Тайны шпионов на благо народа

В прошлом году на июльском авиашоу Farnborough в Великобритании имел место довольно любопытный случай­­­­­. Одна из лабораторий британского военно-промышленного комплекса, работающая в составе транснациональной корпорации BAE Systems, демонстрировала там свое новейшее технологическое изобретение. В основу разработки положен ­­­­принципиально новый метод высокоскоростной передачи данных и энергии сквозь массивные твердотельные преграды вроде брони танка, корпуса субмарины или космического корабля многоразового использования.

Почему такого рода технология важна, пояснить проще всего на примере подводных лодок. Поскольку металлический корпус корабля не пропускает электромагнитных волн, в настоящее время для того, чтобы установить критично-важные датчики безопасности и прочие сенсоры на внешней оболочке субмарины, приходится в корпусе судна сверлить многочисленные отверстия для передающих данные кабелей и подачи электропитания. Каждое такое отверстие не только усложняет техническое обслуживание корабля, но и повышает риски возникновения потенциально серьезных проблем вроде нарушения герметичности корпуса и ослабления прочности конструкции. Кроме того, установка новых внешних сенсоров на уже задействованные в работе суда требует их помещения в сухой док или опускной колодец-кессон, на что уходят месяцы дополнительной работы и миллионные затраты средств.

Ну а новая технология ученых из BAE Systems позволяет решить все подобные проблемы легко и красиво – просто прикрепляя нужный сенсор с внешней стороны корпуса, а парный к нему датчик − примерно в том же месте, но внутри корабля. И никаких дырок для проводов теперь не нужно вообще!

Самым же интригующим моментом презентации на Farnborough оказалось то, что ученые-изобретатели не имели возможности даже в общих чертах рассказать интересующимся, на основе каких базовых принципов работает их технология. Объясняя журналистам столь необычную скрытность, разработчики признались, что некая "другая часть" в составе британского правительства – назвать которую они тоже не могут – настойчиво попросила их сохранить в секрете подробности относительно того, как же все на самом деле работает.

К вопросу о том, что же это за таинственная "другая часть" так сильно печется о завесе секретности вокруг новых методов передачи информации, имеет смысл вернуться чуть позже. А пока самое время рассказать о собственно "новости дня". Потому что сейчас та же самая – по всем внешним признакам – технология вновь переоткрыта молодым американским аспирантом Тристаном Лори (Tristan Lawry) из политехнического института Rensselaer, штат Нью-Йорк. Благодаря работе Лори и опубликованному им на YouTube видеоролику с демонстрацией изобретения, принципы работы нового метода для высокоскоростной передачи данных / энергии через толстый слой металла теперь стали общеизвестными.

Суть системы, созданной Тристаном Лори, сводится к использованию ультразвука для беспрепятственного распространения полезных сигналов через массив металла или любые другие твердотельные среды.

Пьезоэлектрические преобразователи, закрепляемые с противоположных краев "среды проникновения", используются для трансформации передатчиком электрических сигналов в акустические и обратно, из акустических в электрические, на приемной стороне. Благодаря этому удается формировать беспроводные каналы связи через слой стали и подобного рода барьеры, электромагнитно непроницаемые из-за известного эффекта "клетки Фарадея". Конструкция, разработанная Лори, включает в себя раздельные, не влияющие друг на друга ультразвуковые каналы для независимой передачи данных и энергии.

Созданный демонстрационный прототип системы обеспечивает одновременную и непрерывную передачу 50 ватт энергии, а также данных со скоростью 12,4 Мбайт в секунду через стальной блок толщиной 2,5 дюйма (свыше 6 сантиметров). При этом, как свидетельствуют расчеты Лори, даже незначительные модификации той же конструкции позволяют обеспечить намного большую передачу энергии и многократно увеличить пропускную полосу передаваемых данных.

Но и в том виде, как она реализована сейчас, созданная изобретателем система уже способна обеспечивать надежную связь с датчиками через толстые металлические стены без сверления дырок и без необходимости установки в датчики батарей. А значит, в принципе становится возможна и работа подобных устройств на протяжении многих лет без необходимости обслуживания человеком…

Теперь, после ознакомления в общих чертах с ключевыми особенностями технологии, пора, наверное, вспомнить о том обостренном к ней внимании со стороны спецслужб, что было продемонстрировано на авиашоу Farnborough. Ибо не вызывает никаких сомнений, что за туманными словами о некой таинственной "другой стороне" в правительстве, заблокировавшей распространение содержательной информации о новом интересном методе коммуникаций и электропитания, стоит одна из британских разведслужб.

А учитывая уже известный опыт прошлых подобных историй, можно с большой долей уверенности предполагать, что конкретно речь идет о спецслужбе электронной разведки GCHQ, или "Штаб-квартире правительственной связи". Где технологию эту, скорее всего, сами изобрели и успешно используют уже довольно давно, но только в сугубо собственных интересах.

О том, что передовые технологии нередко разрабатываются в секретных лабораториях правительственных спецслужб и применяются исключительно в тайных операциях, а уже затем, через то или иное количество лет появляются на рынке, наслышаны, наверное, многие. Так, согласно свидетельствам, в свое время было и с ПЗС-матрицами для цифровой фотографии, и с литий-ионными батареями, и много с чем еще. Однако наиболее близкую аналогию для рассматриваемой здесь ситуации дает история про изобретение криптографии с открытым ключом.

Ныне не подлежит никакому сомнению, что эту принципиально новую для своего времени технологию защиты информации первыми, в начале 1970-х годов, тайно разработали криптографы британской спецслужбы GCHQ. Но ­– следуя давно установившейся шпионской традиции ­– никому об этом не рассказали, кроме коллег из АНБ США, аналогичной разведслужбы ближайшего военно-политического союзника Великобритании. А когда спустя несколько лет группа независимых математиков и компьютерщиков из американских университетов самостоятельно переизобрела ключевые алгоритмы той же самой криптотехнологии, руководство разведки приложило немало (тщетных) усилий, чтобы заблокировать публикацию и распространение сведений об этих новаторских разработках. Без которых, к слову, сегодня не работает ни один веб-браузер в Интернете.

Возвращаясь же к нынешнему любопытному изобретению Тристана Лори и к похожей истории с попыткой блокирования подробностей о работе этой технологии, пока что можно лишь строить предположения о возможных мотивах спецслужб. Ведь сами шпионы в ближайшее время вряд ли расскажут о причинах своего повышенного интереса к оборудованию для передачи данных и энергии через среды из массивного металла.

Но как бы там ни было, давно уже не секрет, что предметом особого внимания спецслужб электронной разведки являются так называемые TEMPEST-технологии. Или, формулируя иными словами, тема компрометирующих побочных излучений и сигналов от аппаратуры, обрабатывающей информацию. Сигналы такого рода в принципе можно дистанционно регистрировать и по ним восстанавливать ту интересующую шпионов информацию, что обрабатывают устройства. Например, надлежащим образом оборудованный автофургон, невинно поставленный снаружи здания, может скрытно шпионить за работой электроники внутри дома, даже если работающая там техника не использует никакой беспроводной связи.

В общем случае оборудование для такого рода шпионажа является весьма сложным и дорогим – т.е. большинству людей и организаций вряд ли имеет смысл беспокоиться об угрозах подобных утечек. Однако серьезные спецслужбы разрабатывают и успешно применяют подобные разведывательные технологии уже свыше полувека. Это же направление электронной разведки в свое время привело к внедрению систем электромагнитного, акустического, электросетевого и прочего экранирования, (например, так называемая техника стандартов TEMPEST) для защиты аппаратуры и помещений, на регулярной основе занятых обработкой данных с высокими уровнями секретности.

Благодаря такого рода экранированию, даже если неприятельская сторона сумела подобраться к обработке секретной информации до какой-то критически опасной точки, установив свой приемник или «жучок» внутри защищенного помещения, эффект от проникновения скорее всего окажется фактически нулевым. Потому что это шпионское устройство все равно не сможет передавать перехваченную информацию наружу через защитную оболочку экрана. Кроме того, если оно работает от автономного источника питания, через некоторое время истощится и батарея.

А вот технология передачи, (пере-) изобретенная Тристаном Лори, все эти проблемы решает. По крайней мере, на принципиальном уровне.

Теперь, если шпион располагает техникой передач через металл, то его агент проникновения – подкупленный внутренний сотрудник, уборщица или кто-то еще – могли бы прикрепить неприметное устройство к подходящему элементу конструкции внутри экранирующей клетки Фарадея, в таком месте, где его вряд ли обнаружат. А кто-то еще – или даже тот же самый агент – мог бы прикрепить вторую часть этого устройства к тому же самому куску металла (например, это может быть какая-нибудь несущая балка), так что в итоге получается шпионское электронное ухо внутри электромагнитно непроницаемой клетки Фарадея. Причем это такой жучок, который не требует никаких замен для разрядившихся батарей и потенциально способен находиться в непрерывной работе на протяжении многих лет.

Более того, шпионы могут использовать подобного рода технологию и в более широком контексте. Даже в тех ситуациях, где нет никакой клетки Фарадея, а есть просто труднодоступное, но важное по информативности помещение, новая технология жучков прослушки или видеонаблюдения оказывается очень полезной уже по той причине, что не требует смены батарей и может обходиться без выявляемых / заглушаемых радиопередач с эфирной ретрансляцией перехваченных сигналов.

Рассматривая эту ситуацию с другой, контрразведывательной точки зрения, приходишь к очевидному выводу, что если кто-то знает о факте существования подобного оборудования и о принципах его работы, то с технической стороны уже не представляет особой проблемы задача выявления или блокирования нового метода передачи. Отсюда становится и вполне понятной просьба британских шпионов к ученым BAE ­– дабы те сохраняли подробности своего изобретения в секрете.

Теперь же, когда технические детали системы Тристана Лори стали общеизвестными, вполне можно предполагать и наиболее очевидные шаги подразделений, занимающихся борьбой с побочными компрометирующими излучениями. Как подсказывает общепринятая практика, сотрудники контрразведки, скорее всего, начнут прикреплять датчики к стенам своих защищенных помещений и объектов. И если их сенсоры засекут характерные ультразвуковые вибрации — которые будут распространяться весьма далеко, учитывая передачу десятков ватт энергии, — они будут знать, что в помещение кто-то проникал. А далее либо начнут охоту за спрятанным оборудованием противника, либо просто станут давать собственные более мощные сигналы глушения в ультразвуковом диапазоне частот.

Вполне возможно, что подобного рода процедуры-контрмеры уже многие годы являются вполне обычным делом в структурах спецслужб, продвинутых в технологиях электронной разведки. А может оказаться и так, что технология ультразвуковой передачи энергии и данных сквозь толстые листы металла нашла особо секретное применение и в каких-то совершенно иных целях. Как бы там ни было, лишь сам факт того, что правительство сочло необходимым спрятать информацию о сути новой технологии BAE, уже является свидетельством каких-то непростых и явно важных для спецслужб манипуляций с этим методом передачи.

Ну а сам "переизобретатель" Тристан Лори, которому, похоже, нет совершенно никакого дела до проблем спецслужб, сейчас готовится к защите диссертации, построенной вокруг своего изобретения. Лори уверен, что его система передачи данных и энергии будет полезна не только для повышения надежности корпусов у субмарин и кораблей. Она способна найти применение и во множестве других приложений. Например там, где необходимо или крайне желательно иметь непрерывно работающие датчики в условиях изолированной или труднодоступной среды. Эта система может найти применение в датчиках для внутреннего контроля за ядерными реакторами, в разнообразном оборудовании химического производства, в нефтебуровой технике и трубопроводах, в танках и бронетранспортерах, в беспилотных глубоководных исследовательских аппаратах или, наконец, в космических кораблях-шаттлах.

Возможно, это станет для молодого ученого настоящей золотой жилой. Как тут не вспомнить слова героя «Двери в лето» Роберта Хайнлайна: «Вот за что мне всегда нравились военные − из-за соображений сверхсекретности они ничего не патентуют».