Компьютерра PDA N63 (16.10.2010-22.10.2010)

Автор: Алла Аршинова

Опубликовано 18 октября 2010 года

Физика высоких энергий ставит перед собой огромное количество самых разных задач. Для их решения строятся коллайдеры: для ответа на каждый научный вопрос разрабатывается, как правило, уникальная ускорительная система. Отсюда – большое разнообразие коллайдеров. Например, размер самого большого ускорителя элементарных частиц в мире – 27 километров в окружности, а один из самых маленьких ускорителей совсем недавно был сделан в Томске, его длина составляет около 50 см, а вес – всего 30 кг. Он предназначен для диагностики нефтяных, металлургических, водопроводных и тепловых сетей.

Об ускорителях высокой интенсивности, о коллайдерах вообще и о том, какие исследования на них можно проводить, рассказывает доктор физико-математических наук,  член-корреспондент Российской академии наук, заведующий лабораторией Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН, декан физического факультета Новосибирского государственного университета, профессор Александр Бондарь.

– Какие существуют виды ускорителей для изучения физики высоких энергий?

- Давайте начнем с установок, на которых физики получают пучки частиц рекордных энергий. Например, LHC – это протон-протонный коллайдер, где протоны сталкиваются с протонами при высоких энергиях (7 ТэВ). На LHC также предполагается режим ион-ионных столкновений. Есть и другой тип установок, такие, как Tevatron, там сталкиваются протоны и антипротоны, с энергиями пучков порядка ТэВ, то есть несколько меньше, чем на LHC. Но преимущество этой установки в том, что она уже давно работает. У нас в институте есть другой тип коллайдеров: электрон-позитронные ускорители ВЭПП-4 и ВЭПП-2000. На них сталкиваются пучки электронов и позитронов. Максимальная энергия частиц на ВЭПП-4 – 5,5 ГэВ, на ВЭПП-2000 мы сталкиваем пучки с энергией до 1 ГэВ. Поэтому, конечно, как и в других областях физики, у нас тоже есть большое разнообразие установок.

– Чем отличаются между собой ВЭПП-4 и ВЭПП-2000?

- И та, и другая установка – это электрон-позитронные встречные пучки, но область энергий у них довольно разная, практически не перекрывающаяся. На ВЭПП-4 диапазон энергий от 1 до 5,5 ГэВ, это 5,5 миллиардов электроновольт. На ВЭПП-2000 область энергий – от порога рождения легчайших адронов (пионов) в районе 150 МэВ до 1 ГэВ. Эта область энергий уже изучалась на других установках.

– Диапазон энергий до 2 ГэВ сравнительно плохо изучен. Почему так получилось, ведь это относительно доступные энергии?

- Потому что установки, которые работали в этой области, имели относительно маленькую интенсивность, то есть светимость. Плотности пучков было недостаточно, чтобы исследовать редкие процессы. Науке все больше интересны редкие явления, которые не так часто происходят, поэтому ВЭПП-2000 – это установка нового поколения по светимости, хотя в этой области энергии уже работали и другие ускорители. У нас, например, была установка ВЭПП-2М, которая проработала 25 лет на энергии пучков до 700 МэВ (0,7 ГэВ). После того, как все возможности в исследованиях на этой установке были исчерпаны, мы решили, что нам проще сделать ее модернизацию, и построили ВЭПП-2000. Новый коллайдер работает приблизительно в такой же области энергий, но с заметно большей интенсивностью. Сейчас эта установка создана и начинает работать, то есть выдавать научную продукцию.

– Что такое В-фабрики?

- Это другой класс электрон-позитронных коллайдеров высокой интенсивности, который нацелен на исследование b-кварка. Почему «b»? Название происходит от английского beauty quark – это так называемый пятый кварк. Мы знаем, что в природе наблюдается 6 кварков: u-кварк, d-кварк, c-кварк, s-кварк, b-кварк, t-кварк. Они имеют разные массы. Масса b-кварка около 5 ГэВ. Ясно, чтобы изучать частицы, содержащие b-кварк, нам нужна энергия больше 5 ГэВ. В-фабрики – это электрон-позитронные установки с энергией приблизительно 5, 5 ГэВ в пучке с максимально возможной эффективностью, потому что мы исследуем очень редкие явления распада b-кварка. Две таких установки успешно работали последние десять лет в США и Японии. Мы принимаем активное участие в разработке, создании, проведении самих экспериментов и получении конечных физических результатов на этих установках.

– А чем вы сейчас занимаетесь на ВЭПП-4?

- Особенностью этой установки является то, что мы научились на ней как никто другой хорошо измерять энергию пучков. Для наших экспериментов нужна либо большая энергия, либо большая интенсивность, но есть еще и третий параметр, это высокая степень точности определения энергии. Оказывается, что для некоторых экспериментов это очень важно.

– Расскажите, пожалуйста, подробнее про процесс ускорения пучка!

- Что такое пучок частиц? Это, скажем, десять миллиардов частиц, такое количество электронов в пучке, каждый из которых обладает энергией, близкой к 5,5 ГэВ. Это означает, что этот электрон движется практически со скоростью света и обладает энергией, равной приблизительно 5,5 массам покоя протонов. Как мы управляем энергией частиц? Мы их ускоряем в электрическом поле. Пройдя разность потенциалов в несколько сотен киловольт, частица увеличивает свою энергию, дальше она делает оборот в магнитном кольце ускорителя, и снова влетает в ускоряющее устройство. Потом, если бы эта частица не теряла энергию, ее энергия увеличивалась бы до тех пор, пока магнитное поле в установке позволяло бы удерживать ее на нужной траектории движения. На самом деле электроны и позитроны, двигаясь в магнитном поле ускорителя, излучают фотоны, тем самым теряют часть энергии. Поэтому мы добавляем энергию, а за время оборота частицы ее теряют. Можно подобрать такой режим работы установки, что энергия будет расти, пока не достигнет необходимой величины, и на этой энергии частицы попадают в состояние равновесия. То есть, сколько электронам добавляют энергии в ускоряющем промежутке, столько они ее и теряют на одном обороте. Установившаяся энергия есть энергия эксперимента. Сталкивают электроны и позитроны при этой установившейся энергии. Энергия частиц в коллайдере - управляемая величина. Энергию пучков для некоторых экспериментов нужно знать с предельно возможной точностью. Оказывается, что это технически непростая задача. Мы научились решать ее. Например, если энергия электрона 5 ГэВ, то мы можем знать ее с точностью до 10 КэВ. В некоторых экспериментах, особенно по измерению масс частиц, это оказывается очень важным. Наша установка является уникальной. Подобных ускорителей, на которых энергию можно измерять с такой точностью, в мире больше нет. Поэтому мы используем ее в основном для прецизионных измерений такого важного параметра для частиц, как масса. Мы измерили массы целого набора частиц. Этот эксперимент будет продолжаться до тех пор, пока мы сможем получать новую недоступную никому информацию.

– Ускоритель работает в непрерывном режиме?

- Наши установки работают, как правило, полгода в год. Сейчас ускоритель остановлен для небольшой модернизации, а в начале ноября мы планируем его снова включить.

– Расскажите, пожалуйста, про концепцию Круглых Пучков! Как она помогает повысить светимость?

- Для этого нужно понимать, что ограничивает интенсивность установки. Казалось бы, производи больше частиц, помещай их в этот ускоритель, сталкивай, и светимость будет расти. К сожалению, все гораздо сложнее. Вы знаете, в чем проблема управляемого термоядерного синтеза?

– Сложно удержать плазму.

- А почему ее сложно удержать? Строят же установки, чтобы удержать плазму и нагреть ее до нужной температуры и плотности. Казалось бы, заливай эту плазму как можно больше, вот тебе и термояд. К сожалению, плазма так же, как и электронный или протонный пучок, очень своеобразная материя, обладающая особыми свойствами. В частности, она не хочет удерживаться, она обладает таким количеством степеней свободы, что не хочет пребывать в состоянии управляемости, в ней все время норовят развиться различного типа неустойчивости. Это приводит к тому, что плазма попадает на стенку и теряется. Похожим образом ведет себя и пучок в ускорителе. Для того чтобы удержать сгусток внутри накопителя или коллайдера, требуются специальные меры. И чем больше интенсивность пучка, тем труднее его удержать в такой установке. Более того, в момент столкновения сгустков частиц, электромагнитное поле одного пучка действует на другой пучок, и возбуждает колебания. Развивается неустойчивость, пучок попадает на стенку и теряется. Это довольно сложный процесс, поэтому физика коллайдеров высокой интенсивности – это самостоятельная отрасль науки. У нас есть даже отдельная специализация – физика ускорителей. Для того чтобы создать новую установку, надо сначала понять, а будет ли пучок в ней жить, то есть предсказать «на бумаге», что она будет работать.

Зачем нужен круглый пучок? Обычно электронный пучок в накопителе плоский. Это происходит потому, что вертикальные колебания в пучке гораздо слабее, чем горизонтальные. Частицы, двигаясь по окружности, излучают фотоны. В момент излучения равновесные энергия и радиус орбиты частицы меняются скачком. Поэтому в горизонтальном направлении (в плоскости кольца ускорителя) размер пучка в разы больше, чем в вертикальном. При проектировании установки ВЭПП-2000 была предложена необычная схема, когда колебания частиц в накопителе в вертикальной и горизонтальной плоскостях принудительно делаются симметричными. Оказывается, что при определенных условиях, круглые пучки позволяют получить большую светимость. В настоящий момент установка начала работать. И действительно, первые результаты показали, что для условий нашего эксперимента при низких энергиях такие пучки дают преимущество по сравнению со стандартным подходом.

– Каких Вы ждете результатов от ВЭПП-2000?

- Установка начала свою работу на эксперимент в прошлом году. Во-первых, было продемонстрировано, что круглые пучки позволяют получить большую светимость. Второе, что теперь нужно сделать, это испытать новые модернизированные детекторы, показать, что они тоже работают. Так что пока главный результат – это то, что установка работает. Мы уверены, что в последующем будет получена новая научная информация. Будут измерены с лучшей точностью те физические процессы, которые уже ранее изучались. Например, аннигиляция электрон-позитронной пары в адроны. То есть на этой установке могут рождаться разные типы частиц, и мы хотим более точно измерить вероятность этих процессов. Кроме того, поскольку энергия пучков сейчас стала несколько больше, на этой установке появляется возможность рождать протон-антипротон и нейтрон-антинейтрон пары вблизи порога рождения этих частиц. До сих пор детально изучать такое явление было невозможно. Это будет новая информация, которая недоступна другим установкам с гораздо большей энергией и светимостью.

– Расскажите, пожалуйста, про использование выведенных пучков синхротронного излучения, которое осуществляется на ВЭПП-3 и ВЭПП-4.

- Как я уже говорил, при движении частицы в накопителе излучают свет. Этот свет называется синхротронным излучением. Оказывается, свойства этого синхротронного излучения уникальны. Дело в том, что излучение имеет очень высокую яркость. Рентгеновские аппараты не позволяли достичь такой яркости. Таким образом, накопители электронов являются уникальными источниками рентгеновского излучения для многих экспериментов по физике твердого тела, структурному анализу и других, где нужны очень качественные источники излучения. Поэтому, естественно, физики решили использовать накопители электронов не только для экспериментов по физике высоких энергий, но и в качестве источников света с уникальными возможностями для исследований в других областях науки. И, действительно, это очень плодотворное направление. Получается, что решая задачи в одной области науки, мы создали установки, позволяющие исследовать широкий класс явлений в других науках. Это биология, медицина, геология, то есть целая новая отрасль.

– А как отводится синхротронное излучение?

- Создаются специальные каналы, через которые рентгеновское излучение транспортируется к экспериментальной установке. В результате, пучок света становится тем инструментом, с помощью которого вы что-то исследуете, например, материал, либо новые явления. Сейчас стало ясно, что использование коллайдеров в качестве источника синхротронного излучения не всегда оказывается оптимальным. Гораздо выгоднее построить специализированную установку, основной задачей которой будет являться не исследование взаимодействия частиц, а именно проведение большого количества экспериментов с использованием синхротронного излучения.

– К вам приходят другие ученые?

- Да, у нас в институте на комплексе ВЭПП-3/ВЭПП-4 созданы условия для исследований с использованием синхротронного излучения. Многие научные сотрудники из соседних институтов используют эти возможности. Но нужно сказать, что сейчас мировая наука в этой области ушла гораздо дальше. Специализированные источники синхротронного излучения строятся по всему миру, а у нас в Академгородке, к сожалению, их нет. Это очень странная ситуация, потому что как раз сильной стороной Сибирского отделения всегда были междисциплинарные исследования. Мне кажется, что специализированный источник синхротронного излучения в Академгородке был бы очень полезен, в том числе и для развития новых технологий.

– А можно ли сообща всеми институтами профинансировать этот проект?

- Стоимость такой установки недоступна для того, чтобы ее построить в складчину. Должно быть целенаправленное государственное финансирование. Мы видим, что она необходима, например, по опыту других стран, где такие специализированные синхротронные установки уже используются в промышленности для производства уникального коммерческого продукта. Если мы хотим развивать у себя высокие технологии, почему мы не строим такие установки? По-видимому, разговоры и дело в данном случае между собой слабо связаны.

– Каким образом коллайдеры могут использоваться в прикладных разработках?

- Считается, что фундаментальные исследования – это исследования ради абстрактных знаний. Мы не знаем, пригодятся они нам в жизни, или нет. Мы только следуем историческому опыту, который показывает, что любое знание рождает новые возможности. Часто мы думаем, что фундаментальная наука – это знание само по себе, а прикладная наука для того, чтобы сделать что-то полезное в народном хозяйстве. Но современная наука не имеет четкой границы между фундаментальными и прикладными исследованиями. Более того, эти два направления не могут существовать одно без другого, причем фундаментальная наука является необходимым условием для развития прикладной. В чем это проявляется? Для того чтобы проводить исследования на рубеже известного и неизвестного, мы должны создавать все новые и новые установки со свойствами, которые ранее не были доступны. Например, создание пучков частиц высокой интенсивности, или пучков с энергией, недоступной ранее, ставит перед исследователями новые технические задачи, которые сами по себе в обычной нашей практике никогда не возникают. Возьмем, для примера, LHC. Задача заключалась в том, чтобы построить коллайдер с ранее недоступной энергией. Это потребовало создания нового типа сверхпроводящих магнитов, которые раньше делать не умели. Сверхпроводящая катушка, по которой течет ток, в этом ускорителе работает при температуре 1,9 градуса Кельвина. Чтобы получить высокую напряженность магнитного поля, потребовался большой ток, который можно было получить только при такой температуре или ниже. Казалось бы, разве это так сложно? Почему же это принципиально новый шаг? Дело в том, что при температуре ниже 2 градусов Кельвина жидкий гелий становится сверхтекучим, то есть в гелии образуется фракция жидкости с квантовыми свойствами. Это создает, с одной стороны, целый ряд новых возможностей, а с другой, массу технических проблем. Благодаря тому, что сверхтекучий гелий обладает еще и сверхтеплопроводностью, удалось решить проблемы с охлаждением сверхпроводящих магнитов с параметрами ранее недоступными. По существу, для решения этой задачи пришлось создать новую отрасль в криогенной промышленности.

Взаимосвязь между прикладной и фундаментальной наукой очевидна. Сейчас нельзя просто сесть, упереть палец в лоб и придумать нечто, что окажется полезным для человечества. Если мы будем заставлять всю науку непосредственно создавать коммерческий продукт, наука погибнет. Этому есть большое число исторических примеров. А вот если наука будет существовать ради науки, производить знание ради знания, тогда она многократно окупит все затраты, которые человечество несет на ее содержание. Это позволит питать прикладную науку, а прикладная наука, в свою очередь, станет основой инновационной индустрии и экономики. Эта цепочка должна быть свободна от бюрократического регулирования. Ученые должны сами решать, куда и какие средства направлять. Только в этом случае мы будем получать максимально возможную отдачу от фундаментальных исследований и науки в целом.

Кафедра Ваннаха: Две судьбы на заре ИТ

Автор: Ваннах Михаил

Опубликовано 19 октября 2010 года

Вспоминая успехи радио в начале XX века, можно по праву говорить о заре информационных технологий. Wi-Fi, по которому с точкой доступа говорит не только планшет, но даже и десктоп, Bluetooth, обслуживающий клавиатуру и мыша - мы проведем их, скорее, по ведомству чего-то беспроводного. Когда-то были беспроводной телеграф и телефон. И лишь потом, когда на беспроводную телефонию наложился потребительский контент, возник феномен радио. Вещательный бизнес (Radio Corporation, Broadcasting System) в капиталистических странах; пропаганда в тоталитарных режимах.

Cегодня звук расползся по подкастам, даже в машине удобней слушать цифру по 4G (столичным аборигенам это развлечение недоступно из-за военно-чиновничьих спектральных разборок, но у них и FM-станций много, и в пробке может повезти часиков семь постоять рядом с альтруистически открытой вай-фай сеткой) Круг замыкается. Но сейчас мы поговорим о том, что было и до радио, и даже до беспроволочного телеграфа.

Любой советский школьник знал, что радио изобрел Попов. Потом, с приходом Гласности, народу разъяснили, что в отсталой России изобрести ничего нельзя, а радио изобрел Маркони, хотя даже самые рьяные Прорабы Перестройки не забывали уснуть в салате 7 мая, на День Радио. (Комедия "День радио" является интересным примером целенаправленного формирования новых ассоциаций - как в стихах С.Михалкова евангельский Фома Неверующий заменялся непослушным пионером: а легендарный боксер МакКой становился политкорректной барышней.)

Конечно, говорить об изобретении радио нельзя. Использование электромагнитных волн для связи есть триумф овеществленной силы знания, а знания производит фундаментальная наука. Сначала была чистая "Динамическая теория электромагнитного поля" шотландца Джеймса Клерка Максвелла и предсказание существования электромагнитных волн. Затем - опыты ганзейца Генриха Герца с резонаторами, подтвердившие реальность теории электромагнетизма. Сам Герц, скончавшийся в 1894 году всего лишь в 36 лет, практического значения своих работ не усматривал, считая их лишь средством фальсификации (говоря нынешним научным жаргоном) теории маэстро Максвелла.

И вот тут-то мы переходим к жизни Александра Степановича Попова (1859-1906). Сын поселкового уральского священника получил среднее образование в общеобразовательных классах Пермской духовной семинарии (гимназии - не по карману). Учился на физмате Санкт-Петербургского университета, подрабатывая монтером в конторе "Электротехник". После защиты в 1882-м диссертации по машинам постоянного тока преподавал математику, физику и электротехнику в Минных офицерских классах в Кронштадте - русский флот еще в Крымскую войну использовал подрываемые гальваническими батареями мины. Кошт военного ведомства изобилен не был: с 1889 по 1898 гг. Александр Степанович "шабашит" в летнее время, заведуя электростанцией крупнейшей в России Нижегородской ярмарки.

Сразу после публикации в 1888 году работ Герца по электромагнитным волнам, Попов воспроизводит в кабинете физики Минных классов его резонатор для демонстрации нового эффекта своим ученикам. А в 1895 году Попов начинает работы над усовершенствованием радиоприемника, созданного Оливером Лоджем. Приемник этот был, говоря современным языком, цифровым.

Его чувствительный элемент, когерер, - стеклянная трубка с металлическими (Co, Fe, Ni) опилками и серебряными электродами, - был двустабильным элементом, проводимость которого под действием электромагнитного разряда увеличивалась в сотни раз. Вернуть когерер к начальному состоянию можно было встряхиванием. В приемнике Лоджа встряхивание происходило периодически, от часового механизма. Попов же ввел обратную связь из арсенала грядущей кибернетики - пришедший электромагнитный импульс, усиленный реле, сам и встряхивал опилки...

25 апреля (7 мая) 1895 года на заседании Русского физико-химического общества прибор Попова был продемонстрирован как иллюстрация к докладу "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". И, хотя о приборе докладывали ученым, это была типичная инженерная разработка, новая конструкция, оригинальная структура, объединяющая известные элементы. Публикаций не было - преподаватель Минных классов Александр Степанович соблюдал подписку, виноват, клятвенное обещание о неразглашении. Ровная академическая карьера, профессура и ректорство в Электротехническом институте, смерть в сорок шесть лет, тихая могила на Литераторских мостках Волкова кладбища.

А вот младший современник Попова - Гульельмо Маркони (1874-1937). Этот - будто прототип юных миллиардеров подзабытой уже эры доткомов. Сын крупного землевладельца из Болоньи. С 13 лет получает специальное образование у лучших профессоров Болоньи, Ливорно, Флоренции. В 1894 году начинает интересоваться работами Герца и Теслы. Летом 1895 года на папиной вилле на папиной деньги Маркони проводит успешные опыты. Предлагает их итальянским почтарям - отказ... Но Маркони по маме был еще и внуком крупного ирландского винокура - Jameson Irish Whiskey, проще говоря. Так что двадцатиоднолетний Гульельмо, поняв, что мешканьем беды не избудешь, отправляется в Лондон. Там в ход идут семейные связи (внук винокура - это серьезно), и Маркони получает возможность изложить суть своих работ сэру Уильяму Прису, главному инженеру-электрику Британской Почты.

Идеи беспроволочной телеграфии носились в воздухе, а практическое воплощение (вариант конструкции) Прис оценил. Дальше была серия успешных демонстраций вызвавших интерес правительства Ее Величества. И, параллельно, - коммерциализация. С помощью ирландского кузена-инженера Маркони оформляет заявку на британский патент, на его основе создается "Wireless Telegraph and Signal Company". Затем - патент американский, серия очень зрелищных демонстраций беспроводной связи: через Ла-Манш, на яхтенных гонках на Кубок Америки, через Атлантику.

Вполне современный spin-off, благодаря которому безпроволочные телеграфы Маркони становятся стандартом для флотов большинство стран, а словечко "маркони" как синоним судового радиста проникает даже на отечественные "купцы". И почетом Маркони не обделен - Нобелевская премия по физике 1909 года, в 1914 Британия награждает его Большим Рыцарским Крестом ордена Королевы Виктории, а Италия производит в сенаторы. В 1924 Маркони становится потомственным маркизом, ну а в фашистскую партию он вступил еще в 1923. "Свадебным генералом" на бракосочетании Гульельмо был ни кто иной, как сам Бенито Муссолини. В 1930 Маркони становится президентом Королевской Итальянской Академии и членом Большого Совета Фашистов.

Похороны Маркони в 1937 году также превратились в большое шоу, а мавзолей ему строили осенью 1941, когда Экспедиционный итальянский корпус в России шел по нашей земле. Адептам политкорректности, кстати, советуем взглянуть на мемориал фашиста Маркони в Вашингтоне, Округ Колумбия. Память о Герце нацисты тогда же пытались искоренить, несмотря не его лютеранское исповедание, еврейские предки перевешивали. Впрочем, изобретателем радио Маркони в рейхе не признали, благо что с 1943 года расстреливали в Цитадели Львова своих недавних союзников.

Попробуем же извлечь мораль из этих двух судеб. Прежде всего, отметим, что конструкторские работы могли быть выполнены и в России, и в Италии. Технологии у Маркони были лучше - в его распоряжении был более стабильный вакуумный когерер. Но, главное, он имел (семейные) связи с тогдашним центром Мир-Экономики (Лондон, которому в ходе мировых войн предстоит уступить первенство Нью-Йорку), и (семейные же, добытые перегонкой ячменной браги) деньги, которые мог истратить на патентование и на формирование венчурного капитала. Добавим к этому унаследованный от мамы fluent English.

У Александра Степановича денег не было, да и будь они - Британия отнеслась бы к сопернику по Большой игре куда подозрительней. Действительно, в патентных войнах рубежа веков Попова поддержала лишь французская фирма Ducretet, производившая приемники для российского флота.

С почетом у Попова все в порядке - его почтило и ЮНЕСКО, и совет директоров Института электрорадиоинженеров (IEEE); его имя - на карте обратной стороны Луны. Деньги же там, где он уже больше века, не нужны. Но вот возможна ли в сегодняшней России (положение которой относительно глобальных центров экономики больше напоминает Россию вековой давности, чем СССР) глобальная коммерциализация инноваций, или же они разделят участь работ А.С.Попова, оставшись бескорыстным даром человечеству, или, хуже того, работой на "дядю"? Ответ на этот вопрос даст лишь время, и весьма вероятно, что качество изобретений и открытий значение иметь будет не в самой большой степени.

Участники Russian CIO Summit о национальной ОС

Автор: Евгений Крестников

Опубликовано 19 октября 2010 года

В спорах о необходимости создания собственной российской операционной системы или программной платформы, мнение представителей бизнеса обычно не учитывают. Мы решили исправить это упущение и провели небольшой блиц-опрос по данной проблеме среди участников Russian CIO Summit 2010 - Восьмого cъезда российских ИТ-директоров, прошедшего недавно в Москве.

Виталий Студитских, генеральный директор "Скай Линк Москва":

Нужно посмотреть на получившийся продукт, потому что самое главное в телекоме и вообще в ИТ - это надёжность и уверенность в том, что ты получаешь. Учитывая все наши СОРМ'ы и опыт работы, я думаю, не так принципиально, чтобы продукт был национальным. Но если мы его получим, первым делом постараемся оценить его возможности, надёжность и то, что мы с этого дела будем иметь. Мы с большим интересом следим за развитием событий, но не могу гарантировать, что сразу перейдём на новую платформу.

Кирилин Артем, компания "Открытые бизнес-решения":

Если открытая, если наша операционная система будет полностью самостоятельной разработкой, если со временем она встанет на ноги, обретёт поддержку, под неё будут писать софт и т. д. и т. д. - такое нам, конечно, нужно. Вне всякого сомнения. Потому что это во-первых деньги, во-вторых, в третьих, четвёртых, пятых и шестых - можно назвать кучу других факторов. Но если национальная ОС будет просто иной сборкой Linux, то на мировом рынке софта это ничего не поменяет. Такую операционную систему можно сделать для галочки, чтобы была, но по сути она не нужна.

Олег Вайнберг, ИТ-Директор компании "Компьютер-Центр КЕЙ":

Это, несомненно, возможно. Всё возможно. Можно потратить деньги налогоплательщиков и создать что-то, что будет называться национальной ОС. Потом можно провести закон, обязывающий все госучреждения ей пользоваться. Потом закон, обязывающей ей пользоваться всех поставщиков госучреждений. Потом - поставщиков поставщиков и т. д. И она - да - будет. И даже будет востребованной, куда же деваться. Но чем это будет национальнее всех прочих ОС - пока никто не объяснил. Будет ли она требовать протирки клавиатуры спиртом или использовать в комментариях ненормативную лексику? Или для исполнения рутинных операций требовать модули, написанные узбекскими и таджикскими гастрабайтерами? Пока никто так внятно и не сказал, что национального может быть в ОС. На мой взгляд, это такой же абсурд, как национальная физика или математика.

Александр Куприянов, ИТ Директор НПО им. С.А.Лавочкина:

Без внятной концепции Национальной Платформы открывается простор фантазийным конструктам: приходит ли Вам в голову разумное применение чудо-штуки, достойной такого именования? Кто-то считает всё это делом принципиально нестоящим.

Полагаю, что Национальная Платформа, выстроенная в рамках общей концепции безопасности киберпространства страны, не просто имеет смысл, но необходима. Область применения, функционал и даже порядок финансирования разработки должны выстраиваться исходя из такого определения.

Анатолий Тенцер, директор по развитию ЗАО "Катрен":

Я не понимаю, что такое Национальная Платформа, но то, что нам пытаются предложить в качестве таковой (еще один дистрибутив Linux) не решает ни задач национальной безопасности, ни задач контроля разработки и способно (в оптимистичном сценарии) перенаправить государственные деньги в конкретные коммерческие структуры без значимого эффекта или (в пессимистичном) привести к изоляции России от мирового тренда технологий с застывшей и устаревшей программной платформой.

Компьютерные вирусы: тридцать лет бесчинств

Автор: Юрий Ильин

Опубликовано 19 октября 2010 года

Компьютерные вирусы, кажется, давно уже никто не воспринимает, как нечто из ряда вон выходящее и смертельно опасное (за исключением, возможно, Stuxnet, но о нём разговор отдельный). Это уже просто данность.

Так было, понятное дело, не всегда: случались и массированные паники, и громогласные пророчества со стороны антивирусных компаний, предрекающих, что вирусы скоро устроят конец если не света, то интернета точно, ну и многочисленные городские легенды про компьютерные вирусы, способные вызывать припадки эпилепсии и инсульт у людей, сидящих за компьютерами. Как и любые другие конспирологические теории и городские легенды, опровергать и развенчивать их бессмысленно и невозможно.

Самый первый вирус был создан как экспериментальная программа, демонстрирующая способность компьютерного кода самовоспроизводиться без участия человека. Сейчас компьютерные вирусы - средство заработка как для тех, кто их пишет, так и для тех, кто с ними борется: и с той и с другой стороны имеет место быть отличный бизнес, правда, со стороны вирусописателей - сугубо криминальный, но зато какой доходный!

Самый ранний из известных вирусов писался в порядке эксперимента - исследовалась возможность автоматической саморепликации компьютерного кода. Боб Томас, сотрудник ИТ-компании BBN Technologies, написал программу, получившую название Creeper ("ползун", читается как "крипер"), - вполне натурального "червя", который "заражал" компьютеры DEC PDP-10 на базе ОС TENEX, используя в качестве средства распространения ARPANET.

На экране заражённой системы появлялась надпись "Я - ползун, поймай меня, если сможешь". Позднее, в соответствии с золотым принципом "клин клином вышибают", была написана программа Reaper ("жнец", читается как "рипер"), которая отыскивала и истребляла копии "крипера".

Остаётся добавить, что BBN Technologies занималась разработкой метода пакетной коммутации (packet switching) для APRANET - и, в итоге, того, что станет интернетом. То есть, получается, что "черви" и интернет родились практически одновременно. Хотя стоит уточнить: термины "вирус" и, тем более, "червь" в отношении компьютерных программ тогда ещё не применялись.

Само понятие "компьютерный вирус" появилось в 1983-1984 годах благодаря профессору информатики в Университете Южной Калифорнии Леонарду Эдлману (Leonard Adleman) и его студенту Фредрику Коэну (Frederick Cohen). Собственно термин придумал Эдлман, а Коэн - написал демонстративную паразитическую программу, способную "заражать" другие программы, внедряя в них свою копию, иногда видоизменённую. Почти так же, как действует биологический вирус.

Между тем, двумя годами раньше - в 1981 году - 15-летний гик по имени Ричард Скрента (Richard Skrenta), любитель небезобидных розыгрышей, написал первый "загрузочный" вирус (boot sector virus) для операционной системы Apple II, живенько так распространявшийся через флоппи-дискеты. Это был первый в истории случай широкого, неконтролируемого распространения вируса, который, по счастью, не причинял целенаправленного ущерба.

О том, что вредоносное программное обеспечение вообще может существовать, большинство пользователей просто не знало.

Довольно скоро, впрочем, пришлось узнать: в 1986 году братья Басит и Амджад Фарук Альви написали программу (c)Brain, вирус, который заменял загрузочный сектор флоппи-диска своей копией, а сам этот сектор угонял в другое место и метил как непригодный (bad sector). Вирус создавал на дискете до пяти килобайт испорченных секторов, замедлял работу дисководов и делал около 7 килобайт оперативной памяти недоступной для DOS.

Как потом объясняли братья Альви, они писали свой вирус как средство защиты своей основной программной разработки от пиратов - предполагалось, что (c)Brain позволит отслеживать пиратские копии этой программы. Братья даже честно указали в программном коде свои координаты, в частности, телефон, по которому следует звонить в случае заражения - и в итоге получили колоссальное количество звонков от возмущённых жертв своего вируса. Ничем хорошим это для них не закончилось.

1987 год оказался каким-то особенно урожайным на зловредный софт. Бельгийские офисы IBM подверглись атаке со стороны первого в истории самошифрующегося вируса Cascade, после чего в IBM начали всерьёз разрабатывать антивирусное ПО. Появился первый вирус для Commodore Amiga, и не то, чтобы совсем безобидный.

Впрочем, он был несравним с Jerusalem, вирусом для DOS, обнаруженным в октябре 1987 года. Эта безбожная тварь садилась резидентом в оперативную память и заражала все исполняемые файлы. Обходила только command.com (в своей оригинальной версии). файлы EXE Jerusalem заражал по нескольку раз, до тех пор, пока они не переставали влезать в память. Медленные машины (PC-XT) вирус мог замедлять в пять раз, на PC-AT последствия заражения были менее заметны.

Главная же проблема заключалась в том, что, начиная с 1988 года, каждую пятницу тринадцатого, этот вирус должен был уничтожать все запускавшиеся с момента заражения компьютера программы. Впоследствии у него было несколько десятков разновидностей, отличавшихся степенью деструктивности и датами уничтожения запускавшихся программ.

В декабре того же 1987 года появился Christmas Tree EXEC, репродуцирующийся вирус, парализовавший ряд международных компьютерных сетей.

В ноябре 1988 года специалисты выявили вирус, "официально" называвшийся "червём" - Morris worm.

История с ним получилась весьма драматичной. Автором "червя" явился некий Роберт Таппан Моррис, студент Корнелльского университета, который создал программу, с помощью которой хотел - по его словам - просто выяснить, сколько в мире компьютеров подключено к интернету. Непонятно, правда, почему тогда Моррис разослал своё детище из сетей Массачусеттского технологического института (MIT), а не из Корнелльского университета...

"Червь" должен был заражать машины под управлением BSD, используя самые разные уязвимости - от программных брешей до слабых паролей. Кроме того, ему полагалось самовоспроизводиться и перед заражением опрашивать каждую машину на наличие на ней своей копии. Правда, Моррису подумалось, что системные администраторы могут попытаться помешать его вирусу, настроив компьютеры так, чтобы те давали ложные положительные ответы. Поэтому автор червя настроил его так, чтобы тот в 14% случаев самовоспроизводился, вне зависимости от ответа опрашиваемых машин.

Следствием этого стала жуткая эпидемия и значительный финансовый ущерб для организаций, чьи сети оказались наглухо забиты червём Морриса. Сам Моррис, узнав о том, что натворил, заявил, что сначала должен был испытать своего червя на симуляторе. Программист оказался первым в истории человеком, осуждённым по закону 1986 года о злоупотреблениях и мошенничестве при использовании компьютерных технологий (Computer Fraud and Abuse Act), но наказан был достаточно мягко: три года условного срока и штраф в 10 тысяч долларов. Впоследствии он стал профессором в том же самом MIT.

Следующими предполагаемым чемпионом по вредоносности должен был стать вирус Michelangelo (1992 год), но не стал. Оказалось, что это СМИ развели истерику, и намалевали чёрта так страшно, что 6 марта все ждали "цифрового апокалипсиса". Не случилось.

В 1995 году на свет появился первый макровирус, использовавший уязвимости в Microsoft Word - Concept. Впоследствии макровирусы стали чрезвычайно популярны у вирусописателей. Чем больше распространялись операционные системы и офисные пакеты Microsoft, тем больше становилось макровирусов.

Стремительное распространение Microsoft Windows - со всеми множественными брешами в безопасности у ранних версий (с Windows 95 начиная) - положило начало совсем новой эпохе.

В 1998 году на свет появился чрезвычайно опасный вирус китайского происхождения, CIH. Как потом стало известно, компания Yamaha начала распространять обновлённую прошивку для своих CD-приводов CD-R400, в которой сидел этот вирус, затем с зеркала сайта Activision пошла распространяться заражённая вирусом демоверсия игры SiN, а в марте 1999 года IBM поставила клиентам несколько тысяч компьютеров Aptiva, заражённых вирусом CIH, ставшим впоследствии известным ещё и как Chernobyl. И не случайно: первый массированный удар вирус нанёс как раз 26 апреля 1999 года, в годовщину чернобыльской аварии.

Вирус заполнял первые 1024 кб загрузочного сектора нулями и выводил из строя BIOS. Для простых людей это фактически означало уничтожение компьютера.

Впоследствии CIH совершил второе пришествие, но это отдельная история.

Следующие пять лет, с 1999 по 2004 годы - это период настоящей гонки вооружения между вирусописателями, антивирусниками, программистами Microsoft и пользователями, становившимися всё менее доверчивыми к нехитрым уловкам распространителей вирусной погани.

Большая часть наиболее опасных червей этих лет использовали многочисленные уязвимости в разработках Microsoft - офисных пакетах, операционных системах Windows и Windows Server, серверных приложениях Microsoft Internet Information Services, браузерах Internet Explorer и т.д. Продукция Microsoft была крайне популярной, и крайне бранимой за свои уязвимости: для вирусописателей создание червей, эксплуатировавших бреши, стало настоящим видом спорта.

Melissa (1999) - макровирус, распространявшийся самостоятельно по электронной почте, используя адресную книгу Microsoft Outlook.