Используя радиоволны: появился новый метод мониторинга ядерного оружия
Международная исследовательская группа предложила новый метод контроля за соблюдением договоров о ядерном разоружении. Специалисты по информационной безопасности разработали механизм, который использует радиоволны для удалённых проверок в конкретных хранилищах.
Исследователи описали, насколько надёжен их подход, в онлайн-журнале Nature Communications. Над разработкой потрудился международный коллектив учёных из Германии, США и специалистов немецкой компании PHYSEC GmbH.
Учёные исходили из сценария, при котором некой условной стране А необходимо гарантированно удостовериться, что страна Б не нарастила запасы ядерного оружия. Причём проводить проверки, не устраивая регулярный мониторинг «на земле». Например, если заметить, как вторая сторона извлекает из хранилища ядерные боеголовки, это укажет на подготовку к развёртыванию оружия массового поражения.
Йоханнес Тобиш из Рурского университета в Бохуме, ныне работающий в промышленности, рассказал, что созданная им с коллегами система задействует две антенны для записи радиосигнала. Одна из антенн излучает радиосигнал, который отражается от стен и предметов в проверяемом помещении. Другая, в хранилище, регистрирует сигнал, фиксируя минимальные изменения. Технология позволяет с надёжностью обнаружить, к примеру, извлечение ядерной боеголовки.
Однако метод сработает при условии, если страна Б измерит специфический сигнал, радиоотпечаток, ровно в тот момент, когда страна А запросит его. Поэтому важно не допустить, чтобы страна Б, уловив запрос, отправила вместо актуального оригинала запись.
— Йоханнес Тобиш, один из создателей технологии.
Вот почему в контролируемом помещении заранее монтируют установку с 20 вращающимися зеркалами. При изменении положения зеркал изменяется и радиосигнал. И проверяющая страна А должна хотя бы единожды посетить каждый подконтрольный объект и записать радиосигналы для различных положений зеркал и сохранять их в засекреченной базе данных.
Периодически страна А может удалённо попросить страну Б передать радиосигнал для определённого положения зеркал, чтобы сравнить полученные сведения с той или иной записью в своей особой базе данных. Если данные не совпадают, значит, в помещении произвели некие манипуляции.
Себастьен Филипп из Принстонского университета объяснил, что 70% ядерного оружия в мире хранится либо как военный резерв, либо ожидает демонтажных работ. Факт наличия и количество конкретных вооружений на определённых объектах невозможно проверить, например, с помощью спутниковых снимков, но только лишь заглянув в хранилища. Из-за проблем с мониторингом 9000 ядерных зарядов не учитываются как часть современных соглашений по соответствующему контролю. Поэтому новая технология радиопроверок решила бы этот давний вопрос и поддержала бы будущие усилия дипломатов, которые заняты ограничением ядерных вооружений.
Чтобы испытать концепцию, учёные установили контейнер с незафиксированными бочками в кампусе Рурского университета в Бохуме, Германия. И следили за объектом с помощью своей технологии радиоволн. На примере этой установки они показали, что так называемые радиоотпечатки можно надёжно воспроизвести с учётом конкретных настроек зеркал. Различные настройки зеркал формировали множество легко различимых радиоотпечатков. Когда исследователи перемещали один из предметов в контейнере, сдвига всего в несколько миллиметров хватало, чтобы в радиосигнале проявились узнаваемые признаки.
Специалисты также анализировали, можно ли расшифровать, как положения зеркал и радиосигналы соответствуют друг другу, используя искусственный интеллект (ИИ). Проще говоря, удастся ли взломать систему. Алгоритмы действительно могут предсказывать радиосигналы, если сопоставят положения зеркал и определённые радиосигналы. Однако поиск взаимосвязи будет занимать тем больше времени, чем больше зеркал в установке. Тобиш объяснил, что при использовании 20 зеркал у вероятного фальсификатора ушло бы восемь недель на расшифровку математических функций. Усилив систему новыми элементами, безопасность можно повысить ещё больше.
Профессор Кристиан Зенгер руководит исследовательской группой по безопасной мобильной связи в Рурском университете в Бохуме, а ещё он гендиректор компании PHYSEC GmbH. Зенгер пояснил, что предложенная технология совершенно по-новому сочетает с межсистемной физикой оценки кибернетической и физической безопасности, ранее доступные только с помощью компьютерных программ и датчиков безопасности. И при этом появляется новый уровень доверия, особенно к интернету вещей.
Исследователи описали, насколько надёжен их подход, в онлайн-журнале Nature Communications. Над разработкой потрудился международный коллектив учёных из Германии, США и специалистов немецкой компании PHYSEC GmbH.
Учёные исходили из сценария, при котором некой условной стране А необходимо гарантированно удостовериться, что страна Б не нарастила запасы ядерного оружия. Причём проводить проверки, не устраивая регулярный мониторинг «на земле». Например, если заметить, как вторая сторона извлекает из хранилища ядерные боеголовки, это укажет на подготовку к развёртыванию оружия массового поражения.
Йоханнес Тобиш из Рурского университета в Бохуме, ныне работающий в промышленности, рассказал, что созданная им с коллегами система задействует две антенны для записи радиосигнала. Одна из антенн излучает радиосигнал, который отражается от стен и предметов в проверяемом помещении. Другая, в хранилище, регистрирует сигнал, фиксируя минимальные изменения. Технология позволяет с надёжностью обнаружить, к примеру, извлечение ядерной боеголовки.
Однако метод сработает при условии, если страна Б измерит специфический сигнал, радиоотпечаток, ровно в тот момент, когда страна А запросит его. Поэтому важно не допустить, чтобы страна Б, уловив запрос, отправила вместо актуального оригинала запись.
Для сравнения подойдёт пример с фотографией, закреплённой перед камерой видеонаблюдения, чтобы подменить реальность
— Йоханнес Тобиш, один из создателей технологии.
Вот почему в контролируемом помещении заранее монтируют установку с 20 вращающимися зеркалами. При изменении положения зеркал изменяется и радиосигнал. И проверяющая страна А должна хотя бы единожды посетить каждый подконтрольный объект и записать радиосигналы для различных положений зеркал и сохранять их в засекреченной базе данных.
Периодически страна А может удалённо попросить страну Б передать радиосигнал для определённого положения зеркал, чтобы сравнить полученные сведения с той или иной записью в своей особой базе данных. Если данные не совпадают, значит, в помещении произвели некие манипуляции.
Себастьен Филипп из Принстонского университета объяснил, что 70% ядерного оружия в мире хранится либо как военный резерв, либо ожидает демонтажных работ. Факт наличия и количество конкретных вооружений на определённых объектах невозможно проверить, например, с помощью спутниковых снимков, но только лишь заглянув в хранилища. Из-за проблем с мониторингом 9000 ядерных зарядов не учитываются как часть современных соглашений по соответствующему контролю. Поэтому новая технология радиопроверок решила бы этот давний вопрос и поддержала бы будущие усилия дипломатов, которые заняты ограничением ядерных вооружений.
Чтобы испытать концепцию, учёные установили контейнер с незафиксированными бочками в кампусе Рурского университета в Бохуме, Германия. И следили за объектом с помощью своей технологии радиоволн. На примере этой установки они показали, что так называемые радиоотпечатки можно надёжно воспроизвести с учётом конкретных настроек зеркал. Различные настройки зеркал формировали множество легко различимых радиоотпечатков. Когда исследователи перемещали один из предметов в контейнере, сдвига всего в несколько миллиметров хватало, чтобы в радиосигнале проявились узнаваемые признаки.
Специалисты также анализировали, можно ли расшифровать, как положения зеркал и радиосигналы соответствуют друг другу, используя искусственный интеллект (ИИ). Проще говоря, удастся ли взломать систему. Алгоритмы действительно могут предсказывать радиосигналы, если сопоставят положения зеркал и определённые радиосигналы. Однако поиск взаимосвязи будет занимать тем больше времени, чем больше зеркал в установке. Тобиш объяснил, что при использовании 20 зеркал у вероятного фальсификатора ушло бы восемь недель на расшифровку математических функций. Усилив систему новыми элементами, безопасность можно повысить ещё больше.
Профессор Кристиан Зенгер руководит исследовательской группой по безопасной мобильной связи в Рурском университете в Бохуме, а ещё он гендиректор компании PHYSEC GmbH. Зенгер пояснил, что предложенная технология совершенно по-новому сочетает с межсистемной физикой оценки кибернетической и физической безопасности, ранее доступные только с помощью компьютерных программ и датчиков безопасности. И при этом появляется новый уровень доверия, особенно к интернету вещей.
- Дмитрий Ладыгин
- techxplore.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...