Дорога в будущее

Надо сказать, что финансовая модель, обеспечивающая Internet столь подозрительную дешевизну, в самом деле очень интересна. Сегодня, пользуясь телефоном, Вы знаете, что счет за разговор возрастет с увеличением его продолжительности и расстояния, на которое был сделан звонок. Однако предприятия, которым приходится часто связываться с каким-то определенным партнером, могут в значительной мере уйти от этих затрат, арендовав телефонную линию специально для звонков между двумя конкретными участками. Оплата арендованной линии не зависит от интенсивности ее использования – Вы просто вносите за нее ежемесячные взносы.

Основу Internet как раз и составляет «пучок» таких арендованных линий. Соединенные через коммутирующие системы, они управляют «течением» потока данных (так называемые маршрутизаторы). Междугородные связи Internet в Соединенных Штатах обеспечивают 5 компаний, каждая из которых арендует линии у соответствующих владельцев. После разделения компании AT&T ставки за аренду телефонных линий заметно снизились. Поскольку интенсивность трафика в Internet очень велика, а арендная ставка – величина постоянная, эти 5 компаний смогли установить на свои услуги минимальные расценки; иными словами, они обеспечивают колоссальную полосу пропускания при весьма незначительной стоимости.

О термине «полоса пропускания» стоит, пожалуй, сказать подробнее. Как я уже пояснял, он определяет скорость, с которой линия пропускает информацию между соединенными ею устройствами. Полоса пропускания зависит, в частности, от технологии приема и передачи данных. Телефонные сети, например, рассчитаны на двустороннюю связь с низкой полосой пропускания. Телефоны – это аналоговые устройства, «общающиеся» с аппаратурой телефонной компании посредством электрических импульсов, в которые преобразуются звуковые колебания. После оцифровки аналогового сигнала междугородная телефонная станция выдает цифровой сигнал, несущий примерно 64000 бит в секунду.

Коаксиальные кабели, обычно используемые кабельным телевидением, потенциально обладают более широкой полосой пропускания, чем стандартные телефонные провода, поскольку предназначены для передачи высокочастотных видеосигналов. Однако сегодня системы кабельного ТВ не передают биты; свои 30-75 видеоканалов они транслируют по аналоговой технологии. Коаксиальные кабели вполне способны пропускать сотни миллионов и даже миллиард бит в секунду, но для передачи цифровой информации их придется дополнить новыми коммутирующими устройствами. Волоконно-оптический кабель дальней связи, несущий 1,7 миллиарда бит в секунду от одного повторителя (что-то вроде усилителя) до другого, обеспечивает полосу пропускания, достаточную для ведения 25000 телефонных разговоров одновременно. Число таких разговоров можно существенно увеличить за счет сжатия, удаляя избыточную информацию – хотя бы паузы между словами и фразами.

Многие предприятия для подключения к Internet пользуются особым типом телефонной линии – Т-1; она несет 1,5 миллиона бит в секунду и, таким образом, обладает сравнительно высокой пропускной способностью. Подписчики ежемесячно платят местной телефонной компании за эксплуатацию линии Т-1 (по которой их данные передаются на ближайшую «точку входа» в Internet), а также оплачивают услуги компании, обеспечивающей подключение к Internet, по единой ставке – порядка 20000 долларов в год. Эти ежегодные взносы, размер которых вычисляется с учетом пропускной способности линии, полностью покрывают все расходы на Internet, и при этом не важно: постоянно работают подписчики с этой сетью или вообще ей не пользуются, передают данные на несколько километров или на другой край света. Из суммы этих платежей и финансируется вся сеть Internet.

Такой механизм срабатывает, поскольку себестоимость базируется на платежах за пропускную способность линии, а цены просто следуют за себестоимостью. Чтобы контролировать время и дальность связи, владельцам линий понадобилось бы немало усилий и средств. А зачем их тратить, если можно и без этого получить прибыль? Кроме того, такая модель ценообразования способствует расширению использования Internet: оплатив доступ к Internet, клиент уже не должен доплачивать за интенсивность работы в нем.

Естественно, подавляющее большинство не может позволить себе арендовать линию Т-1. Тогда, чтобы подключиться к Internet, надо связаться с местным провайдером. Это та самая компания, которая ежегодно выплачивает 20000 долларов за соединение с Internet по линии Т-1 или по другому высокоскоростному каналу. Таким образом, частные лица звонят местному провайдеру по обычной телефонной линии, а тот соединяет их с Internet. В этом случае взимается ежемесячная плата, обычно в размере 20 долларов, за которую Вы имеете 20 часов в самое дорогое время.

В ближайшие годы в обеспечении доступа к Internet конкуренция будет только возрастать. К этому бизнесу присоединятся крупные телефонные компании всего мира. Как следствие, заметно упадут цены. Оперативные службы типа CompuServe и America Online включат в подписку и доступ к Internet – как стандартную услугу. В целом через несколько лет Internet значительно усовершенствуется, доступ к нему упростится и войдет в пользовательский интерфейс операционных систем. Навигация по Internet станет легче, и его объединят с другими коммерческими оперативными службами.

Но одна техническая проблема для Internet по-прежнему остается нерешенной: как обрабатывать материалы, передаваемые в режиме реального времени, особенно аудио (включая речь) и видео. Технология, на которой базируется Internet, не гарантирует передачу данных из одной точки в другую с постоянной скоростью. Темп пересылки пакетов зависит от «заторов» в сети. Ряд изощренных приемов, конечно, позволяет эпизодически передавать высококачественные звук и видеоизображения, но полноценная их поддержка требует коренного изменения сети, так что эти возможности вряд ли будут реализованы в ближайшие несколько лет.

Но как только технологический барьер останется позади, Internet вступит в прямую конкуренцию с «голосовыми» сетями телефонных компаний. А поскольку подход к ценообразованию у них прямо противоположный, будет весьма любопытно понаблюдать за их конкурентной борьбой.

В связи с тем, что Internet изменяет принципы оплаты коммуникационной связи, он может изменить и наше общее отношение к платежам за информацию. Кое-кто считает: Internet продемонстрировал, что информация будет бесплатной – по крайней мере, в большинстве случаев. Действительно, значительные объемы информации, от снимков NASA (National Aeronautics and Spасе Administration – Государственное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства) до сообщений на электронные доски, передаются пользователями бесплатно, но думаю, что наиболее привлекательную информацию, голливудские кинофильмы или энциклопедические базы данных, по-прежнему будут создавать с расчетом на прибыль.

Особый вид информации – программное обеспечение. Сегодня в Internet масса бесплатных программ, и некоторые из них довольно полезны. Зачастую подобные программы появляются в результате дипломных работ студентов или выходят из институтов, финансируемых правительством. Однако мне кажется, что стремление пользователей к качеству, поддержке и многофункцио– нальности такого важного инструмента, как программа, неизбежно приведет к развитию коммерческого программного обеспечения. Уже сейчас многие студенты и преподаватели университетов, авторы бесплатных программ, заняты составлением бизнес-планов для организуемых ими фирм; они готовы поставлять коммерческие версии своих программ с большими возможностями. Разработчикам – и тем, кто хочет заработать на своем продукте, и тем, кто отдает его бесплатно, – будет гораздо легче распространять программы, чем теперь.

Все это послужит на благо будущей информационной магистрали. Однако, прежде чем она станет реальностью, мы будем использовать ряд переходных технологий, которые вызовут к жизни новые приложения. И хотя они не обеспечат всех возможностей полноценной магистрали, все же это будет шаг вперед по сравнению с тем, что мы имеем сейчас. Затраты на такое эволюционное продвижение будут вполне сопоставимы с ценой современных приложений, которые уже доказали свою необходимость.

Некоторые из переходных технологий будут опираться на телефонные сети. К 1997 году большинство скоростных модемов сможет поддерживать одновременную передачу речи и данных по существующим телефонным линиям. Представим такую картину. Планируя свой летний отдых, Вы обращаетесь в туристическое агентство. Если и у Вас, и в агентстве есть персональные компьютеры, Вам покажут снимки отобранных отелей или небольшую табличку, по которой дома, сидя в кресле, Вы сравните цены в этих отелях. А если не только у Вас, но и у Вашего приятеля (искусного кулинара) есть персональный компьютер, позвоните ему и узнайте, сколько слоев в его пирожном – очень уж оно получается высоким. И пока на кухне готовится тесто, пусть он покажет Вам это пирожное в разрезе!

Технология, которая реализует эти «чудеса», носит аббревиатуру DSVD (Digital Simultaneous Voice Data) – одновременная передача цифровых данных и речи. Она яснее ясного – демонстрирует возможности совместного использования разных видов информации в сети. Думаю, что в ближайшие 3 года она распространится повсеместно и обойдется недорого, так как не потребует сколько-нибудь заметных изменений в существующей телефонной системе. Телефонным компаниям не придется модифицировать свои коммутаторы, следовательно, и абонентная плата за телефон останется прежней. Для DSVD достаточно установить на обоих концах линии соответствующие модемы и программы.

А вот другой промежуточный вариант использования телефонных сетей потребует внедрения специальных телефонных линий и коммутаторов. Эта технология называется ISDN (Integrated Services Digital Network – цифровая сеть комплексных услуг). Она позволяет передавать речь и данные, начиная с 64000 или 128000 бит/с, т.е. делает все, что делает DSVD, только в 5 – 10 раз быстрее. Она великолепно работает там, где достаточно средней пропускной способности. При ее использовании Вы получаете возможность быстрой передачи текста и неподвижных картинок. Видеоизображения тоже можно пересылать, но с посредственным качеством: для рядовых видеоконференций сойдет, но для фильмов не годится. А настоящей магистрали нужно высококачественное видео.

Сотни сотрудников Microsoft каждый день пользуются ISDN, подключая свои домашние компьютеры к нашей корпоративной сети. ISDN была разработана уже более десяти лет назад, но оставалась практически невостребованной, пока в ней не назрела необходимость. Но самое удивительное в том, что телефонные компании, вкладывая огромные средства в коммутаторы для управления ISDN, слабо представляли, как именно будет работать эта технология. Развитие персональных компьютеров привело к взрывному росту потребности в ISDN. И это замечательно. В 1995 году плата расширения для поддержки ISDN стоила 500 долларов, а в ближайшие несколько лет должна упасть примерно до 200 долларов. Тариф за эксплуатацию линий зависит от конкретной местности; в Соединенных Штатах он составляет в среднем около 50 долларов в месяц. Я думаю, что он снизится минимум до 20 долларов и не будет заметно превышать плату за обычную телефонную связь. Microsoft – одна из тех фирм, которые стремятся убедить телефонные компании повсеместно уменьшить эти тарифы и тем самым стимулировать владельцев персональных компьютеров на использование ISDN.

У кабельных компаний свои промежуточные технологии и стратегии. Для местных телефонных услуг они хотят задействовать существующие сети своих коаксиальных кабелей, что непременно приведет к конкуренции с телефонными компаниями. Ведь уже доказано: специальные кабельные модемы позволяют подключать персональные компьютеры к кабельным сетям. Таким образом, кабельные компании способны обеспечить несколько большую полосу пропускания, чем ISDN.

Другим промежуточным шагом для кабельных компаний станет 5– или даже 10-кратное увеличение числа передаваемых ими вещательных каналов. Втиснуть большее число каналов в существующие кабели они смогут за счет применения технологии цифрового сжатия.

Эта так называемая 500-канальная система (в реальности она вряд ли обеспечит более 150 каналов) создаст условия для появления системы, близкой к «видео-по-заказу», – правда, лишь для ограниченного круга телепередач и фильмов. В этом случае Вы выбирали бы не номер какого-то канала, а искали то, что Вас интересует, на экране, в списке вариантов. Популярный фильм или передачу запускали бы сразу по 20 каналам, смещая на каждом канале время его (ее) начала на 5 минут. Это позволило бы Вам подбирать для просмотра фильмов или телепередач наиболее удобное время (в пределах некоего интервала), а уж само переключение на нужный канал осуществлялось бы специальной телевизионной приставкой. Получасовые новости CNN Headline News могли бы выходить не по одному, а по шести каналам со сдвигом: в 18:00, 18:05, 18:10, 18:15, 18:20 и 18:25. Все 500 каналов были бы израсходованы очень быстро.

Кабельные компании вынуждены расширять число каналов еще и потому, что испытывают давление конкуренции. Спутники прямого вещания вроде DIRECTV, принадлежащие Hughes Electronics, уже напрямую транслируют в наши дома сотни каналов. Поэтому, чтобы не потерять клиентов, кабельным компаниям приходится шевелиться. И если бы смысл информационной магистрали сводился к одной только доставке узкого ассортимента видеопродукции, 500-канальная система всех бы вполне устроила.

500-канальная система, оставаясь – по сути своей – в основном синхронной, обеспечит весьма ограниченный выбор и в лучшем случае будет всего лишь обратным каналом связи с низкой пропускной способностью. Под обратным каналом связи (back channel) подразумевается путь, выделенный для передачи команд и других данных от информационных устройств потребителя в сеть. Подобный канал в 500-канальной системе может пригодиться для заказа какой-то продукции или программ, ответа на вопросы, участия в телевизионных викторинах и в некоторых видах игр – все через телевизионную приставку. Однако обратный канал связи с низкой полосой пропускания не обеспечит той гибкости и той степени интерактивности, которые потребуют наиболее интересные приложения информационной магистрали. Он не поможет переслать видеозаписи с Вашими детьми бабушке и дедушке и не даст поиграть в действительно интерактивные игры.

Кабельные и телефонные компании во всем мире развиваются по четырем параллельным направлениям. Во-первых, каждая из них будет стремиться играть на поле противника. Кабельные компании предложат телефонные услуги, а телефонные компании – видеоуслуги, в том числе передачу телевизионных сигналов. Во-вторых, обе системы будут совершенствовать способы подключения персональных компьютеров с помощью либо ISDN-, либо кабельных модемов. В-третьих, перейдут на цифровую технологию, с тем чтобы увеличить число телевизионных каналов и добиться высокого качества сигналов. В-четвертых, поставят целью подключение широкополосных систем к телевизорам и персональным компьютерам.

При этом любая из четырех стратегий побуждает делать капиталовложения в цифровые сети. Между телефонными компаниями и сетями кабельного телевидения развернется жесточайшая конкуренция за право стать основным сетевым провайдером (поставщиком сетевых услуг) в конкретном районе.

В итоге и Internet, и другие переходные технологии создадут основу для настоящей информационной магистрали. В ней объединятся лучшие качества телефонных и кабельных сетей. Как телефонная сеть, она позволит вести разговоры частным лицам, и каждый, пользующийся этой сетью, сможет поступать сообразно своим интересам. Кроме того, в этом качестве она будет обеспечивать полноценную двустороннюю связь, благодаря чему значительно расширятся ее «интерактивные» возможности. А как сеть кабельного телевидения, она будет обладать высокой пропускной способностью, так что в одном доме ее вполне хватит для одновременного подключения нескольких телевизоров и персональных компьютеров к разным источникам видеопрограмм или информации.

Большая часть проводной сети, соединяющей серверы между собой и с их клиентами, будет изготовлена из невероятно прозрачных волоконно-оптических кабелей – «асфальта» информационной магистрали. Все основные междугородные телефонные магистрали в пределах Соединенных Штатов сегодня построены на волоконно-оптических кабелях, но линии, связывающие наши дома с этими информационными артериями, по-прежнему изготавливаются из медных проводов. Телефонные компании заменят в своих сетях медные провода и участки с микроволновой и спутниковой связью волоконно-оптическими кабелями, что сделает полосу пропускания пригодной для передачи высококачественного видео.

Одновременно возрастет и доля волоконно-оптических кабелей в системе коммуникаций, принадлежащей компаниям кабельного телевидения. Параллельно этому телефонные и кабельные компании будут включать в состав своих сетей новые коммутаторы, которые позволят направлять потоки цифровых видеосигналов и другой цифровой информации в любую точку. Затраты на модернизацию существующих сетей (для их интеграции в информационную магистраль) составят менее четверти того, во что обошлась бы прокладка к каждому дому новых линий.

Волоконно-оптические линии можно представить как широкие водопроводные трубы, проложенные под улицами. Непосредственно к домам они не подводятся, для этого предназначены трубы диаметром поменьше, отходящие от магистрального трубопровода. Сначала волоконно-оптические кабели проложат, по-видимому, только до распределительных узлов, оттуда сигналы пойдут в дома либо по коаксиальному кабелю, несущему кабельное телевидение, либо по «витым парам» медных проводов, используемых для доступа к телефонным услугам. Однако в дальнейшем волоконно-оптические кабели будут подводить напрямую к отдельным домам, если Вам понадобятся огромные потоки данных.

В качестве коммутаторов выступят мощные компьютеры, которые будут переводить потоки данных с одного пути на другой, так же как сейчас перегоняют товарные вагоны на сортировочной станции. По крупным сетям потекут миллионы таких потоков, и – независимо от количества промежуточных узлов – все их биты необходимо доставить адресатам, без путаницы и опозданий. Чтобы представить, насколько грандиозные задачи будут решаться в эпоху информационной магистрали, приведу такую параллель. Вообразите миллиарды вагонов, которые нужно транспортировать по железнодорожным путям, переключая бесчисленные стрелки (коммутаторы), и при этом не выбиваться из графика: вагоны должны прибывать в пункты назначения точно по расписанию. Поскольку вагоны сцеплены в составы, работа сортировочной станции парализуется, когда через нее проходит длинный товарный поезд. Поэтому жестко сцеплять вагоны не выгодно, гораздо эффективнее отправлять их в путь поодиночке, так им легче маневрировать между стрелками, а в точке назначения можно вновь сформировать единый состав.

Так и всю информацию, переправляемую по магистрали, будут разбивать на крошечные пакеты, и каждый из них пойдет в сети по независимому маршруту – подобно автомобилям, которые едут в один и тот же пункт разными дорогами. Когда Вы закажете видеофильм, его тоже «разрежут» на миллионы мелких кусочков, и каждый из них отыщет до Вашего телевизора свой путь.

Такая маршрутизация пакетов будет осуществляться по коммуникационному протоколу ATM (Asynchronous Transfer Mode – протокол асинхронного режима передачи), который послужит одним из «кирпичиков» для основания информационной магистрали. Телефонные компании всего мира уже начинают переходить на ATM-технологию, потому что именно она позволяет максимально использовать преимущества высокой пропускной способности волоконно-оптических кабелей. В частности, одно из принципиальных достоинств ATM в том, что она гарантирует доставку информации строго в заданное время. ATM разбивает каждый цифровой поток на одинаковые пакеты по 48 байт транспортируемых данных и добавляет по 5 байт управляющей информации, которые помогают маршрутизаторам очень быстро коммутировать пакеты и направлять их в точки назначения по оптимальному маршруту. А в этих точках пакеты вновь реконструируются в поток.

ATM обеспечивает передачу информационных потоков с очень высокой скоростью – на первых порах вплоть до 155 миллионов бит в секунду; в дальнейшем скорость повысится до 622 миллионов бит в секунду и в конечном счете достигнет величин порядка 2 миллиардов бит в секунду. Эта технология, причем за очень низкую плату, позволит обмениваться видеоизображениями так же просто, как сейчас нас не затрудняет разговор по телефону. Подобно тому, как достижения в технологии производства чипов привели к резкому падению цен на вычислительную технику, так и ATM, помимо всего прочего позволяющая передавать еще и огромное количество старомодных телефонных разговоров, значительно собьет цены на междугородные звонки.

Широкополосные кабельные соединения свяжут с магистралью большинство информационных устройств, а некоторые из них будут действовать на принципах беспроводной связи. Мы уже пользуемся рядом беспроводных коммуникационных устройств: сотовыми телефонами, пейджерами и пультами дистанционного управления. Они посылают радиосигналы, предоставляя нам свободу передвижения, но их пропускная способность весьма ограниченна. Завтрашние беспроводные сети станут работать быстрее, но пока не произойдет крупный технологический рывок, проводные сети будут обладать значительно большей пропускной способностью. Впрочем, мобильные устройства предназначены для приема и передачи сообщений, поэтому осуществлять на них прием видеосигналов не только дорого, но и, по меньшей мере, просто странно.

Беспроводные сети, которые помогут нам поддерживать связь и в дороге сформируются на базе современных систем сотовой связи и нового, альтернативного вида беспроводной телефонной службы, называемой PCS (Personal Communications Service – служба персональной связи). Когда в пути Вам понадобится какая-то информация с домашнего или офисного компьютера, через портативное информационное устройство Вы подключитесь к беспроводному участку магистрали, затем соответствующий коммутатор соединит его с нужным кабельным участком, а там – с компьютером или сервером в Вашем доме или офисе, и в результате Вы получите запрошенные сведения.

Кроме того, будут действовать и локальные, менее дорогие виды беспроводных сетей, доступные в рамках предприятий и в большинстве домов. Эти сети позволят Вам подсоединяться к магистрали или к Вашей компьютерной системе без дополнительной оплаты услуг (в границах определенной дальности). В локальных беспроводных сетях будет применяться технология, отличная от технологии глобальных беспроводных сетей. Однако портативные информационные устройства сами выберут наиболее дешевую сеть из числа доступных им в данный момент, и пользователь не заметит никаких технологических особенностей. А домашние беспроводные сети позволят заменить пульт дистанционного управления карманным компьютером.

Беспроводная связь вызывает очевидную озабоченность: будет ли она конфиденциальна и безопасна, поскольку радиосигналы можно легко перехватить. Но ведь и проводные сети не исключают такой возможности. Поэтому программное обеспечение магистрали будет шифровать передаваемую информацию, чтобы избежать чужих глаз и ушей.

Правительства всех крупных государств уже давно стремятся обеспечить полную конфиденциальность информации – как по экономическим, так и по военным соображениям. Необходимость в защите (или взломе) персональных, коммерческих, военных или дипломатических сообщений привлекает к этой проблеме уже несколько поколений самых крупных умов. Расшифровка кода всегда доставляет большое удовлетворение. Чарлз Беббидж, который в середине 1800-х годов добился грандиозных успехов в искусстве расшифровки, писал: «Расшифровка, на мой взгляд, одно из самых пленительных искусств, и боюсь, что я потратил на нее больше времени, чем она того заслуживает». Увлекательность этого занятия я почувствовал еще в детстве, когда мы, как и все дети, играли с простыми шифрами. Мы шифровали записки, заменяя одну букву алфавита другой. Если приятель присылал мне код, который начинался как «ULFW NZXX», то нетрудно было догадаться, что это означало «DEAR BILL» и что вместо D подставлена U, вместо E – L и т.д. Располагая семью буквами, остальной текст записки можно прочитать уже очень быстро.

Прошлые войны заканчивались для кого-то победами, для кого-то поражениями отчасти и потому, что у большинства сильных держав не было тех криптологических мощностей, которые сегодня есть у эрудированного школьника с персональным компьютером. А вскоре любой ребенок – в том возрасте, когда он уже способен пользоваться персональным компьютером, – сможет передавать сообщения, зашифрованные так, что ни одно государство не сможет быстро его раскодировать. Это одно из последствий повсеместного распространения фантастической вычислительной мощи.

При отправке по информационной магистрали какого-то сообщения Ваш компьютер или другое информационное устройство «поставит» на нем цифровую подпись, которую применять можете только Вы, и зашифрует сообщение так, чтобы его сумел прочитать только Ваш адресат. В сообщении может содержаться информация любого вида, в том числе речь, видео или цифровые деньги. Получатель будет уверен (почти на 100%), что сообщение исходит именно от Вас, что оно отправлено точно в указанное время, что оно не поддельное и что никто другой не расшифровал его.

Механизм, который позволит это реализовать, базируется на математических принципах, в том числе на так называемых «необратимых функциях» (one-way functions) и «шифровании по общему ключу» (public-key encryption). Это весьма «продвинутые» концепции, так что я обрисую их лишь в самых общих чертах. Главное, запомните: несмотря на техническую сложность этой системы, пользоваться ею будет чрезвычайно просто. От Вас потребуется всего лишь сообщить информационному устройству, что именно Вы хотите сделать, а остальное – дело техники.

Необратимая функция – нечто, что сделать гораздо легче, чем отменить. Например, Вам разбивают оконное стекло; этот процесс тоже описывается необратимой функцией, правда, бесполезной для шифрования. В криптографии же применяется тот вид необратимых функций, который позволяет легко отменить действие, если известна некая дополнительная информация, и в то же время крайне затрудняет отмену при отсутствии подобной информации. В математике существует целый ряд таких необратимых функций. Одна из них связана с простыми числами, которые дети изучают в школе. Простое число нельзя поделить без остатка ни на какое другое число, кроме единицы и самого себя. В первой дюжине следующие простые числа: 2, 3, 5, 7 и 11. Числа 4, 6, 8 и 10 простыми не являются, поскольку всех их можно разделить на 2 без остатка. А число 9 не относится к простым, потому что делится без остатка на 3. Простых чисел существует великое множество, и, когда перемножают два таких числа, получают значение, которое делится без остатка только на эти же простые числа. Например, перемножив 5 и 7, Вы получите 35, и это значение можно разделить без остатка только на 5 и 7. Поиск простых чисел называется в математике «разложением на множители».

Умножить простые числа 11927 на 20903 и получить результат 249310081 совсем нетрудно, куда сложнее восстановить два его множителя – простые числа. Тут-то и проявляется эффект необратимой функции – сложность разложения чисел на множители, что и лежит в основе самой изощренной на сегодняшний день криптографической системы. Даже самые мощные компьютеры тратят немало времени на разложение действительно крупного произведения на составляющие его простые числа. В системе кодирования, основанной на разложении на множители, используются два разных ключа: один для шифровки сообщения, а второй – отличный от первого, но связанный с ним, – для расшифровки. Располагая только ключом шифрования, сообщение легко закодировать, но раскодировать его в пределах разумного времени практически невозможно. Расшифровка требует отдельного ключа, доступного только определенному получателю сообщения – точнее, компьютеру получателя. Ключ шифрования основан на произведении двух огромных простых чисел, а ключ дешифрования – на самих этих простых числах. Компьютер способен формировать новую пару уникальных ключей буквально в мгновение ока, ему ведь ничего не стоит сгенерировать два больших простых числа и перемножить их. Созданный таким образом ключ шифрования можно без особого риска сделать общим, учитывая, насколько сложно даже другому компьютеру разложить его на составные простые числа и тем самым получить ключ дешифрования.

Практически этот вид шифрования встанет в центр системы защиты на информационной магистрали. Весь мир будет во многом полагаться на эту сеть, поэтому значимость должного уровня защиты информации очевидна. Информационную магистраль можно сравнить с сетью почтовых предприятий, где у каждого есть свой бронированный почтовый ящик с не поддающимся взлому замком. В щель почтового ящика любой может опустить письмо, но только у владельца этого ящика есть ключ, который позволит достать оттуда корреспонденцию. (Некоторые правительства, наверное, будут настаивать, чтобы у каждого почтового ящика была вторая, запасная дверца с отдельным ключом, который бы хранился у какой-то правительственной организации, но мы пока не станем обращать внимания на политические соображения, а сосредоточимся на защите, обеспечиваемой программными средствами.)

Каждый пользовательский компьютер (или другое информационное устройство) на основе простых чисел будет генерировать ключ шифрования, сообщаемый всем желающим, и ключ дешифрования, известный только конкретному пользователю. Вот как это будет выглядеть на практике. У меня есть информация, которую я хочу Вам передать. Моя система (на базе информационного устройства или компьютера) отыскивает Ваш общий ключ и с его помощью шифрует сообщение перед посылкой. Никто, кроме Вас, это сообщение прочитать не сможет, несмотря на то что этот ключ давно стал достоянием гласности. Почему? А потому, что принадлежащий Вам общий ключ не содержит информацию, необходимую для дешифрования. Вы получаете сообщение, и компьютер декодирует его на основе личного ключа, соответствующего общему.

Но вот Вы захотели ответить на послание. Ваш компьютер отыскивает общий ключ и с его помощью кодирует ответ. Никто другой это сообщение не сумеет прочитать, невзирая на то что уж этот ключ – точно общий. И тем не менее только я один узнаю содержание Вашей записки, потому что только у меня есть личный ключ дешифрования. Такая система весьма практична, поскольку никому не придется заблаговременно обмениваться ключами.

Насколько велики должны быть простые числа и их произведения, чтобы необратимая функция работала по-настоящему эффективно?

Концепция шифрования по общему ключу изобретена Уитфилдом Диффи (Whitfield Diffie) и Мартином Хеллманом (Martin Hellman) в 1977 году. Чуть позже другая группа ученых в области компьютерных наук, Рон Ривест (Ron Rivest), Ади Шамир (Adi Shamir) и Леонард Эдельман (Leonard Adelman), стала использовать разложение произведений простых чисел на множители как часть того, что теперь известно под названием «криптосистема RSA» (где RSA – первые буквы фамилий этих ученых). Они считали: чтобы разложить 13О-разрядное произведение простых чисел на множители, понадобятся миллионы лет – независимо от вычислительных мощностей. Для доказательства они предложили всем скептикам найти 2 множителя в 129-разрядном числе (среди тех, кто имеет отношение к криптографии, его называют RSA 129):

114 381 625 757 888 867 669 235 779 976 146 612 010 218 296 721 242 362 562 561 842 935 706 935 245 733 897 830 597 123 563 958 705 058 989 075 147 599 290 026 879 543 541

Ученые были уверены, что сообщение, зашифрованное ими с помощью этого общего ключа-числа, никогда не удастся прочитать. Но они то ли проигнорировали закон Мура (согласно которому, как я рассказывал во второй главе, вычислительная мощность компьютеров постоянно возрастает), то ли просто не ожидали такого успеха персональных компьютеров (который привел к колоссальному росту компьютерного парка и пользователей во всем мире). Так или иначе, в 1993 году более 600 ученых, не считая энтузиастов со всего мира, начали биться над этим 129-разрядным числом, координируя работу своих компьютеров по Internet. И менее чем за год они разложили это число на множители: одно число оказалось 64-разрядным, а другое – 65-разрядным. Эти простые числа выглядели так:

3 490 529 510 847 650 949 147 849 619 903 898 133 417 764 638 493 387 843 990 820 577

и

32 769 132 993 266 709 549 961 988 190 834 461 413 177 642 967 992 942 539 798 288 533

А зашифрованная фраза гласила: «The magic words are squeamish аnd ossifrage» («Волшебные слова: разборчивый и скопа»).

Первый урок, который следует извлечь из этой истории: 129-разрядный общий ключ маловат для шифрования действительно важной и секретной информации. А второй – не следует слишком уж полагаться на надежность криптографической защиты.

Увеличение ключа всего на несколько разрядов резко усложняет взлом. Сегодня математики пришли к выводу – разложение 250-разрядного произведения двух простых чисел займет несколько миллионов лет, даже с учетом постоянного роста вычислительных мощностей. Но кто за это поручится? Всегда есть вероятность – пусть и ничтожная, – что кто-то вдруг додумается до простого способа разложения больших чисел на множители. А значит, программную платформу информационной магистрали надо строить так, чтобы при необходимости можно было легко сменить систему шифрования.

Единственное, о чем беспокоиться не следует, – так это о том, что нам не хватит простых чисел или что 2 компьютера ненароком используют под ключи одинаковые числа. Простых чисел гораздо больше, чем атомов во Вселенной, поэтому шанс на случайное дублирование ничтожно мал.

Шифрование по ключу дает нечто большее простой конфиденциальности. Оно обеспечивает и аутентификацию документов, потому что личный ключ позволяет зашифровать сообщение, которое можно декодировать только с помощью общего ключа. Работает это так. Информацию, которую я хочу подписать перед передачей Вам, мой компьютер кодирует моим личным ключом. Теперь Вы сможете прочитать это сообщение только в том случае, если «отомкнете» его моим общим ключом. А он известен и Вам, и всем остальным. Таким образом, становится ясно, что сообщение поступило именно от меня, поскольку такого личного ключа больше ни у кого нет.

Пойдем дальше. Мой компьютер берет это кодовое сообщение и снова шифрует его, на этот раз применяя Ваш общий ключ. Затем по информационной магистрали пересылает Вам уже дважды зашифрованное сообщение.

Ваш компьютер принимает его и расшифровывает с помощью Вашего личного ключа. Тем самым он удаляет второй уровень шифрования, но оставляет первый – тот, который был осуществлен на основе моего личного ключа. Тогда компьютер «достает» мой общий ключ и вновь проводит расшифровку сообщения. Благодаря тому, что оно действительно исходило от меня, сообщение расшифровывается правильно, и Вы теперь твердо знаете, кто его автор (это и есть аутентификация документа). Если хотя бы один бит информации изменился, сообщение уже не удалось бы расшифровать корректно, и Вам стало бы ясно, что оно поддельное или что при связи произошел сбой. Подобная экстраординарная защита позволит заключать финансовые сделки с незнакомыми людьми или с теми, кому Вы не доверяете; при указанных условиях Вы сможете быть уверены, что цифровые деньги не фальшивы, а документы и подписи на них действительно принадлежат людям, с которыми Вы имеете дело.

Степень защиты можно усилить, включив в зашифрованные сообщения временные отметки. Если кому-нибудь вздумается помудрить над датой и временем предположительной отправки или написания документа, это тут же выявится. Тем самым восстанавливается свидетельская ценность фотографий и видеозаписей, которая сейчас поставлена под сомнение из-за той легкости, с которой осуществляется их цифровое ретуширование.

Конечно, технические детали принципов шифрования по общему ключу в моем описании слишком упрощены. Прежде всего надо подчеркнуть, что этот метод работает довольно медленно, и поэтому на магистрали он будет не единственным. Но именно он позволит подписывать и аутентифицировать документы, безопасно распространять ключи к другим видам шифрования.

Революция, связанная с персональными компьютерами, раскрыла перед нами небывалые возможности. В этом ее самое крупное достижение. Однако коммуникационная связь через информационную магистраль, доступная и недорогая, откроет нам куда более фантастические перспективы. В выигрыше окажутся не только «технократы». С подключением все большего числа компьютеров к широкополосной сети и с появлением программной платформы – фундамента грандиозных приложений каждый получит доступ к большей части всемирной информации.

ГЛАВА 6

РЕВОЛЮЦИЯ В СОДЕРЖАНИИ ДОКУМЕНТОВ

Вот уже более 500 лет бумажные документы хранят знания человечества. Один из таких документов Вы сейчас держите в руках, если только не читаете эту книгу с компакт-диска или по сети (как будущее оперативное издание). И хотя с бумагой мы вряд ли когда-нибудь расстанемся, значимость ее как средства поиска, хранения и распространения информации ослабевает уже в наши дни.

Слово «документ», по-видимому, сразу же вызывает у Вас представление о тексте, напечатанном на листах бумаги, но это определение слишком узкое. Документом может быть любая сумма информации. Статья в газете – документ; здесь все ясно. А в более широком толковании «документ» – это и телешоу, и песня, и интерактивная видеоигра. Поскольку все данные можно отразить в цифровом виде, информационная магистраль позволит легко находить, хранить и пересылать любые документы. Печатные документы пересылать намного труднее, да и возможности их весьма ограниченны, когда речь идет не только о тексте, но и о схемах, рисунках и другой графике. В будущие документы, представленные в цифровой форме, мы сможем включать, кроме отдельных картинок, еще и звукозаписи, мультипликацию, программные инструкции, обеспечивающие интерактивность, или комбинацию этих и других элементов.

На магистрали с электронными документами, содержащими разнообразные виды информации, будут происходить такие вещи, которые попросту немыслимы ни с одним клочком бумаги. Ее мощная технология баз данных послужит гарантией для всесторонней индексации электронных документов и режима интерактивного поиска нужных сведений. Распространение таких документов станет чрезвычайно простым и недорогим. Короче говоря, новый тип документов – цифровой – заменит большинство печатных хотя бы потому, что откроет перед нами новые перспективы.

Но это произойдет не завтра. И дело не только в технологиях. Книга, журнал или газета, изданные на бумаге, по-прежнему имеют массу преимуществ перед своими электронными вариантами. Во-первых, цифровой документ не прочитаешь без информационного устройства – того же персонального компьютера. Во-вторых, книга, компактная, легкая, отпечатанная на хорошей бумаге четким шрифтом, по сравнению с компьютером стоит гроши. По крайней мере, в ближайшее десятилетие читать «увесистый» документ на экране компьютера вряд ли будет удобнее, чем на бумаге. Я уверен, что первыми получат широкое распространение те цифровые документы, которые будут не просто дублировать бумажные, а откроют совершенно новые возможности. Телевизор – если его сопоставить с той же книгой – вещь крупная (даже громоздкая), дорогая, а разрешение у него еще хуже, чем у мониторов, но ведь это не отражается на его популярности. Телевидение принесло в наши дома видеоразвлечения и оказалось настолько привлекательным, что заняло свое место в нашей жизни наряду с книгами и журналами.

Постепенно развитие компьютеров и технологии производства мониторов приведет к созданию почти невесомой, универсальной электронной книги (или «e-book»). Представьте: в коробочке размером и весом примерно с нынешнюю книгу (в твердой или гибкой обложке) будет находиться дисплей, способный показывать текст, картинки и видеоматериалы в высоком разрешении. Вы сможете «перелистывать» страницы... пальцем или отдавать команды голосом и так находить нужные отрывки. С такого устройства Вам будет доступен любой документ в сети.

Однако истинный смысл электронных документов вовсе не в том, что мы сможем читать их на каких-то аппаратах. Переход от бумажных книг к электронным – всего лишь конечный этап того процесса, который уже сейчас развивается весьма бурно. Самое волнующее в цифровых документах другое – изменение самого понятия «документ».

Нам придется вложить иной смысл не только в термин «документ», но и в такие понятия, как «автор», «издатель», «офис», «школьный класс» и «учебник». Это повлечет за собой радикальные последствия.

Сегодня, если две фирмы заключают контракт, первый, черновой его проект составляют обычно на компьютере, потом печатают на бумаге. Далее его передают – чаще всего по факсу – другой стороне; там его редактируют: вносят замечания от руки или набирают измененный документ на другом компьютере с последующей распечаткой. Затем он отсылается по факсу обратно; исправления принимаются или отвергаются; появляется новый бумажный документ, его отправляют по факсу, и процесс редактирования возобновляется. При такой работе над документом зачастую трудно разобраться, кто автор конкретных изменений. Координировать все исправления и передачу бумаг становится весьма проблематично. Электронные документы упрощают этот процесс, допуская обмен проектом контракта со всеми правками, замечаниями и пометками: кто и когда их внес.

В ближайшие несколько лет электронный документ с заверенными цифровыми подписями выйдет на первый план, а бумажный отойдет на второй. Уже сейчас многие организации, отказавшись от бумаги и факс-аппаратов, перешли на обмен редактируемыми документами с компьютера на компьютер по электронной почте. Замечу, кстати, что без электронной почты написать эту книгу было бы куда труднее. Читатели, чье мнение для меня небезразлично, просматривали черновой вариант книги в электронном виде, вносили свои замечания и возвращали мне по электронной почте; при этом я всегда видел не только предлагаемую правку, но и кто и когда работал с текстом.

К концу текущего десятилетия большую часть документов, даже официальных, будет уже невозможно адекватно воспроизвести на бумаге. У них появится определенное сходство с нынешними фильмами или песнями. При желании, конечно, Вы сможете отпечатать двумерное представление их содержимого, но тут Вы уподобитесь человеку, который читает ноты, вместо того чтобы слушать музыку.

Некоторые документы в цифровой форме обладают такими достоинствами, какие в бумажных версиях совершенно нереальны. Компания Boeing, например, создавала свой новый авиалайнер «Боинг 777», храня всю техническую информацию в одном электронном документе гигантских размеров. При разработке предыдущих авиалайнеров для координации конструкторских и производственных групп, а также внешних подрядчиков в компании Boeing поступали традиционно: вычерчивали на синьках чертежи и возводили дорогостоящие макеты самолетов в натуральную величину. Подобные макеты служили для подгонки и контроля деталей, спроектированных разными подразделениями. Приступая к созданию «Боинга 777», компания решила покончить с синьками, отказаться от макетов и с самого начала для трехмерного моделирования всех деталей использовать электронный документ, с помощью которого и проверять их подгонку друг к другу прямо на компьютере. Инженеры за компьютерными терминалами могли просматривать чертежи и изучать детали в разных видах. Они получили возможность наблюдать за продвижением работ в какой угодно области, отыскивать результаты всех испытаний, изменять любые части проекта и делать многое другое, что на бумаге просто исключено. Каждый – в рамках своей компетенции – мог найти нужные данные. Все изменения немедленно отражались на терминалах других сотрудников, и они видели: кем, когда и почему внесены эти изменения. Таким образом, компания Boeing сэкономила на цифровых документах сотни тысяч листов бумаги и многие человеко-годы проектно-конструкторских работ.

Помимо всего прочего, работа с цифровыми документами идет быстрее, чем с бумажными. Вы можете моментально передавать информацию и почти с той же скоростью отыскивать ее. Те, кто пользуется цифровыми документами, уже давно осознали, насколько проще в них поиск и ориентация, ведь структуру их содержимого так легко перестроить!

Книга регистрации заказов в ресторане ведется с учетом даты и времени. Заказ на 21:00 записывается ниже, чем заказ на 20:00. Заказы на вечер следуют за теми, что сделаны на полдень. Благодаря этому метрдотель может быстро узнать, сделан ли кем-то заказ на конкретные день и время. Но если по той или иной причине кому-то вздумается выбрать из книги информацию по другим критериям, простой хронологии уже недостаточно.

Только вообразите, в каком положении окажется метрдотель, если я позвоню ему и скажу:

– Моя фамилия Гейтс. Жена забронировала столик на какое-то время в следующем месяце. Будьте так любезны, проверьте, на какое именно.

– Простите, сэр, а Вам известен конкретный день ? – скорее всего спросит тот.

– Нет, это-то я и хочу выяснить.

– Не могла ли она сделать заказ на выходные? – поинтересуется метрдотель.

Он уже понял, что ему придется пролистать всю книгу, и пытается хоть как-то упростить себе задачу, сужая круг вероятных дат.

Ресторан еще может использовать дедовскую книгу регистрации, потому что общее число заказов невелико. А вот система бронирования авиабилетов – уже не книга, а база данных с огромными массивами регистрационных сведений, информации о рейсах, ценах, наличии свободных мест, расположении кресел в салонах авиалайнеров, и все это по сотням ежедневно выполняемых рейсов во всем мире. Система бронирования SABRE компании American Airlines хранит на жестких дисках компьютеров информацию объемом в 4,4 триллиона байт, т.е. более 4 триллионов букв. Если эти данные скопиро– вать на бумагу, понадобится не менее 2 миллиардов страниц.

Имея дело с бумажными документами и их подборками, мы отыскивали информацию линейно; альтернативные способы ее поиска обеспечивали указатели, оглавления и разного рода перекрестные ссылки. Профессионально составленные указатели придавали книге большую ценность, так как обогащали ее различными способами поиска информации. В бесчисленных офисах папки подбирали по клиентам, поставщикам или по каким-то еще признакам и расставляли в алфавитном порядке, а чтобы ускорить поиск нужных сведений, копии всех документов подшивали в хронологическом порядке. До компьютеризации библиотечных каталогов новые книги регистрировали на нескольких карточках, разнося их по нескольким каталогам, чтобы читатель мог найти книгу по названию, фамилии автора, соавтора или по тематике. Подобная избыточность облегчала поиск требуемой книги.

В детстве мне очень нравилась стоявшая в комнате родителей World Book Encyclopedia выпуска 1960 года. Ее тяжелые переплеты содержали только текст и картинки. По ним я узнал, как выглядел фонограф Эдисона, но услышать его скрежещущий звук не мог. Фотоснимки энциклопедии запечатлели ворсистую гусеницу и бабочку, в которую она превращается, но не было видеофрагментов, которые бы оживили эту метаморфозу. А как было бы здорово, если бы сама энциклопедия устроила мне контрольный опрос по тому, что я вычитал, или если бы устаревшие сведения можно было постоянно обновлять. Естественно, что эти мысли пришли мне в голову не тогда. Первый том я начал читать лет в восемь, твердо вознамерившись прочесть все тома подряд, от корки до корки. Наверное, я бы усвоил гораздо больше, если бы статьи на определенные темы (скажем, по медицине или истории шестнадцатого века) следовали одна за другой. А вместо этого я сначала читал статью «Garter Snakes» (подвязковые змеи), потом «Gary, Indiana» (город Гэри в штате Индиана), потом «Gas» (газ, бензин). Но все равно я получал большое удовольствие от энциклопедии и читал ее еще лет пять, пока не добрался до буквы Р. Тут я открыл для себя Encyclopedia Britannica (Британская энциклопедия) – гораздо более подробную и рассчитанную на искушенного читателя, – но понял, что мне не хватит терпения осилить все тома. Да и к тому же увлечение компьютерами уже поглощало большую часть моего свободного времени.

Издаваемые сегодня энциклопедии – это обычно две дюжины томов с миллионами слов и тысячами иллюстраций; они стоят сотни, а то и тысячи долларов. Немалые расходы, особенно если учесть, как быстро устаревает информация. Microsoft Encarta, которая продается лучше других мультимедийных и печатных энциклопедий, выходит на тридцатиграммовом CD-ROM-диске (Compact Disk – Read Only Memory, компакт-диск – память только для чтения). В ней 26000 статей с 9 миллионами слов, 8 часами звукового сопровождения, 7000 фотографиями и иллюстрациями, 800 картами, 250 схемами и таблицами, 100 видеоклипами и мультипликационными роликами. А стоит она меньше 100 долларов. Хотите узнать, как звучит египетский «уд» (музыкальный струнно-щипковый инструмент), послушать речь, которую произнес в 1936 году король Великобритании Эдуард VIII при отречении от престола, или увидеть мультфильм, поясняющий устройство какой-нибудь машины? Все это есть в Microsoft Encarta, и никогда не будет ни в одной из печатных энциклопедий.

В обычной энциклопедии в конце статьи часто приводятся ссылки на другие статьи, близкие по теме. Однако сначала их надо собрать, ведь они могут быть разбросаны по разным томам. В энциклопедии на компакт-диске для этого достаточно щелкнуть соответствующую ссылку. А на информационной магистрали в энциклопедические статьи можно будет включать связи с материалами не только из данной энциклопедии, но и из других источников. Нет предела дополнительным сведениям, которые Вы сможете «откопать» по интересующей Вас тематике. По сути, энциклопедия на информационной магистрали превратится в нечто большее, чем простой справочник – она станет чем-то вроде библиотечного каталога, коридора ко всем знаниям, приобретенным человечеством за многие века.

Сегодня в печатной информации ориентироваться очень трудно. Почти невозможно найти исчерпывающие сведения по конкретной тематике (включая книги, газетные статьи и видеоролики). Слишком много времени отнимает подборка отрывочных сведений, которые можно разыскать в отдельных источниках. Например, если Вы захотите что-то узнать про последних лауреатов Нобелевской премии, на сбор их биографий у Вас уйдет весь день. А электронные документы будут интерактивными (т.е. позволят вести «диалог»): Вы запрашиваете какую-то информацию, и документ предоставляет ее. Вам придет в голову другая идея, и документ вновь соответствующе отреагирует. Как только Вы привыкнете к такой системе, Вы сразу поймете, что возможность просмотра информации разными способами делает ее ценнее. Гибкость вызывает интерес к изучению, а оно всегда вознаграждается открытием.

Аналогичным образом Вы сможете получать и свои ежедневные новости, самостоятельно определяя продолжительность их передачи. Это станет возможным благодаря индивидуальному подходу к трансляциям ТВ. Доставляемые только Вам выпуски новостей будут скомпонованы из съемок и репортажей NBС, ВВС, CNN или Los Angeles Times, сюда же может войти прогноз погоды от местной метеорологической службы или от частного метеоролога, которому Вы доверяете больше. Одни репортажи (самые увлекательные) Вы сможете запрашивать в развернутом виде, а другие – буквально в двух-трех словах, только о самом главном. Если при просмотре новостей Вас заинтересуют какие-то подробности, Вы запросите их у другой службы новостей или из архива.

Литературные произведения, пожалуй, один из немногих видов печатных документов, которые ничего не выиграют от перевода в электронную форму. Почти во всех справочниках есть предметные указатели, но в художественной прозе иx нет, ведь романы читают последовательно, от начала и до конца. И дело тут не в каких-то технологических особенностях – любое повествование неотъемлемо связано с последовательным развитием сюжета. Впрочем, сейчас появились новые формы литературы – интерактивные, использующие все преимущества электронного мира, однако и традиционные ее формы по-прежнему будут популярны.

Магистраль позволит распространять любые формы цифровых документов – легко и дешево. Миллионы частных лиц и компаний смогут создавать такие документы и публиковать их в сети. Какие-то документы будут платные, а какие-то – бесплатные, адресованные всем желающим. Вспомним также, как фантастически подешевели средства хранения цифровой информации. Жесткие диски в персональных компьютерах очень скоро будут продаваться всего центов по 15 за мегабайт (миллион байт). Поскольку 1 мегабайт – это около 700 страниц текста, получается, что хранение одной страницы обойдется примерно в 0,00021 доллара, т.е. одну двухсотую того, что стоит ксерокопия страницы (по среднему тарифу в 5 центов за страницу). А поскольку дисковое пространство можно использовать повторно, для записи других данных, то стоимость хранения информации – это на самом деле стоимость аренды дискового пространства. Если средний срок службы жесткого диска принять равным трем годам, амортизационная стоимость хранения одной страницы составит 0,00007 доллара в год. Но средства хранения информации постоянно дешевеют. В частности, цены на жесткие диски в последние несколько лет ежегодно падали на 50%.

Хранение текста не вызовет трудностей, потому что в цифровом виде он очень компактен. А что касается изображений, вспомните старую пословицу: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Так вот, если ее перефразировать, то можно сказать, что в цифровом мире любая картинка стоит тысячи слов. И ведь это в буквальном смысле! Высококачественные фотоизображения требуют для хранения значительно больше места, а видео (в сущности, это последовательность изображений, сменяемых с частотой до 30 кадров в секунду) – еще больше. Тем не менее стоимость распространения даже этих видов данных достаточно низка. Художественный фильм в сжатом цифровом формате занимает около 4 гигабайт (4000 мегабайт), т.е. его хранение на жестком диске обойдется приблизительно в 1600 долларов.

Шестнадцать «сотенных» за хранение одного фильма, на первый взгляд, дороговато. Однако примем во внимание, что самый обыкновенный магазин системы видеопроката приобретает популярный фильм минимум в восьми копиях по 80 долларов за каждую. При этом магазин может предложить этот фильм не более восьми клиентам в день.

А как только диск (с фильмом) и управляющий им компьютер подключаются к магистрали, оказывается, что для просмотра этого фильма всеми желающими достаточно одной копии. Разумеется, наиболее популярные документы будут копировать на несколько серверов, чтобы избежать задержек при обращении к ним необычно большого числа пользователей. Требуя лишь разового вложения капитала, по грубым прикидкам равного той сумме, которую сегодня отдельный магазин выкладывает за популярную видеозапись, сервер сможет обслуживать тысячи клиентов одновременно. При этом каждый пользователь понесет дополнительные расходы, складывающиеся из стоимости кратковременной «аренды» дискового пространства сервера и тарифов на связь. А эти цены постоянно падают, так что сумма дополнительных расходов для отдельного пользователя скоро приблизится к нулю.

Это, конечно, не означает, что информация станет бесплатной, но затраты на ее распространение будут очень низки. При издании книг главные расходы связаны с ее выпуском и распространением, а не с выплатой гонорара автору. Деревья надо срубить, древесину измельчить до однородной массы и из нее изготовить бумагу. Книгу надо напечатать, сброшюровать и одеть в переплет. Большинство издателей основной капитал вкладывают в первый тираж, определяемый максимальным количеством экземпляров, которое, по их мнению, может тут же разойтись. Ведь издание книги только тогда приносит прибыль, когда она выпускается сразу значительным тиражом. Но здесь издатели идут на финансовый риск: не исключено, что им не удастся распродать все экземпляры или что на их реализацию уйдет какое-то время. Попутно издатель должен держать книги на складе, отгружать их оптовикам и книжным магазинам, торгующим в розницу. Торговцы тоже вкладывают в этот бизнес свой капитал и, естественно, хотят получить определенную прибыль.

К тому времени, когда покупатель берет в магазине эту книгу и кассовый аппарат, позвякивая, выдает ему чек, авторский гонорар уже составляет ничтожную долю по сравнению с той суммой, которая уходит на доставку информации по переработанной древесной массе. Я предпочитаю называть этот эффект «трением» дистрибуции, потому что он, как и трение, приводит к растрате ресурсов, отнимая деньги у автора в пользу других.

Информационная магистраль во многом будет свободна от этого трения, о чем я расскажу подробнее в восьмой главе. Отсутствие трения в распространении информации – вещь невероятно важная. Оно увеличит ряды авторов, поскольку лишь малая часть покупательского доллара пойдет на оплату дистрибуции.

Печатный пресс Гутенберга вызвал первый реальный сдвиг в этой проблеме – он позволил быстро и сравнительно дешево распространять информацию на любую тему. Снизив «коэффициент трения», печатный пресс породил современные масс-медиа. Количественный рост книг способствовал развитию в обществе интереса к чтению и письму; как только человек становился грамотным, он обнаруживал, что письменное слово дает целый ряд преимуществ. Купцы стали вести учет своих товаров и составлять договоры, влюбленные – обмениваться амурными записками, ну а другие – просто записывать что-то на память, вести дневники. Но сами по себе эти «приложения» не были настолько привлекательными, чтобы избавить людей от лени и заставить их обучаться грамоте. Пока не появилась достаточная прослойка образованных людей, письменное слово как способ хранения информации не приносило особой пользы. И поскольку именно книги способствовали возникновению «критической массы» образованных людей, вполне справедливо сказать, что печатный пресс научил нас читать.

Печатный пресс упростил изготовление множества копий того или иного документа. Ну а как насчет тех трудов, которые были предназначены лишь узкому кругу избранных? Новая технология требовалась и в малотиражном издательстве. Копирка – вещь, конечно, прекрасная, если Вас устраивают 2 – 3 копии. Мимеографы (устаревшее название ротапринтов) и другие громоздкие машины позволяли размножать документы уже в десятках экземпляров, но использование этих агрегатов Вы должны были предусмотреть еще при работе над оригиналом.

В 1930-х годах Честер Карлсон (Chester Carlson), раздраженный чрезмерной сложностью подготовки патентных заявок (приходилось вручную копировать текст и чертежи), стал искать более совершенный способ малотиражного размножения документов. И вот в 1940 году он запатентовал изобретенный им процесс – ксерографию. В 1959 году компания (впоследствии известная как Xerox), которую он сумел заинтересовать своим изобретением, выпустила его первый копировальный аппарат. Модель 914, позволившая легко и недорого размножать документы умеренным числом копий, привела к настоящему взрыву в объемах и видах информации, предназначенной малочисленным группам потребителей. Маркетинговые исследования предсказывали, что Xerox сумеет продать максимум 3000 своих копировальных аппаратов первой модели. А на самом деле они разошлись в количестве 200000 штук. Год спустя после выпуска копировального аппарата с его помощью каждый месяц делали уже по 50 миллионов копий различных документов. К 1986 году это число превысило 200 миллиардов и растет до сих пор. Большая часть копий никогда бы не появилась на свет, не будь этой технологии – такой простой и дешевой.