что журналисты уже успели окрестить новинку «мобильным полиграфом», сам изобретатель уверяет, что «не так страшен черт, как его малюют» — программа способна не только рвать дружеские связи, но и укреплять их. К примеру, если взвести специальный флажок в настройке, Jerk превращается в отличное средство самоконтроля, посылая вам незаметный сигнал всякий раз, как только вы переходите на равнодушное бормотание в беседе с дорогим человеком.

Окрыленный полученными результатами, Мэден основал компанию IMetrico, которая займется продвижением его идей на рынок, портируя программу на различные мобильные платформы. На достигнутом группа исследователей останавливаться отнюдь не собирается: в настоящее время они «натаскивают» свой алгоритм на определение степени симпатии, которую испытывает к вам собеседник. Глядишь, вскоре душещипательный вопрос «Ты меня любишь?» дамы будут задавать исключительно по телефону. — Д.К.

Теплее… Еще теплее…

Среди многих спорных вопросов, касающихся глобального потепления, есть один, который уже не должен вызывать сомнения. Известно, чем будут заниматься два последних человека на Земле, прежде чем окончательно поджарятся. Они будут спорить о том, имеет ли место глобальное потепление, и если да, то кто в нем виноват.

Последние годы один за другим бьют рекорды максимальных и средних температур. Тают льды Антарктиды и горные ледники, изменяется температура и кислотность Мирового океана, перестраивается фауна, разрушаются экосистемы… Борцам с потеплением удалось расшевелить бюрократические механизмы большинства государств. Киотский протокол вступил в силу, по нему заключаются первые сделки между странами (например, Дания будет зарабатывать себе баллы, сокращая выбросы углекислоты в Оренбургской области и Хабаровском крае). Тем не менее, споры вокруг протокола не заглохли: его продолжают критиковать за научную необоснованность. США, Китай, Индия, Австралия, Япония и Южная Корея («виновники» более чем 40% мировых выбросов) подписали альтернативу «Киото», которую пока не торопятся разглашать.

Кухня земной погоды очень неохотно открывает свои тайны. Так, одной из сложностей в объяснении нынешней ситуации было «недостаточное» (с точки зрения согласования с другими параметрами модели) повышение температуры в верхних слоях атмосферы. Наблюдения, которые велись еще с 1970-х годов, зарегистрировали очень небольшое нагревание, а может быть, даже некоторое остывание (для дневных температур). Ныне в журнале «Science» опубликовано сразу несколько работ, объясняющих этот странный феномен. Оказывается, дрейф старых зондов и неверная интерпретация их данных приводили к завышенным оценкам средних (и особенно дневных) температур. Измерения современных зондов точнее, а сравнение завышенных старых и относительно адекватных свежих данных и привело к неверной интерпретации наблюдаемых процессов. Выходит, научные данные отражали не столько климатические процессы, сколько наше умение их измерять!

Как вы думаете, закончатся ли на этом споры о феномене глобального потепления? — Д.Ш.

Калифорнийская рогатка

Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Клемсона впервые удалось изготовить транзистор, который целиком состоит из углеродных нанотрубок Y-образной формы. Новый транзистор обладает прекрасными электрическими параметрами и на порядок меньше лучших полупроводниковых аналогов.

Транзисторы на основе обычных углеродных нанотрубок уже существуют. Однако у транзистора, как известно, три электрода — сток и исток, между которыми может течь ток, и затвор, открывающий или закрывающий перед током «калитку». У обычной же нанотрубки только два конца. Поэтому все известные до сих пор конструкции транзисторов помимо нанотрубки содержали еще и третий электрод из металла или полупроводника. Это сильно увеличивало размеры устройства и значительно усложняло процесс его изготовления, что сводило на нет главные преимущества нанотехнологий.

При изготовлении нового транзистора ученые начали с обычного процесса выращивания прямой углеродной нанотрубки путем химического осаждения паров. Но во время ее роста они добавили частичку катализатора из сплава титана и железа, что привело к разветвлению нанотрубки и образованию полноценного транзистора. Прикладывая напряжение к «стеблю», можно включать и выключать ток, текущий по «ветвям».

Параметрами новый транзистор очень похож на те, что используются в современных чипах. Однако его размеры не превышают нескольких десятков нанометров и, по утверждению авторов, могут быть уменьшены на порядок. Воодушевленные успехом ученые теперь пытаются создать и другие варианты «ветвистых» нанотрубок, например Т— или Х-образной формы, которым можно придать функции логических вентилей и ячеек памяти. — Г.А.

Всегда под рукой

Теперь проверенным пионерским способом можно будет не только потушить догорающий костер в лесу. Необычную батарейку, приводимую в действие мочой, разработали в Институте биоинженерии и нанотехнологий в Сингапуре.

Новая батарейка чуть меньше банковской карты — три на шесть сантиметров и один миллиметр в толщину. Она изготовлена из фильтровальной бумаги, пропитанной дихлоридом меди и помещенной между электродами из меди и магния. Весь этот бутерброд ламинирован пластиком. Капли мочи объемом 0,2 мл достаточно, чтобы батарея начала вырабатывать полтора микроватта мощности при напряжении в полтора вольта. А через пятнадцать часов после первой активации вторая капля позволит получить еще одну порцию энергии.

По замыслу разработчиков основная область применения подобных батареек — недорогие миниатюрные биосенсоры для контроля состояния здоровья, например, диабетиков. Сегодня биочипы, делающие экспресс-анализ мочи, требуют внешнего источника питания вроде обычных сравнительно громоздких батареек. Благодаря новой конструкции и сенсор, и источник можно будет вмонтировать в одну карточку.

Разработчики уверены, что питание биосенсоров далеко не единственная область применения батарейки. Разумеется, для обеспечения энергией сотового телефона или наладонного компьютера мощности явно не хватит. Однако ее вполне достаточно, чтобы, скажем, запитать встроенный в карточку миниатюрный радиопередатчик, способный подать сигнал тревоги в экстремальной ситуации. Да и мощность устройства нетрудно повысить, увеличив его размер. — Г.А.

Истина в воде

Семейство Сатурна, где продолжает трудиться космический корабль «Кассини», не устает являть человечеству все новые сюрпризы. На сей раз неожиданности преподнес Энцелад — крупный спутник планеты, с которым «Кассини» второй раз за свою одиссею сближался в середине июля.

Это было самое тесное сближение «Кассини» с каким-либо небесным телом со дня старта. Аппарат пронесся всего в 175 километрах от поверхности спутника (размеры Энцелада почти втрое больше). На такой маневр ученые из NASA решились после того, как в прошлый раз, в начале этого года, на расстоянии более тысячи километров от Энцелада «Кассини» зарегистрировал множество мелких частиц, что говорило о наличии у спутника разряженной атмосферы. Это обстоятельство подтолкнуло руководителей полета к проведению более детальной программы изучения поверхности Энцелада и его газовой оболочки.

Уже решено, что третья встреча будет еще более тесной: в 2008 году «Кассини» пролетит всего в ста километрах от поверхности спутника, которая так удивила ученых в этот раз. Ожидалось, что поверхность Энцелада будет довольно гладкой, усеянной множеством кратеров. Однако оказалось, что она изрыта трещинами и на ней можно разглядеть множество однотипных нагромождений поперечником от 10 до 100 м (а вот кратеров не так много, и они сглажены, что свидетельствует о каких-то интенсивных процессах изменения ландшафта). Каким образом сформировались эти усеивающие Энцелад глыбы (вероятно, ледяные), пока неизвестно.

Возможно, обнаруженные неровности связаны с гравитационным воздействием ближайших спутников и самого Сатурна. Приливные силы могли настолько разогреть Энцелад, что он обзавелся собственным внутренним источником тепла, подобно Европе — спутнику Юпитера. В пользу этой гипотезы говорит и то, что тончайшая атмосфера Энцелада на 65% состоит из водяных паров, концентрация которых при незначительной массе небесного тела может поддерживаться только за счет газово-жидких извержений на поверхности. Наконец, выяснилось, что сильнее всего нагрета область поверхности вблизи южного полюса спутника, что трудно объяснить влиянием лишь поступающей от Солнца энергии. Это полностью перекраивает представление о холодной и скучной луне, не меняющейся на протяжении миллиардов лет. Более того, открытие атмосферы у Энцелада наталкивает астрономов на мысль, что спутник причастен к наполнению частицами кольца Е, самого широкого в системе Сатурна. — А.Б.

Назад Дальше