Когда вы выключаете свой компьютер, любой пароль, который вы использовали для регистрации на веб-страницах, банке или финансовом счете испаряется в цифровом эфире, не так ли? Не торопитесь с ответом. Греческие исследователи открыли брешь в безопасности, основанной на особенностях работы компьютерной памяти, и которая может быть использована для сбора паролей и других чувствительных данных, даже если ПК выключен.

Кристос Георгиадис (Christos Georgiadis) из Македонского университета в Салоники и его коллеги объяснили, как их открытие может быть использовано специалистами по информатике в криминалистике для извлечения обвинительных доказательств из компьютеров, а также злоумышленниками для получения персональных данных и банковских реквизитов.

Исследователи указали, что большинство пользователей предполагают, что при выключении компьютеров все данные, находящиеся в ОЗУ, удаляются. Поэтому ОЗУ часто называют энергозависимой памятью. На самом деле, все данные в ОЗУ теряются только тогда, когда разрывается цепь питания. Именно в этом смысле следует понимать термин энергозависимая. Георгиадис с коллегами показали, что данные в ОЗУ не теряются, если компьютер выключается, но цепь с основным источником питания не разрывается. Они полагают, что криминалисты и злоумышленники могут таким образом получить доступ к данным большинства недавно используемых приложений. Они указали, что запуск новых требовательных к памяти приложений будет приводить к перезаписи данных в ОЗУ во время использования компьютера, но простое выключение машины оставляет уязвимости в области безопасности и конфиденциальности. Поэтому при криминалистическом сценарии извлечь доказательства из выключенного компьютера больше шансов, чем из работающего.

«Необходимость захвата и анализа содержимого ОЗУ подозреваемых ПК растет по мере того как удаленные и распределенные приложения становятся популярными, и ОЗУ становится важным источником свидетельств, поскольку оно может содержать данные о доступе к сетям и незашифрованные пароли, посланные в онлайн-формах», - объяснили исследователи.

Команда протестировала свой подход, чтобы извлечь данные из ОЗУ после выключения компьютера, на котором выполнялись общераспространенные сценарии работы, включая доступ к Facebook, Gmail, Microsoft Network (MSN) и Skype. Они выполнили дамп памяти через 5, 15 и 60 мин после выключения. Затем они использовали хорошо известные криминалистам инструменты восстановления, чтобы сложить вместе куски разных фрагментов извлеченных данных.

Исследователи были в состоянии реконструировать детали регистрации из дампа памяти для нескольких популярных сервисов, которые запускались из Firefox, включая Google Mail (GMail), Facebook, Hotmail, и WinRar.

«Мы пришли к выводу, что данные в энергозависимой памяти теряются при определенных условиях и при криминалистической экспертизе такая память может быть ценным источником улик», - сказали исследователи. 

Солнце является наиболее круглым объектом, который когда-либо измерялся. Если его уменьшить до размеров надувного пляжного мяча, он будет настолько круглым, что разность между максимальным и минимальным диаметрами будет намного меньше человеческого волоса.

Период вращения Солнца равен 28 дням, и поскольку оно не имеет твердой поверхности, то должно бы быть несколько сплющенным. Это тонкое сплющивание изучалось с помощью многих инструментов на протяжении 50 лет с тем, чтобы узнать больше о вращении Солнца, особенно о вращении слоев ниже поверхности, которые невозможно наблюдать непосредственно.

Теперь Джеффри Кан (Jeff Kuhn) и Изабелл Шолл (Isabelle Scholl) из Гавайского университета, Рок Буш (Rock Bush) из Стэнфорда и Марцело Эмилио (Marcelo Emilio) из Universidade Estadual de Ponta Grossa, Бразилия, использовали гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI) на борту спутниковой Обсерватории солнечной динамики, чтобы получить, по их мнению, определенный (и обескураживающий) ответ.

Поскольку в космосе нет атмосферы, которая искажала бы изображение Солнца, им удалось использовать высокую чувствительность HMI для определения формы Солнца с беспрецедентной точностью. Результат показал, что если бы Солнце было диаметром 1 м, его экваториальный диаметр был бы на 17∙10 ^-6 м больше, чем диаметр по оси вращения.

Они также обнаружили, что сплюснутость Солнца удивительно постоянна и слишком мала, чтобы соответствовать предсказанной из данных по вращению поверхности. Это наводит на мысль, что другие находящиеся под поверхностью силы, подобные солнечному магнетизму или турбулентности, могут оказывать большее влияние, чем предполагалось.

«Годами мы верили, что наши флуктуирующие измерения говорили нам об изменчивости Солнца, но эти новые результаты говорят о совершенно ином. Хотя почти все на Солнце изменяется на протяжении 11-летнего цикла его пятен, форма остается неизменной», - сказал Джефф Кан.

Изображение Солнца, полученное с помощью Обсерватории солнечной динамики

Эксперименты с тяжелыми ионами на БАК в ЦЕРН улучшили понимание ранней Вселенной. В совместных экспериментах на установках ALICE, ATLAS и CMS (Compact Muon Solenoid) получены новые данные о природе материи, которая, вероятно, существовала в первые моменты ее образования. Новые открытия, в основном, базируются на четырехнедельной работе БАК с ионами свинца в 2011 г., в течение которой было собрано в 20 раз больше данных, чем в 2010 г.

Сразу после Большого взрыва, кварки и глюоны – базовые блоки материи – не были заключены в составных частицах, таких как протоны или нейтроны, как это наблюдается сегодня. Они двигались свободно в состоянии материи, известном как кварк-глюонная плазма. Столкновение ионов свинца в БАК на миг воссоздали условия, подобные тем, которые были на этапе ранней Вселенной. Эксперименты с миллиардами этих столкновений позволили сделать более точные измерения свойств материи в таких экстремальных условиях.

«Область физики тяжелых ионов является основной для изучения свойств материи на стадиях ранней Вселенной, одного из ключевых вопросов фундаментальной физики, для решения которых и был построен БАК», - сказал генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер (Rolf Heuer).

Эксперименты на ALICE предоставили новые результаты по всем аспектам эволюции высокоплотной сильно взаимодействующей материи в пространстве-времени. Важным было изучение «очарованных частиц», которые содержат очарованный и антиочарованный кварки. Очарованные кварки в 100 раз более тяжелые, чем верхний и нижний, которые образуют нормальную материю, существенно замедляются при прохождении через кварк-глюонную плазму, предоставляя ученым уникальный инструмент для исследования их свойств. Физики, работающие на ALICE, сообщили об указании на то, что поток плазмы настолько сильный, что тяжелые очарованные частицы тормозятся им. При этом есть указания, что их энергия уменьшается до тепловой, что влечет рекомбинацию очарованного и антиочаровнного кварков в чармоний – частицу, состоящую из антикварка и очарованного кварка.

В 1980-х распад чармония было предложено рассматривать как прямую сигнатуру образования кварк-глюонной плазмы, и о первых указаниях этого распада сообщалось при экспериментах с фиксированной мишенью на протонном суперсинхротороне (SPS) в 2000 г. Более высокие энергии, достижимые на БАК, впервые сделали возможным изучение подобных сильно связанных состояний более тяжелых прелестных кварков. Высказывались гипотезы, что в зависимости от их энергии связи, некоторые из этих состояний будут «расплавляться» до состояния плазмы, тогда как другие «выживут» при экстремальных температурах. Эксперимент на CMS ясно указал на ожидаемое последовательное подавление состояний кваркониума (пары кварк-антикварк).

«Мы вошли в новую фазу, в которой мы не только можем наблюдать явление кварк-глюонной плазмы, но можем также делать высокоточные измерения, используя разнообразные детекторы, - сказал Фабиола Джанотти (Fabiola Gianotti), представитель ATLAS. – Эти исследования внесут значительный вклад в наше понимание ранней Вселенной».

           Столкновение тяжелых ионов, записанное на ALICE в 2011 г.

Команда под руководством проф. Кеон Джей Ли (Keon Jae Lee) из департамента материаловедения KAIST разработала источник питания такого типа для гибких дисплеев.

Технологические успехи в области тонких и легких гибких дисплеев стимулируют разработку гибких батарей с высокой плотностью энергии и тепловой стабильностью. Хотя перезаряжаемые литий-ионные батареи (ЛИБ) рассматриваются как серьезный кандидат в качестве высокопроизводительных гибких источников энергии, совместимые электроды для гибких ЛИБ ограничиваются всего несколькими материалами (например, органическими материалами или микроструктурированными неорганическими материалами, смешанными с полимерами). Производительность ЛИБ недостаточна, что затрудняет их использование в гибкой потребительской электронике, включая сворачиваемые дисплеи.

Вдобавок, окислы лития, переходного металла, используемые в качестве катодов, должны подвергаться высокотемпературной обработке (к примеру, для окисла кобальта лития это около 700 °С). Однако невозможно отжечь окислы металлов, активных материалов, при этой температуре, на гибкую полимерную подложку.

Недавно команда проф. Ли разработала высокопроизводительную гибкую ЛИБ, структурированную посредством высокоплотных неорганических тонких пленок, используя универсальный подход переноса. Тонкая пленка ЛИБ, изготовленная на подложке из слюды с высокой температурой отжига, переносилась на полимерную подложку путем простого физического отслаивания ненужных подложек.

Проф. Ли сказал, что успехи в области высокопроизводительных тонкопленочных батарей ускорят разработку полностью гибких электронных систем следующего поколения в комбинации с существующими гибкими компонентами, такими как дисплеи, память и светодиоды.

На фото – синий светодиод, работающий от гибкой твердотельной батареи

Под влиянием удивительного поведения фотонов, которые движутся повсюду в комнате, отражаясь от предметов и стен, исследователи из МТИ, Гарвардского университета, Университета штата Висконсин и Университета Райса объединили эти отскакивающие фотоны с усовершенствованной оптикой, чтобы «увидеть», что прячется за углом.

Эта техника может однажды оказаться неоценимой в случае катастроф, а также для получения неинвазивных медицинских изображений

«Вообразите фотоны как частицы, отскакивающие от стенок, попадающие в коридор и затем за угол, - каждая, которая ударяется об объект, отражается обратно. Когда это случается, мы можем использовать данные о времени, которое они затрачивают на движение повсюду и отражение, чтобы получить информацию о геометрии», - объяснил Открист Гупта (Otkrist Gupta), аспирант МТИ и первый автор статьи.

Используя усовершенствованную оптику в составе сверхбыстрого лазера и высокоскоростной регистратор (стрик-камеру), работающие с частотой порядка 1 ТГц, команда смогла получить миллиарды снимков в секунду, чтобы продемонстрировать технологическую возможность «видеть» объекты с помощью анализа световых лучей, огибающих угол или проходящих через графин для воды.

Стрик-камера отличается от других камер тем, что формируемые изображения определяются временным графиком входящих фотонов. «Этот тип получения изображений подал нам очень хорошую идею определения, сколько времени затрачивают фотоны на отражение и возврат обратно. Если есть что-то за углом, фотоны возвращаются скорее и прибывают раньше во времени, - сказал Гупта. – Мы захватываем и считаем фотоны. Каждое изображение, которое мы получаем, формируется тремя или более фотонами. И мы очень быстро обрабатываем множество изображений, чтобы создать мелькающую картину, помогающую нам определить расстояние в сантиметрах, которое преодолели фотоны. Собрав эти данные, мы можем сделать вывод о базовой геометрии скрытых объектов и построить 3D-изображение».

Гупта ожидает, что пройдет, по меньшей мере, пять или десять лет, прежде чем технология выйдет на рынок.

Слева – трехмерное изображение лопаты, сформированное с помощью инфракрасного излучения объекта. Разные цвета представляют области с более низкой или более высокой температурой. Справа – оптически реконструированный объект. Серый задний план был добавлен для обеспечения контекста

После трех лет восстановления в Национальном музее вычислений (TNMOC) компьютер Harwell Dekatron (также известный как WITCH) был перезагружен 20 ноября 2012 г. и стал, таким образом, самым старым в мире работающим цифровым компьютером.

Теперь, на седьмом десятке лет и в пятом по счету доме, компьютер со своими мигающими лампами, гремящими принтерами и считывателями, внушает благоговейный трепет школьникам и публике, желающей изучить наше богатое компьютерное наследие.

2,5-тонный компьютер со своими 828 мигающими вакуумными лампами-декатронами, 480 реле и устройствами считывания с бумажных перфолент опять загрохочет в присутствии двух его разработчиков, одного из первых пользователей и многих других, кто любовался им в иные времена его замечательной истории.

Кевин Маррел (Kevin Murrell), член правления TNMOC, кто инициировал проект, сказал: «В 1951 г. Harwell Dekatron был одним из, наверное, дюжины компьютеров в мире, и с того времени он оставался целым, хотя его собратья были пущены на лом и разрушены. Как самый старый в мире оригинальный работающий цифровой компьютер, он представляет замечательный контраст с компьютером Colossus времен Второй мировой войны, одним из первых полупрограммируемых электронных компьютеров».

Harwell Dekatron впервые заработал в Центре научно-исследовательских работ в области физики атомного ядра, открытом в 1951 г. и расположенном в деревне Харуэлл, Англия, где он автоматизировал громоздкие вычисления, выполняемые талантливыми молодыми людьми с помощью механических счетных машин. Спроектированный скорее как надежный, чем быстрый, он мог работать целый день, прежде чем выдать результат без ошибки. Он не был даже двоичным, а работал с десятичными числами, особенность, которая подчеркивается названием ламп – декатроны.

К 1957 г. компьютер стал уже не нужным в Харуэлле, но один ученый из атомного центра уговорил конкурентов предоставить его на конкурсной основе образовательному учреждению. Победил технический колледж Вулвергемптона и Стаффордшира, который переименовал компьютер в WITCH (Wolverhampton Instrument for Teaching Computation from Harwell). Он проработал там до 1973 г.

После некоторого времени экспозиции в бывшем Бирмингемском музее науки и индустрии, он был демонтирован и помещен на хранение, но «открыт заново» командой волонтеров из TNMOC в 2008 г. С благословения Бирмингемского музея и совместно с Computer Conservation Society команда разработала план восстановления машины и предоставления ее снова для образовательных целей.

Кевин Маррел вспоминает: «Я впервые наткнулся на Harwell Dekatron в юношеском возрасте в 1970-х, в Бирмингемском музее, и я увлекся им. Когда этот музей закрыли, он исчез со сцены, но четыре года спустя совершенно случайно я увидел его панель управления на фотографии. Идея восстановить его зажгла нас, и мы начали поиски. Команда реставраторов из TNMOC проделала сверхработу, чтобы он снова стал действующим».

Вот некоторые технические характеристики компьютера:
энергопотребление – 1,5 кВт;
размеры – 2 м высота, 6 м ширина, 1 м глубина;
общее количество вакуумных ламп – 959;
количество контактов или переключателей – 7073;
количество высокоскоростных реле – 26;
количество лампочек – 199
количество переключателей - 18

Компьютеры часто не работают так быстро как могли бы, потому что они постоянно обмениваются данными между двумя типами памяти: быстрым, но энергозависимым ОЗУ, и медленной энергонезависимой дисковой памятью. Универсальная память, которая одновременно быстра, энергоэффективна и энергонезависима, позволила бы разработчикам избежать этого узкого места.

Над тем, как изготовить такую память, работает Хао Мен (Hao Meng) с сотрудниками из A*STAR Data Storage Institute. Исследователи экспериментировали со специальным классом универсальной памяти, известной как магнитная с переносом спинового момента память с произвольным доступом (Spin Torque Transfer MRAM). В типичном случае она состоит из двух магнитных пленок, разделенных изолирующим слоем. Если направления магнитного поля в пленках параллельны, то сопротивление низкое, в противном случае – высокое. Наличие или отсутствие бита данных определяется путем измерения сопротивления. Направление магнитного поля может переключаться путем переноса спинового момента в магнитные домены пленки с помощью спин-поляризованного тока.

Ключевым этапом при изготовлении ячеек MRAM является высокотемпературный отжиг. Он изменяет кристаллическую структуру материала ячейки, что, в свою очередь, изменяет степень намагниченности и функциональные характеристики ячейки. В частности, чем больше разность в значениях сопротивления между параллельными и антипараллельными состояниями намагниченности, тем лучше работает ячейка. Предыдущее изучение показало, что разность увеличивается при увеличении температуры отжига, но падает, если температура отжига поднимается слишком высоко.

Хао Мен с сотрудниками расширил область изучения и на другие критические характеристики MRAM. Они сосредоточились на ячейке, сделанной из магнитной пленки CoFeB, которая обладает естественно намагниченностью, направленной вне плоскости пленки. Они обнаружили, что температура отжига, при которой достигается максимум разности сопротивлений, превышает температуру, необходимую для максимума термостабильности. Это крайне важная информация для инженеров, которые при разработке должны балансировать между этими двумя параметрами.

Исследователи также обнаружили, что минимум плотности тока, необходимого для изменения направления намагниченности, увеличивается с температурой отжига. Из практических соображений желателен более низкий ток. В то же время, плотность тока может быть ниже при уменьшении толщины магнитных пленок. Однако малая толщина приводит к нежелательному уменьшению разности сопротивлений. Такая очевидная демонстрация необходимости компромисса при разработке MRAM этого типа поможет инженерам в работе над следующим поколением этих многообещающих устройств.

Исследователи ожидают, что астероид 2011 AG5, открытый в январе 2011 г., благополучно минует Землю. Данные анализа были сообщены на семинаре NASA ученым и инженерам, собравшимся со всего мира. Обсуждения сосредоточились на наблюдениях потенциально опасных астероидов (PHA).

До настоящего времени наблюдения указывали, что имеется небольшая вероятность, что AG5 может столкнуться с Землей в 2040 г. Участники выразили уверенность, что в следующие четыре года анализ космических и наземных наблюдений покажет, что вероятность столкновения будет меньше 1%.

Космический валун размером около 140 м был открыт обсерваторией Catalina Sky Survey при Аризонском университете. Несколько обсерваторий следили за 2011 AG5 в течение девяти месяцев, перед тем как он удалился на слишком большое расстояние.

«Хотя имеется общее согласие, что вероятность реального столкновения очень мала, мы будем бдительны и будем готовы предпринять дальнейшие действия, если дополнительные наблюдения подтвердят их необходимость», - сказал Линдли Джонсон (Lindley Johnson), ответственный за Near-Earth Object (NEO) Observation Program при штаб-квартире NASA в Вашингтоне. 

До настоящего времени наблюдение за 2011 AG5 было ограничено его положением позади орбиты Марса и тем, что в дневное время он находился за Солнцем. Осенью 2013 г. условия станут лучше, что позволит космическим и наземным телескопам точнее определить его орбиту. К этому времени астероид будет на расстоянии 147 млн км от Земли, но будет лучше виден в вечернем небе.

Степень опасности станет более ясной в 2023 г., когда астероид приблизится к Земле на расстояние 1,8 млн км. Если 2011 AG5 пройдет через район шириной 365 км, называемый замочной скважиной в начале февраля 2023 г., то гравитация Земли может изменить его орбиту, что приведет к столкновению 5 февраля 2040 г. Если астероид промахнется, то столкновение не произойдет.

Хотя ученые ожидают, что астероид пролетит мимо, они подтверждают, что имеется небольшой шанс, что вероятность захвата может увеличиться при обработке результатов наблюдений с 2013 по 2016 гг. Эксперты считают, что даже если вероятность увеличится, останется достаточно времени спланировать и выполнить, по крайней мере, одну из нескольких различных миссий, чтобы изменить орбиту астероида.

При столкновении с Землей 2011 AG5 может вызвать разрушения на участке шириной примерно 180 км.

               Орбита и текущее положение астероида 2011 AG5

Команда физиков из Университета Макгилла совместно с исследовательской группой из «Дженерал Моторс» продемонстрировала, что электрический ток может существенно уменьшиться, когда соединяются проволоки из двух разных металлов. Это представляет интерес для преодоления имеющихся барьеров в полупроводниковых приборах. 

Обнаруженный эффект может определить выбор материалов и конструкцию устройств в новой области – наноэлектронике.

Поскольку технологические нормы становятся все меньше, разработчики будущих микросхем хотят понимать, как ведет себя электрический заряд, когда он ограничен металлической проволокой всего несколько атомов в диаметре. Согласно результатам эксперимента, по мере уменьшения размеров элементов до атомного уровня сопротивление току не возрастает при согласующемся уменьшении устройства. Сопротивление начинает «прыгать вокруг», демонстрируя неожиданные квантовомеханические эффекты.

«Здесь можно использовать аналогию с водяным шлангом, - пояснил проф. Петер Грюттер (Peter Grütter) из Университета Макгилла. – Если вы поддерживаете давление постоянным, поток воды уменьшается по мере того, как вы уменьшаете диаметр шланга. Но если вы уменьшаете диаметр до размеров два—три атома, поток не будет больше уменьшаться пропорционально степени уменьшения диаметра шланга. Он будет изменяться скачкообразно».

Ученые исследовали сверхмалый контакт между золотом и вольфрамом, двух металлов, комбинация которых используется сегодня в полупроводниках для соединения различных компонент в устройстве. Для получения изображений вольфрамового зонда и поверхности золота с атомной точностью и обеспечения механического контакта была использована передовая техника микроскопии. Электрический ток, текущий через контакт, оказался намного меньше, чем ожидалось. Совместно с исследователем из GM Юэ Ци (Yue Qi) было выполнено механическое моделирование атомной структуры контакта.

Электрическое моделирование подтвердило этот результат, показывающий, что различие в электронной структуре двух металлов приводит к четырехкратному уменьшению значения тока даже при безупречной поверхности контактов. Исследователи также обнаружили, что кристаллические дефекты, вызванные контактом двух материалов, были дополнительным фактором для наблюдаемого уменьшения тока.

Тиль Хагедорн (Till Hagedorn), студент из Университета Макгилла, изучает устройство с помощью полевого ионного микроскопа

Для миллионов западных пользователей выбор фотографии, которую они размещают для своего представления в Facebook, является важным решением.

Они знают, что она определяет первое впечатление, производимое ими на других пользователей Facebook во всем мире. Поэтому часто задумываются над тем, какие свои достоинства показать и какие изъяны скрыть при выборе фотографии. Но вопреки длительным размышлениям, решение, обычно, является субъективным, и выбор может быть в большей степени обусловлен культурными факторами.

Согласно новому исследованию, опубликованному в International Journal of Psychology, фотографии в Facebook американцев и других представителей Западного мира больше сосредоточены на индивидуальных чертах лица, чем фотографии представителей более коллективных и взаимосвязанных культур Востока, которые обычно включают и окружающую среду.

Это открытие перекликается с проведенным ранее исследованием о влиянии культурных факторов на когнитивные предпочтения: жители Восточной Азии более чувствительны к контекстной информации, чем представители западной культуры, которые склонны больше обращать внимание на центральные и выделенные атрибуты окружения. Это первое подтверждение того, как реальное окружение влияет на способ представления личности в онлайн-ресурсах.

Примечательно, что исследование также обнаружило, что это культурное влияние может изменяться со временем и местом. Так, студенты из Восточной Азии, учащиеся в американских университетах, к примеру, вероятнее всего будут следовать предпочтениям резидентов и выбирать фотографии с лицом крупным планом.

Поэтому, очень важно решить перед обновлением своей фотографии, скажем, на LinkedIn, какое впечатление вы хотите произвести на окружающих? Будут ли потенциальные наниматели видеть ваше лицо крупным планом и думать, что вы практичный и уделяющий внимание деталям человек, или вы хотите представить себя под более широким углом, характеризующим вас как более открытую и разностороннюю личность?