Timeweb.Cloud

Спуфинг используется чтобы замести следы о поставках санкционной иранской нефти.

Спутниковые системы навигации (ГНСС) предоставляют пространственные координаты и точное время. Подделку координат довольно просто увидеть глазами, а вот подделку временного сигнала обнаружить непросто, если у вас нет припасенных атомных часов.

Форумные теоретики ванговали про атаки на спутниковые системы навигации уже давно, а в реальности все начиналось в 2011-2013, как забавы студентов. Ну угнали яхту, ну выступили на TED, ну увёл китайский летчик Лиси Цын персидский хакер американский беспилотник. Энтузиасты наигрались в Pokemon Go сидя дома. Мирные жители засыпают, просыпается мафия.

2013. Шалости студентов (и их научных руководителей)

Курсовая работа — угнать яхту.

В студенческий спуфере был имитатор сигналов GPS. Тогда имитаторы выпускались серийно и при помощи них проверяли надежность систем для навигации. В 2013 году стоимость этих устройств была более нескольких тысяч долларов.

Assessing the Spoofing Threat: Development of a Portable GPS Civilian Spoofer

Базовый имитатор имел малую мощность и дальность около 10 метров, поэтому студенты использовали усилитель.

Когда проходил эксперимент, то всё «атакующее железо» располагалось на самой яхте у берегов Италии. На ее борту генерировались ложные сигналы, мощность которых была выше настоящих.

Сначала Тодд дублировал настоящие сигналов со спутников, а когда настоящие и искусственные сигналы «слились», то начал повышать мощность спуфинговых сигналов. Навигатор принял их за основной сигнал и стал отфильтровывать настоящий спутник. Затем Тодд плавно менял координаты и увел яхту немного севернее.

Когда отклонение превысило три градуса, капитан судна признал угон состоявшимся. Но Тодду было мало — он подкрутил высоту так, что оборудование воспринимало яхту ниже уровня воды.

2016 Массовые инциденты спуфинга в акватории России

Отчеты CNN и RNT Foundation выявили около 450 инцидентов с конца 2016 года, C4ADS выявили 9 883 инцидентов спуфинга и 1 311 пострадавших от спуфинга коммерческих судов.

2019. Китайский фермер

China flight systems jammed by pig farm’s African swine fever defences

В 2019 году китайские злоумышленники вредили китайским фермерам вот как. Они дронами забрасывали вирус африканской чумы свиней в то место, где паслись хрюшки. Фермеры были вынуждены продавать зараженное мясо злоумышленникам по дешевке, а злоумышленники, в свою очередь, продавали его по нормальной цене, как здоровое. Цены по всему Китаю на свинину подскочили в 2 раза. Заболевания смертельно для животных и неопасно для человека.

Чтобы как-то справиться с дронами китайские фермеры закупили глушилок, но настолько мощных, что те глушили не только дронов с заразой, но и пролетающие на высоте 10 км рейсовые самолеты.

Китайские спуферы создают круги, чтобы скрыть контрабанду нефти

Экоактивисты Skytruth отрапортовали о 20 точках вдоль китайского побережья, где появлялись загадочные GPS-круги. 16 точек — нефтехранилища. Чаще всего круги появлялись в порту Далянь, рядом с Северной Кореей. Даты инцидентов совпадают с американскими санкциями.

Ghost ships, crop circles, and soft gold: A GPS mystery in Shanghai

2019. Tesla Model 3

Аналитики Regulus Cyber отрапортовали об уязвимостях Tesla Model S и Model 3 к спуфингу GPS-сигналов. «Хакеры» смогли заставить автомобиль притормозить и покинуть трассу. (Источник)

2020. Китайские рыбаки-невидимки охотятся на акул

Chinese vessels off Galapagos 'cloaking' in New Zealand

Флотилия из 260 китайских «кораблей-призраков» сообщала ложные сведения о своем местонахождении в водах Новой Зеландии, в то время как они ловили акул у Галапагосских островов.

В 2017 году в морском заповеднике Эквадора было захвачено китайское судно с 300 тоннами исчезающих видов акул на борту. Двадцать членов экипажа были заключены в тюрьму.

Предполагалось, что корабли-невидимки использовали наживку, чтобы выманивать акул из вод Галапагосских островов, а потом вылавливали.

2021. Россия

Кейсы из канала в Твиттере.

Москва под спуфингом

Спуфинг и джамминг часто используют для борьбы с дронами в крупных городах

Для подавления дронов, как правило, используются сочетания следующих подходов:

Помехи в канале управления.

Помех в полосах ГНСС (1176,45/1227,6 ГГц; 1,57542/1,602 ГГц).

GPS/ГЛОНАСС-спуфинг (фальсификация навигационных координат).

Если автоматическая система обнаруживает нелегального дрона, то она включает спуфер, при этом имитируются координаты ближайшего аэропорта. Так как у прошедших сертификацию дронов есть запрет полетов в зоне аэропортов, поэтому они либо совершают посадку, либо экстренно пытаются покинуть эту зону.

Примеры краткосрочного спуфинга ГЛОНАСС и GPS в Москве

Спуфинг на черноморском берегу 23 января 2021

Три долгих периода спуфинга. За 48 часов более 30 часов под спуфингом

Доклад на Kaspersky Industrial CyberSecurity 2021:

В докладе сообщается, что 10-20% времени в течение суток в Москве наблюдается спуфинг.

2022. Джамминг

Дальнобойщики очень часто используют джамминг, порой такой мощный что он глушит все сигналы GPS на километры вокруг.

В рабочее время исследователи (возле оживленного перекрестка в небольшом городе с населением 22 000 человек) обнаруживали в среднем 10 глушителей в час. 12 джамминговых инцидентов в час можно увидеть на картинке

Инцидент непрерывного джамминга в течение 54 минут 19 января 2022 года.

Основной подозреваемый — грузовик в 200 метрах от детектора.

Инцидент непрерывного джамминга в течение 1 часа 45 минут 26 января 2022 года.

До сих пор остается загадкой, зачем водители грузовика используют джаммеры даже при разгрузке товара.

Заключение

Цена спуфинговых атак падает, уже сейчас за 200-300 долларов можно тренироваться в этичном хакерстве, поэтому в ближайшем будущем количество инцидентов будет только расти и стоит подумать как защищать критическую инфраструктуру от столь частого и грубого воздействия.

Сценарии спуфинговых атак на спутниковые системы навигации

Спуфинг подкрался незаметно, хоть виден был издалека

Родитель во Франции, блокируя детям по ночам доступ в интернет, глушил мобильную связь в паре городков

Охота на рыжего демона или пеленгатор помех спутниковой навигации

GPS Spoofing на практике: Как поймать всех покемонов, не выходя из дома

Оригинал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Многие уверены, что век монументального строительства прошёл. Пирамиды, мегалиты и загадочные гробницы лежат старыми игрушками в песочнице человечества. Мы выросли из них и живём сегодняшним днём, ярким и мимолётным. Когда нас не станет — от нас останутся только колоссы древности… и ONKALO.

Однажды мой хороший друг, финский фермер 88 лет, негодовал:

Опять вызывал лесную службу, берёзы спилить. Они верхушками линию электропередач цеплять начали. И вот каждые 20 лет эта проблема — они вырастают, и их снова надо спиливать…

Финская ментальность была возмущена столь частым появлением на повестке одного и того же вопроса. Бедность ресурсов, природных и людских, научила финнов капитально подходить к любой задаче — чтобы её как можно дольше не пришлось решать ещё раз. Из вариантов “дёшево”, “быстро” и “качественно” они почти всегда выберут последнее — надолго хватит. Что породило соответственно финские цены, финскую медлительность и финское качество.

Эволюционно они променяли амбиции и адаптивность на суровую основательность. Дров готовить на две зимы, рыбы солить на три, строить на века. Это культура, стиль жизни и мышления — поэтому когда финнам потребовалось построить нечто максимально долгоиграющее… в общем у них получилось. Но обо всём по порядку.

Начиная с 1940-х, некоторые государства стали овладевать технологией ядерного деления. Довольно быстро обнаружилось, что разрушительными бомбами и автономными кораблями возможности технологии не ограничиваются. Догадались питать атомной энергией мегаполисы — во Франции, Советском Союзе, США и прочих странах. Впервые в истории человечество задействовало на свои бытовые нужды энергию, не являющуюся в том или ином виде энергией

Солнца. Очередная ступень возвышения венца творения над материальным миром, триумф!

Впрочем, ничто в этом мире не бывает просто так. Волшебный реактор зажигает миллионы лампочек, попутно производя радиоактивные отходы. Много и постоянно. Куда их девать? “Выкинуть!” — не прокатит. Лучевая болезнь не шутки, а зверюшки-растения вообще не поймут юмора. “Отправить на ракете в космос!” — увы, здесь и космический энтузиазм не уместен. Что если ракету разорвёт на старте и размажет радиацию на километры вокруг? Никто не застрахован. Да и больно это дорого. “Бросить на дно океана!” — уже лучше и гораздо дешевле. Но тогда в его водах начнёт накапливаться радиация, и рыбы выйдут своими ногами дать нам за это по башке.

Цивилизованный мир столкнулся с обманчиво простой задачей. Как спрятать что-то так, чтобы его не было? И путём перебора оригинальных вариантов пришли к банальному — закопать. Вопрос решён, следующий вопрос… ээ, не так быстро. Как закопать, куда закопать? Всё живое вокруг нашего клада помирает, а разные нехорошие дяди хотят сделать из него грязные бомбы для своих грязных дел. Так что первое время от атомного мусора избавлялись просто и со вкусом — при помощи массивных саркофагов. До поры до времени это всех устраивало, а потом…

Саркофаг. Большой, опасный, дорогой.

Первыми “тупо запаковывать в сталь и бетон” задолбались в Советском Союзе. Саркофаги дорогие, реакторов надо много, а светлое коммунистическое будущее с гамма-излучением сочетается плохо. Ядерные отходы надо было как-то обезопасить. Решение нашлось в процессе, называемом пьюрекс — его открыли ещё в рамках проекта «Манхэттан».

Ядерные отходы подвергаются сложной химической обработке, после чего часть снова становится топливом, а другая часть начинает гораздо меньше фонить. Первое обратно в реактор, второе в могильник — и Ленин за стеклом тихонько улыбается. Несмотря на большой объём необходимых химикатов, метод широко применялся и применяется до сих пор.

По иному пути пошли немцы. Совпадение или нет, но по обе стороны Берлинской стены от радиоактивных отходов избавлялись идентично — скидывали в старые шахты. За две мировых войны немецкая промышленность подчистую выгрызла некоторые месторождения соли и поташа, образовав ряд огромных и абсолютно бесполезных ям. Кинул туда отработанный уран — и молодец, йа? Поначалу йа. Потом начинает происходить некоторое шайcе — мощью преисподней шахты засыпает, подтапливает и выдавливает на поверхность. Ааааштоделать! Заражённую воду — в другие шахты, грунт тоже, а если полный капут — засыпать и молиться чтобы больше не всплыло. В общем, переливание и пересыпание из пустого в порожнее, поныне нет ему конца.

Танкеры около шахты, которыми немцы вывозят из неё по ~12 кубометров радиоактивной воды в день.

С лицом злорадной лягухи за этим наблюдают из соседней Франции. Там сделали умнее и пошли в переработку. Помимо PUREX, французы прошарили другой способ — так называется МОХ[мокс]-топливо. Переработанное таким образом топливо требует особых реакторов, но зато позволяет перерабатывать на электричество ядерные боеголовки и побочные продукты их производства — что упростило разоружение ядерных дядек вообще и Жака Ширака в частности. Переработка этим способом оказалась такой выгодной, что французы стали закупать токсичный актив за рубежом — а потом вообще научили японцев строить реакторы под МОХ и стали продавать им их же отходы обратно в виде топлива. И таки покупают, шоб они были здоровы.

Принцип работы настолько французский, что похож на рецепт: отходы двух типов измельчаем до состояния порошка, смешиваем между собой, формуем под давлением и фаршируем ими новые стержни. Вуаля!

Тем временем на другом берегу океана янки не смогли в переработку. Вообще. Они долго разорялись на саркофагах, но по мере обуздания атомного бычка излишки копились. Подумав, они решили зарыть проблему в пустыне, аки безымянного ковбоя после драки в салуне. Великолепный план, надёжный как сами знаете что. В 1987 году они нашли пустынную гору в штате Невада и стали рыть в ней тоннель… после чего к горе пришли местные индейцы и заявили что она священная. И вообще валите из нашей резервации. Энергетики, миссионеры и археологи не смогли их переубедить — а тем временем сторону аборигенов заняла местная общественность.

Хиппаны за индейцев, жители за хиппанов, мэр за жителей, сенатор за мэра… вытянули репку, в смысле зарубили строительство. Проект увяз в судебных тяжбах, проверках стандартов и прочих дебрях демократии — возможно, оно и к лучшему. После Фукусимы все вспомнили, что вокруг этой горы часто бывают землетрясения. Дебаты вокруг проекта идут до сих пор, а продукты жизнедеятельности электростанций американцы по-прежнему пакуют в саркофаги — а кое-где в силу бедности просто валят на отшибе. Так что для каноничного Фоллаута не нужно ядерной войны — достаточно пары взяток регуляторам выбросов штата Теннесси.

Чтобы мусор не украли для грязной бомбы, в бочках его смешивают с бетоном. Несмотря на неприглядность методов, отрасль чувствует себя настолько хорошо, что импортирует отходы из Германии.

Отчасти именно проблема фонящего мусора разделила во мнениях об атомной энергии страны Скандинавии. В Дании и Норвегии ядерная энергетика вне закона, и лишь в последнее время они с неохотой стали её закупать. Продаёт им её более расторопная Швеция. За период с 1971 по 1984 шведы начали эксплуатацию 12 ядерных энергоблоков, заблаговременно озаботившись вопросом отходов. Глядя на опыт других стран, шведы поняли две вещи. Во-первых, переработка — крутая тема и позволяет сокращать объёмы токсичной бяки. Во-вторых, даже после многократной переработки какая-то часть бяки останется, и от неё избавляться пока могут только немцы. Попутно танцуя с бубном, чтобы оно не воспёрло обратно. Не будучи фанатами бубнов, шведы отказались от закапывания и пошли по пути упрощения саркофагов. Остановить гамма-излучение способны 20 см свинца, полметра бетона или 8 метров воды. Дешевле всего из этого вода — поэтому шведы налили огромный бассейн и стали погружать туда фонящие контейнеры. Одно здание с сотней сотрудников — и хранилище на тысячи тонн отработанного урана готово.

Ай какие мы молодцы!

Вслед за шведами атомной энергетикой занялись финны. Построили четыре энергоблока, отходы по договору вывозили в Советский Союз. Финнам чистая природа, Советам бонусное топливо через пьюрекс — все довольны. Затем Советский Союз сломался, вывоз отходов тоже. В 1994 году парламент Финляндии принимает закон, согласно которому от всех своих ядерных отходов страна будет избавляться сама. Как? нуууу… давайте как шведы. Смотрите, берём отходы, макаем в водичку… И сколько так держать? 100 000 лет? Perkele…

Сложно сказать, что именно толкнуло финнов к своему, особому решению. Нордическая прямолинейность? Склонность к долгосрочному планированию? Желание переплюнуть шведов? Так или иначе, “сто тысяч лет” они поняли буквально — родился проект ONKALO.

Оно снаружи.

Номинально ONKALO (фин. “пещера”) — не первое захоронение окончательного хранения. И до этого были попытки закопать саркофаг поглубже, чтобы не вспоминать о нём подольше. Однако таким захоронениям как правило требуется поддержка персонала, а горизонт планирования варьировался от ста до тысячи лет. Подобные хранилища называют “окончательными” в США. Финны, однако, скептически оценили гарантии неприкосновенности этих отходов даже на 1000 лет вперёд. За прошедшую тысячу лет мир видел немало катаклизмов, способных стереть с лица земли любой рукотворный объект. Не говоря о сотнях тысячелетий, необходимых для 10 полураспадов урана и плутония, после которых они безопасны. Поэтому мы — решила финская фирма Posiva — закопаем его настолько качественно, что оно быстрее распадётся там, чем снова увидит свет! И стали строить самое окончательное хранилище в истории человечества.

Оно изнутри.

Для начала они нашли подходящую монолитную гранитную плиту и стали долбить в ней шахту. Подобным образом многие страны обустраивают себе лаборатории для ядерных испытаний. Вместо лаборатории финны пробурили многоэтажный комплекс из тысяч слотов хранения, с возможностью расширения. Само хранение решили производить по технологии, разработанной для исследовательских образцов в Швеции — запаковывать порцию отходов в герметичный медный кожух, затем замуровывать в слот бетоном. После полного заполнения репозитория всё оно густо заливается бентонитом. Навсегда.

ONKALO впечатляет размерами — 42 км тоннелей, уходящих на полкилометра в гранит и способные вместить до 12 000 тонн внушают, хотя и не тянут на феномен инженерии сами по себе. Уникальность сооружения заключается в расположении и конструкции — хранилище рассчитано на сто тысячелетий безопасного существования. Оно переживёт землетрясения, наводнения, ядерные войны и Ледниковый Период (он запланирован где-то через 60 тысяч лет). Разработчики без иронии сделали монумент на множество апокалипсисов вперёд.

Оно изнутри, расширенное и заполненное.

Абсолютная герметика, подавление химических процессов внутри репозитория, самодостаточность каждого из слоёв защиты — инженерами была проделана колоссальная работа, которая обошлась бюджету как ещё одна атомная электростанция. Однако техническая часть проекта — далеко не всё. ONKALO это тот редкий случай, когда технарям для успешного достижения цели потребовалась помощь гуманитариев. Дело в том, что, полностью защитив обитель лучевой смерти от сил природы, финны упёрлись в нечто гораздо менее предсказуемое — в самих себя. Нынешнее правительство Финляндии и вообще цивилизация вряд ли протянут сто тысяч лет — а вот Хомо Сапиенс как вид вполне может. Создатели ONKALO встали перед задачей переиграть собственных потомков, не допустив разгерметизации ими “пещеры”. Что делать, если люди будущего полностью или частично утратят знания о содержимом хранилища? Они могут, случайно или намеренно, раскопать его — что означало бы провал проекта по окончательному захоронению.

Для индивида, не знакомого с понятием “окончательного захоронения ядерных отходов”, ONKALO может выглядеть как древняя гробница или грот. Вход в хранилище может быть частично размыт тысячелетиями текущей воды, из перемешанного веками ландшафта могут торчать пластиковые ошмётки бурильных коммуникаций, даже визуально бентонитовая плюха в центре гранитной плиты привлекает внимание. Бентонит — устойчивая к влаге, но в целом довольно податливая глина, и для её раскапывания не требуется технологий серьёзнее тех, что были у рудокопов древности. Кроме того, из-за своих свойств он имеет промышленную ценность — поэтому не слишком осмотрительная цивилизация может принять ONKALO за месторождение.

И раздолбать динамитом например. Наконец, обрывочные и неточные сведения об “особенном” месте могут сподвигнуть кого-то его изучить. При этом ни нюх, ни слух, ни свет не помогут опознать опасность заранее — для этого нужен счётчик Гейгера или сложный химический анализ. Всего лишь один маленький конец света с откатом технологического прогресса на жалкие пару веков — и спасительный мусорный бак превращается в жуткую ловушку для наших потомков. Не катит — решили финны и стали интенсивно думать.

Кураторы проекта обратились к имеющимся наработкам на эту тему. Оказалось, что пока в США индейцы бодались с геологами за многострадальную гору, один из участвующих в приготовлениях институтов занялся исследованием вопроса. Планируя своё хранилище на дилетантские 1000-10 000 лет вперёд, специалисты из Sandia National Laboratories всё же задумались, что будет если за это время случится [ДАННЫЕ УДАЛЕНЫ] и репозиторию потребуется самостоятельно убеждать посетителей держаться подальше. Командой инженеров и антропологов было разработано т. н. гештальт-сообщение: система маркеров, которая всей своей сущностью сообщает об опасности, и которая должна остаться распознаваемой очень долго.

Передаваемая информация была поделена на четыре “уровня сложности”.

I. Рудиментарная информация: “Здесь нечто рукотворное”

II. Предостерегающая информация: “Здесь нечто рукотворное и опасное”

III. Базовая информация: отвечает на основные вопросы. Что? Где? Для чего? Почему?

IV. Подробная информация: детальные данные о содержимом хранилища, включая диаграммы, схемы и карты.

Даже сообщение первого уровня передать не так просто, как может показаться. Авторы исследования выбрали для этого земляные насыпи неестественной формы, например в форме символа радиации. Чтобы они хоть какое-то время не разрушались, их высота должна быть порядка 10 метров. На поверхности и внутри насыпей предполагалось оставить необычные, не встречающиеся в природе материалы — обладающие диэлектрическими или магнитными свойствами. Для привлечения внимания и подтверждения рукотворности.

Один из вариантов окружения — Угрожающие Валы, формой напоминающие молнии или языки пламени. В центре один из вариантов сообщения III уровня — карта мира с отмеченными на ней хранилищами.

Ландшафт из Колючек призван напугать и оттолкнуть на эмоциональном уровне.

Похожая метода — Поле Шипов, менее агрессивных и более устойчивых

Конструктивно шипы приспособлены под превозмогание невзгод: основание не даст им упасть, сцепка между блоками предотвратит разрушение, а поперечные каналы будут отводить ветер и дождевую воду.

Альтернативный вариант маркировки репозитория — Квадрат Малевича Чёрная Дыра. Разогреваемая солнцем чёрная плита будет слишком горячая, чтобы на ней находиться, а визуально чернота призвана производить зловещее, угрожающее впечатление.

Заградительные Блоки — лабиринт массивных бетонных блоков, стоящих плотно друг к другу. Между ними тесно и горячо, их ликвидация трудозатратна — гарантия, что никто не будет селиться здесь. Как более дешёвый вариант предложена ограда из таких блоков, окружающая гору строительного мусора.

Куча Обломков — торжество практичности. Просто навалить в центр огромную гору битого камня, и обкопать рвом. Внушительно, труднодоступно, дёшево. Даже ходить по этому месту будет проблематично, тем более строить, выращивать или выкапывать что-либо.

Ну и классика. Авторы проекта по достоинству оценили передающую способность такого носителя информации, как каменная пирамида. Форма максимально устойчива к превратностям среды, а если исписать сообщением все блоки — их шансы найти своего читателя кратно возрастают. Немного портит картину цена — исследователи оценили стоимость возведения современной пирамиды в $64 000 000.

Авторы учли современный опыт создания подобных сооружений — таких как Кратер Роден, оборудованный под монумент кратер спящего вулкана в штате Аризона.

Другой пример — Звёздная Ось, архитектурно-художественный проект Чарльза Росса. Эта каменная обсерватория построена таким образом, чтобы давать обзор на окрестности и одновременно указывать шпилем на истинный север, упрощая наблюдение за небесными телами.

Читабельность резьбы по камню эксперты оценили по аналогичным артефактам прошлого — эту голову вырезали примерно 9000 лет назад в Иордании. Большую часть этого времени голова стояла под открытым небом в климате, похожим на американский.

Далее, возле насыпей предполагается возведение гигантского гранитного монолита, который исполняет желания имеет вогнутую форму. Так внутренняя поверхность защищена от осадков, монолит сложнее использовать в строительстве… а ещё так он “кажется менее почётным, нежели вертикальная стела”. На монолит наносится информация II и III уровня. Текст должен быть расположен достаточно высоко, чтобы его не занесло наслоениями земли и было непросто намеренно стереть. Вокруг главного “материнского” монолита может быть несколько монументов поменьше, одновременно очерчивающих площадь опасной зоны. Одни высокие и узкие, чтобы дольше торчать из песка, другие низкие и мощные, чтобы их было сложно уничтожить. Были предложения сделать в монолитах отверстия, чтобы ветер, проходя через них, издавал свист и таким образом привлекал внимание...

Продолжение...

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

22 марта 1993 года навсегда вошло в историю, как одна из самых знаменательных дат в IT-индустрии. В этот день состоялась торжественная презентация, на которой корпорация Intel представила публике новое поколение процессоров под названием Pentium — чипов, в корне изменивших привычный ландшафт компьютерных технологий первой половины «девяностых».

Инженер, разработчик микропроцессоров и венчурный капиталист Винод Дхам, которого называют не иначе как «отец Pentium», начал трудиться над архитектурой x86-совместимых процессоров нового поколения, получивших рабочее наименование P5, еще в 1989 году. Первые прототипы появились в 1991-м, после чего начался длительный процесс тестирования новой микросхемы, устранения недочетов, оптимизации ее топологии и подготовки к серийному производству. Изначально предполагалось, что эти чипы будут названы 80586 или i586 по аналогии с процессорами Intel предыдущего поколения — 386 и 486, однако тут производитель столкнулся с неожиданной проблемой. Дело в том, что конкурирующие компании быстро наладили выпуск более дешевых аналогов интеловских процессоров, которые успешно продавались под похожими наименованиями, такими как, например, Am486 от AMD или 486SLC/486DLC от Cyrix Corporation. Чтобы оградить свою продукцию от подобного «пиратства», Intel попыталась запатентовать наименование «586», однако быстро выяснилось, что торговая марка по американским законам не может состоять из одних только цифр. Именно поэтому процессоры пятого поколения было решено назвать Intel Pentium — от греческого слова «пенте», «пять».

Официальная презентация Intel Pentium состоялась 22 марта 1993 года — именно этот день и принято считать днем рождения «пентиумов». Серийное производство процессоров Pentium с тактовой частотой ядра 60 Мгц к тому моменту уже было налажено на фабрике Intel в Орегоне. Безусловно, новый чип значительно превосходил царствовавшие тогда на рынке процессоры 486-й серии и по производительности, и по быстродействию, благодаря чему быстро завоевал популярность.

Новый процессор был создан на основе технологии 800 нм и включал 3,1 млн транзисторов в кристалле. Благодаря наличию в его архитектуре двух конвейеров — основного и вспомогательного — Intel Pentium мог выполнять две команды за один такт, что заметно повышало его быстродействие. Фактически, Pentium стал первым процессором x86 с многоконвейерной архитектурой. Благодаря использованию 64-битной шины данных он мог обмениваться с памятью вдвое большим объемом информации за один цикл по сравнению с процессорами предыдущего поколения при схожей тактовой частоте. Intel Pentium использовал кэш L1 объемом 16 Кбайт, но при этом он дробился на 2 сегмента по 8 Кбайт для раздельного хранения данных и инструкций, что опять же давало выигрыш в быстродействии по сравнению с 80486. Были у Pentium и другие важные отличия от предшественников, например, механизм предсказания переходов (прогнозирования ветвлений), позволявший использовать время простоя конвейеров для предварительной загрузки и исполнения инструкций, которые должны выполниться после инструкции условного перехода. Точность предсказаний у Pentium была довольно высокой, что позволило еще больше оптимизировать вычислительные ресурсы процессора. Кроме того, «пентиум» поддерживал режим системного управления (System Management Mode, SMM), что открывало возможность снизить его энергопотребление.

Первая модель Pentium 60 на ядре P5 выпускалась в 273-контактном корпусе под разъем Socket 4. Тогда же начался серийный выпуск Intel Pentium для ноутбуков, которые стремительно обрели популярность благодаря высокой производительности, особенно в играх. В том же 1993 Intel наладила производство модификации с частотой 66 МГц, однако этот процессор грелся намного сильнее первой модели и уже требовал обязательной установки вентилятора (Intel Pentium 60 прекрасно обходился обычным радиатором пассивного охлаждения). Кроме того, процент брака при изготовлении этих чипов был слишком велик, из-за чего их быстро сняли с производства, заменив новой версией процессора, выпущенного на основе 600-нанометровой технологии с обновленным ядром P54C. Данная версия была способна работать на частоте 75 МГц.

Именно этот процессор стал одним из самых массовых и популярных в данном семействе. Кроме того, быстро выяснилось, что процессоры Pentium способны работать на форсированных режимах, из-за чего на свет появились многочисленные инструкции и методики по их «разгону», которыми успешно пользовались, прежде всего, любители игр.

В 1994 году на свет появились процессоры Pentium на ядре P54C с частотами 90 и 100 МГц, причем в последнем удалось снизить напряжение питания до 3,3 В, а потребляемую мощность — до 10,1 Вт. Эти процессоры устанавливались в другой разъем — Socket 5, и главной их отличительной особенностью являлось то, тактовая частота ядра процессора превышала частоту системной шины.

В 1995 году Intel наладила выпуск малоизвестных широкой публике процессоров серии Pentium OverDrive. Они обладали всеми функциями и возможностями процессоров Pentium первого поколения на ядре P5, но предназначались для установки в разъем Socket 2 и Socket 3, что позволяло апгрейдировать компьютеры с процессорами i486 без замены материнской платы. Этот процессор работал с напряжением 5 В, было выпущено две модификации с частотами 63 и 83 МГц. Однако Pentium OverDrive не снискал популярности в силу сочетания высокой стоимости и низкой производительности: в большинстве случаев пользователям было выгоднее потратиться на замену комплекта процессор + материнская плата, получив компьютер с более высокой тактовой частотой и большим быстродействием, который, к тому же, можно было апгрейдировать в дальнейшем простой заменой процессора.

Вскоре была разработана модификация ядра Pentium под наименованием P54CS — эти процессоры выпускались по 350-нанометровому техпроцессу, что позволило еще значительнее уменьшить размеры кристалла. В 1995 и 1996 году в данном семействе появились на свет чипы с частотой 120, 133, 150 и 166 МГц.

Следующей вехой в истории «пентиумов» стало появление технологии MMX и нового ядра P55C. Разработанный в израильском исследовательском центре в Хайфе набор инструкций MMX значительно повышал производительность процессора в мультимедийных приложениях и играх, причем прирост мог достигать 60%, если новые инструкции в полной мере поддерживала сама программа. Кэш первого уровня нового семейства Pentium MMX был увеличен до 32 Кбайт (по 16 для данных и инструкций), а сам чип, произведенный по 280-нанометровой технологии, включал в себя 4,5 млн транзисторов.

В январе 1997 года на свет появился сверпопулярный хит под названием Intel Pentium 166 MMX, побивший практически все рекорды по количеству проданных экземпляров, чуть позже к нему присоединился Pentium 200 MMX. Последним серийным процессором в этом семействе стал Intel Pentium 233 MMX, поступивший в продажу 2 июня 1997 года. Этот чип и завершил многолетнюю историю процессоров Pentium, которая началась 29 лет назад.

Удивительно, но некоторые компьютеры и ноутбуки с процессорами Pentium прекрасно работают и по сей день, что говорит об их высокой надежности. Безусловно, появившиеся вслед за ними Pentium II, III и IV были намного более совершенными, но первое поколение Intel Pentium стало настоящим прорывом, навсегда изменившим мир высоких технологий.

Оригинал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

На фото 1983 года Великий Атуин, слоны и Мир на фоне Вселенной — про них ничего не будет

Здравствуйте.

Расскажу-ка я про базовые факты и следствия из них — на основе которых строится вся геология. Ибо нередко у непосвящённых возникает ощущение, что учёные взяли и выдумали все свои теории от скуки и для поддержки чувства собственного величия.

Нижесказанное будет относиться к геологии, но может быть применено к любой области знаний. Чтоб воспринимать дальнейшее нужно условиться (хотя бы сделать вид), что арифметика, евклидова геометрия, физика/химия за 7-9 класс школы нами принимаются как реальность, не требующая доказательств. И, да! – Землю будем считать шарообразной – иначе не интересно. Логика тоже будет использоваться, даже если это оскорбит её противников.

Начнём с базы: Карл Маркс Гегель гравитация.

«Гравитация» — фильм режиссёра Альфонсо Куарона, 2013 год

Это даёт нам многое для дальнейших рассуждений. Например, понимание того, почему атмосфера Земли именно такова по толщине и составу. Любой объект, обладающий энергией больше Ug может удалиться навсегда от Земли. Для этого ему надо набрать т.н. вторую (именно вторую: он же далеко летит — на бесконечность) космическую скорость (около 11км/с) для нашей планеты. Скорость молекул зависит от температуры газа и от массы самих молекул.

Молекулы лёгких газов – водород, гелий уносятся быстро, тогда как тяжёлые молекулы азота и кислорода уносятся в космос значительно медленней. Таким образом потенциал силы тяжести (размеры и масса планеты), а также расстояние от солнца (количество энергии, получаемое Землёй) накладывают ограничения на химический состав атмосферы.

Теперь про собственно Землю

Как вводную примем, что Земля образовалась путём аккреции (аккреция – слипание крупности из мелкости) из протопланетного диска одновременно с образованием Солнечной системы. Почему именно так, скажу, когда буду вещать про возраст Земли.

При аккреции Земли и дальнейшей гравитационной дифференциации (расслоении под действием силы тяжести) получаем столько энергии, что если её взять разом, можно полностью испарить несколько таких планет как наша. Энергия получается по тому же принципу, что мы рассчитывали гравитационный потенциал – только там тратим энергию, чтоб удалить массу а тут получаем энергию при присоединении массы. Этой энергии в виде тепла вполне хватает, чтоб обеспечить всю планетную динамику и эволюцию на долгие-долгие годы вперёд.

Чтоб узнать о свойствах Земли на глубине используют сейсмические (ударные) волны от взрывов (лучше всего подземных ядерных) или землетрясений.

Оголовок скважины, в которой проводили ядерный взрыв

Волны в толще планеты попадая на границы областей с разной плотностью отражаются, преломляются, рассеиваются и поглощаются. Детекторы на поверхности Земли фиксируют то что прошло насквозь или отразилось обратно и в стороны. Обрабатывая показания детекторов со всего глобуса и осмысливая их, получаем картину внутреннего строения Земли.

Обратите внимание: поперечные волны (это как рябь на пруду) гаснут на краю земного ядра. Это однозначно говорит о том, что ядро жидкое (расплавленное). Продольные волны (по сути звуковые в них частицы колеблются вдоль оси распространения) могут распространяться в жидкости, чем они и занимаются на картинке. Продольная волна, проходящая жидкое ядро не под прямым углом изгибается, что говорит нам о присутствии там ещё одной границы – внутреннего твёрдого ядра.

Как говорил мой дед – крутой инженер ядерщик: «Земля имеет форму чумадана, несколько сплюснутого у полюсов». И он был совершенно прав! Именно что несколько сплюснута, но не так как положено.

А вот и доказательство

Сплюснутость у нас 1: 298,25 что немного меньше, чем если бы Земля реагировала на центробежные силы как жидкость – было бы 1:300. Это становится понятным, если принять во внимание, что Земля ведёт себя как очень тягучая жидкость и в прошлом вращалась быстрее, а сейчас просто не успела принять положенную форму.

О более быстром вращении Земли нам явно говорит наблюдаемое отдаление Луны от нас. Если совсем просто – в системе Земля-Луна за счёт приливных взаимодействий Луна отбирает энергию вращения Земли и тратит её на удаление от нас. Это невероятно интересно, если мысленно проследить процесс обратно во времени – можете попробовать сами!

Это запаздывание в изменении формы Земли позволяет прикинуть вязкость основной части планеты. Получится что-то вроде 1026 см^2/с– это ну очень твёрдая и совсем не текучая штука, если по ней стучать. Но если сильно давить пару сотен миллионов лет, то получится вполне себе жидкость.

Измерения и их результаты

В первой половине XVIII в. известный французский научный деятель Пьер Буге, измеряя радиус Земли в горной части Перу, заодно решил проверить, как масса гор может отклонить линию отвеса и искажать его измерения формы планеты. К своему удивлению наш натуралист увидел, что результаты не зависят от расстояния до горы, как если бы её вообще не было.

Фото в цвете: Фиксация положения отвеса возле гравитирующей массы Пизанской башни 1355 год. Реконструкция 1989 года

Если обобщить результаты таких измерений по всей Земле, становится ясно, что масса вертикального столба данного сечения в Земле всюду одинакова, независимо от рельефа и высоты, как в океанах, так и на материках. Получается, что высокий столб более лёгкой породы (горы) вытесняет из-под себя часть более тяжёлой породы (мантия) и в целом вес всего столба данного сечения Земли остаётся постоянным. Как следствие этого появляются «корни гор» — утолщение земной коры под возвышенностями. Понятно, это происходит не мгновенно, что мы и наблюдаем, например, на Кольском и в Скандинавии откуда недавно ушёл толстенный ледник – нагрузка упала, и поверхность Земли постепенно «всплывает». С петровских времён некоторые места поднялись более чем на метр.

Астеносфера – слой в верхней части мантии выделяющийся пониженной вязкостью. Это вызвано частичным плавлением вещества слоя. Развита на большей части Земли. За счёт своей пластичности позволяет происходить динамическим процессам тектоники плит и изостатике.

Изостазия (изостатическое равновесие) — гидростатически равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя плотность 2,8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (средняя плотность 3,3 г/см³), подчиняясь закону Архимеда.

Двинем в глубины!

Обобщив данные сейсмики, получим такую схематичную картинку из школьного учебника:

Земная кора – 30-70 км на материках, 6-8 км в океанах. Это камень — твёрдый и в общем холодный. Под ней т.н. зона МОХО или граница Мохоровичича (по фамилии первооткрывателя) на этой границе плотность вещества скачком увеличивается.

Мантия, в которой выделяют несколько слоёв с разными сейсмическими характеристиками. В её верхней части присутствует слой повышенной текучести – астеносфера. Мантия — твёрдое вещество, довольно сильно нагретое, в долгосрочной перспективе ведёт себя как густая жидкость. Прогрев довольно равномерный, что говорит о перемешивании вещества.

Внешнее ядро – жидкое расплавленное, без всяких оговорок.

Внутреннее ядро – твёрдое. Горячее, но при тех давлениях жидким быть уже не может.

Нынче успехи сбора и анализа сейсмоданных таковы, что уже вполне активно составляются 3d карты внутримантийных потоков, рельефов границ оболочек Земли, оконтуривание коровых блоков, в том числе затянутых в мантию и т.п. Из свежего, например, крупнейшие сейсмические и гравитационные аномалии в мантии. Их две: Африканская и Тихоокеанская. Эти «пузыри», как их называют учёные, имеют пониженную плотность и очень медленно поднимаются от границы ядра.

Тут видно, что Земля не просто слоёный шарик, а имеет весьма сложную и интересную структуру и внутреннюю динамику. Анализ этих данных позволяет предположить, что африканская аномалия имеет относительно меньшую плотность и, следовательно, может быть менее стабильной, чем тихоокеанская аномалия, подразумевая, что две аномалии имеют разный состав, динамику и историю эволюции:

А вот ещё вот такие схемы распределения скоростей сейсмических волн:

Это от наших западных коллег – очень наглядно. Вверху слева хорошо видно как тихоокеанская плита затягивается под материковую плиту.

dVp — разница между наблюдаемой скоростью прохождения продольных волн и расчётной теоретической. Что говорит нам о разных упругих свойствах вещества. А они могут быть вызваны изменением плотности из за нагрева, разным химическим составом, перекристаллизацией вещества. Дальше нужно включать геолога в голове и разбираться с чем это связанно и чем можно подтвердить свои выводы.

Совместив множество изображений с разной глубины, например таких:

Получаем объёмную модель в реальном времени – что-то вроде этого:

Как и обещано, поговорим про возраст аккрецию и прочие протопланетные вещи.

До 1905 года геологов вполне устраивал вариант, что Земля имеет возраст 20-100 миллионов лет. Предполагалось, что именно за такой интервал времени могли отложиться все осадки общей геологической колонки и накопиться в изначально пресном океане современное количество растворенных в морской воде солей. Это очень расстраивало Дарвина и его последователей, ибо по их прикидкам этого категорически не хватало для развития современных видов. Они полагали, что сложность и разнообразие жизни можно объяснить, лишь допустив, что ее эволюция осуществлялась не менее чем в течение 200 миллионов лет (а лучше побольше). Подробнее о битве за возраст Земли уже недавно писали на Хабре.

Ч. Дарвин с грустью думает о недостаточном для него возрасте Земли

Чтоб они не грустили, в 1905 г. Резерфорд установил соотношения между радиоактивностью и атомным распадом. Это позволило разработать методы радиометрического определения абсолютного возраста в геологии.

Общеизвестное про атом

Атом – это ядро и электроны. Ядро слеплено из протонов с положительным зарядом и нейтронов без заряда. Электроны с отрицательным зарядом вертятся размазаны вокруг ядра. Количество протонов равняется номеру элемента в таблице Менделеева, электронов ровно столько же (а если нет — то это уже ион — тоже атом, но нам такие не нужны), а вот нейтронов может быть и по-разному. Атомы одного химического элемента с разным количеством нейтронов называются изотопами. Они химически полностью одинаковы, некоторые из них радиоактивны, а некоторые стабильны.

Радиоактивный атом распадается и испускает радиацию (излучение) в совершенно случайный момент, но кусок радиоактивного вещества из огромного количества атомов ведёт себя вполне предсказуемо (спасибо точным наукам математической статистике и теории вероятности). А время за которое половина атомов распадётся (период полураспада) строго фиксировано и известно.

Цепочка ядерных реакций при распаде изотопа урана с атомным весом 238 – Сумма нейтронов и протонов в его ядре равна 238

Что получится в итоге ядерных реакций тоже известно. Теперь если посмотреть содержание в веществе продуктов ядерного распада, можно весьма точно узнать, когда оно образовалось.

Вариантов этих методов много: сравнивают количество и соотношение разных элементов и их изотопов, полученных из разных горных пород.

Довольно быстро выяснили, что на земной поверхности присутствуют минералы возрастом не менее 3,5 миллиардов лет.

Когда плотно разобрались в возможностях радиоизотопных методов, собрали данные по соотношению того вещества, что делает радиоактивный распад и того, что от него получается, посмотрели на это в метеоритах и в породах земной коры, а позже и в образцах с других планет стало ясно что:

— Земля, метеориты, другие планеты и Солнце образовались из одного общего месива. Земля обирая вещество из первоначальной разрозненной каши могла быть только однородной. При расслоении выделяется гравитационная энергия в виде тепла и её много.

— Земля и остальная солнечная система образовались, как обособленные тела, примерно в одно время.

— Было это около 4,5 миллиардов лет назад.

Вернёмся к Великому Атуину из начала статьи (он прекрасен). Сразу после него я говорил про выдумщиков-учёных. Теперь мы видим, что поле для фантазии у них сильно ограничено рамками жестоких фактов и бессердечной физики. Но с другой стороны, используя разум, любопытство и всякие лайфхаки, о которых я говорил выше, можно раскручивать мощнейшие детективные сюжеты: раскурочив несколько камней и послушав писк пары забавных приборов, узнать о трудном жизненном пути целой планеты!

Источники

— «Земля. Введение в общую геологию». Дж. Ферхуген, Ф. Тернер, Л. Вейс, К. Вархафтиг, У. Файф. (Перевод с английского Ю. П. Алешко-Ожевского, Р. М. Минеевой, Г. Н. Мухитдинова, П. П. Смолина. «МИР» 1974

— «Геодинамика» С.В. Аплонов. Издательство С.-Петербургского университета 2001

Геологический словарь. «НЕДРА» 1973

— «Instability of the African large low-shear-wave-velocity province due to its low intrinsic density» www.nature.com Published: 10 March 2022

Оригинал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!