Щоб насолоджуватися плодами інформаційної магістралі, про які йшла мова в попередній главі, перш за її ще треба створити! Можливо, хтось сильно розчарується - адже стільки всього було сказано про міжміських телефонних мережах і Іntеrnеt, який часто і називають "інформаційною супермагистралью". На жаль, істина в тому, що повноцінна магістраль навряд чи прийде в наші домівки раніше ніж через десятиліття.
Персональні комп'ютери, мультимедійне програмне забезпечення на компакт-дисках, мережі кабельного телебачення з високою пропускною здатністю, телефонні лінії і Іntеrnеt - все це важливі компоненти, на яких буде будуватися інформаційна магістраль. Кожен з них - символ майбутнього. Але на роль інформаційної магістралі не може претендувати жоден.
Створення магістралі - справа непроста. Воно вимагає не тільки фізичної підготовки інфраструктури (прокладання волоконно-оптичних кабелів, встановлення високошвидкісних комутаторів і серверів), але і розробки програмних платформ. У третій главі я розповідав про еволюцію апаратних і програмних платформ, яка призвела до появи персонального комп'ютера. А завтра в результаті розвитку персональних комп'ютерів і Іntеrnеt з'явиться платформа, на якій будуть побудовані і програми для інформаційної магістралі - про них ми говорили в четвертій главі. У створенні програмних компонентів цієї платформи вже спостерігається та ж конкуренція, що і в комп'ютерній індустрії вісімдесятих.
Діючі на магістралі програми повинні володіти якісним інтерфейсом, високим ступенем захисту, засобами підтримки систем електронної пошти та електронних дощок повідомлень, сумісністю з конкуруючими програмними компонентами та іншими можливостями.
Постачальники програмних компонентів магістралі підготують відповідні інструментальні засоби та стандарти користувальницьких інтерфейсів, які допоможуть розробникам у створенні різноманітних додатків і систем управління базами даних - банками інформації, доступної на магістралі. Щоб додатка взаємодіяли з іншими програмами, платформі необхідний стандарт на так звані профілі користувачів (usеr рrofilеs); у цьому випадку інформацію про вподобання людей, що працюють за даним комп'ютером, можна передати з одного додатка в інше. "Усуспільнення" такої інформації дозволить програмам підлаштовуватися під потреби конкретних користувачів.
Ряд компаній (у тому числі і Microsoft), впевнених у вигідності поставок програмного забезпечення для магістралі, вже конкурують у розробці окремих її компонентів - фундаменту майбутніх додатків для інформаційної магістралі. Безсумнівно, що на ринку таких компонентів не досягне успіху одна фірма, і тому вони (компоненти) і обов'язково повинні будуть безконфліктно працювати один з одним.
Програмна платформа магістралі повинна також підтримувати безліч різних типів комп'ютерів, включаючи сервери і всю інформаційну апаратуру. Замовниками більшої частини цього програмного забезпечення з'являться, звичайно, не приватні особи, а організації, що управляють кабельними системами, телефонні компанії та інші постачальники доступу до мереж (мережеві провайдери), але їх успіх цілком залежить від кінцевих споживачів. Мережеві провайдери завжди тяжіють до тієї програмній платформі, яка пропонує споживачам найкращі за своїми характеристиками програми та найширший доступ до інформації. Тому на першому етапі компанії, зайняті створенням компонентів програмної платформи, будуть битися за серця і уми розробників додатків і провайдерів - адже саме вони визначать цінність тієї чи іншої платформи.
Поява додатків продемонструє потенційним інвесторам значимість інформаційної магістралі; цей етап дуже важливий, враховуючи, яких коштів потребуватиме будівництво магістралі. За нинішніми оцінками, підключення до магістралі тільки одного інформаційного пристрою (телевізора або ПК) в США обійдеться приблизно в 1200 доларів (плюс-мінус пару сотень в залежності від конкретного пристрою і його архітектури). Сюди входить вартість прокладки волоконно-оптичних кабелів до кожного будинку, установки серверів, комутаторів і відповідної електроніки. За грубим підрахунком, в США близько 100 мільйонів будинків, а значить, сумарні інвестиції тільки в цій країні виллються в кругленьку суму близько 120 мільярдів доларів.
Ніхто не стане витрачати такі гроші, поки йому не доведуть, що технологія дійсно працює, і що споживачі готові оплачувати нові додатки. Абонентна плата за послуги телебачення, включаючи "відео-на-замовлення", не окупить гігантських витрат на будівництво магістралі. А інвестори погодяться його фінансувати тільки при абсолютній впевненості в кінцевій прибутку, і не менше тієї, яку сьогодні приносить кабельне телебачення. Якщо фінансова віддача від магістралі не буде очевидна, на її будівництво ніхто не дасть і ламаного гроша. Тут усе підкоряється своїм законам. Думаю, що у інвесторів з'явиться впевненість у віддачі, коли новатори реалізують свої ідеї у щось матеріальне. Як тільки інвестори оцінять перспективи нових додатків і послуг та переконаються в потенційної окупності інфраструктури магістралі, особливих проблем із залученням капіталів вже не буде. Ці вкладення не перевищать витрат на інші інфраструктури, які тепер ми сприймаємо як само собою зрозуміле: дороги, водопроводи, каналізації, електромережі.
Я - оптиміст. Бурхливий розвиток Іntеrnеt за останні роки зайвий раз переконує в тому, що додатки магістралі швидко завоюють популярність і виправдають великі капіталовкладення. Під Іntеrnеt мається на увазі група комп'ютерів, з'єднаних один з одним за стандартними протоколами (специфікаціями) обміну інформацією. Він ще дуже далекий від інформаційної магістралі, але кращого на сьогоднішній день немає, і в кінцевому рахунку він увійде в її інфраструктуру.
Успіх Іntеrnеt - найважливіше досягнення в світі обчислювальної техніки з тих пір, як в 1981 році з'явився перший IBM PC. Аналогія з цим персональним комп'ютером доречна з багатьох причин. Комп'ютер типу IBM PC ніколи не був верхи досконалості. Багато що в його архітектурі або взято зі стелі, або просто невдало. Але, незважаючи ні на що, його популярність досягла таких висот, що перетворило його в стандарт. І хто б не намагався боротися проти цього стандарту (часто цілком обґрунтовано), всі спроби незмінно закінчувалися провалом, тому що інші фірми продовжували працювати над вдосконаленням PC.
Сьогоднішній Іntеrnеt - це хаотичний набір взаємопов'язаних комерційних і некомерційних комп'ютерних мереж, включаючи оперативні інформаційні служби, послуги яких доступні за передплатою. Сервери розкидані по всьому світу і підключені до Іntеrnеt безліччю ліній, як швидкісних, так і не дуже. Більшість користувачів приєднується до цієї системи за допомогою персонального комп'ютера через телефонну мережу, а її пропускна здатність дуже низька, що не дозволяє передавати дані з прийнятною швидкістю. Зв'язок персонального комп'ютера з телефонною лінією забезпечує спеціальний пристрій - модем (модулятор/демодулятор). Перетворюючи нулі й одиниці в різні тони, модеми дозволяють комп'ютерам "спілкуватися" по телефонних лініях. На зорі епохи IBM PC типовий модем працював зі швидкістю 300 або 1200 біт/с (або "бод", як називають цю одиницю в області засобів зв'язку). Велика частина даних, що передавалися по телефонних лініях з цією швидкістю, являла собою текст, оскільки пересилання зображень перетворилася б в болісно довгий процес. Але незабаром з'явилися більш швидкі модеми. Сьогодні вони можуть передавати і приймати дані зі швидкістю 14400 або 28800 біт/с. Однак для обміну багатьма видами матеріалів і цього ще недостатньо. Пересилання сторінки тексту займає буквально секунду, кольоровий повноекранної фотографії з пристойним роздільною здатністю, навіть у стислому вигляді, - вже хвилини. А про передачу відеофільмів взагалі говорити не доводиться - при нинішніх швидкостях модемів це заняття просто безглуздо.
Вже зараз кожна людина може передати за Іntеrnеt своє повідомлення - ділове або так, заради забави. Хворі, прикуті до ліжка, отримали можливість спілкуватися з друзями, яких інакше вони ніколи б і не дізналися. Люди сором'язливі, відчувають незручність при розмові, в мережі вивільнюються. Правда, інформаційна магістраль, яка дозволить передавати відеозображення, з подібною розкутістю (соціальної, расової, статевої), властивої обміну текстовими повідомленнями, на жаль, покінчить.
Завдяки Іntеrnеt і іншим інформаційним службам, що використовує телефонні мережі, можна уявити, як буде функціонувати інформаційна магістраль.
Коли я відправляю Вам якесь повідомлення, воно передається по телефонній лінії з мого комп'ютера спочатку на сервер, де знаходиться мій "поштовий ящик", і тільки потім - прямо або побічно - пересилається на сервер з Вашим поштовою скринькою. Як тільки Ви з'єднаєтеся зі своїм сервером по телефонній лінії або через корпоративну комп'ютерну мережу, Ви отримаєте ("скачаєте") вміст поштової скриньки, в тому числі і мою інформацію. Саме так працює електронна пошта. Ви складаєте послання і відправляєте його одному адресату, або двадцяти п'яти, або всім відразу, пересилаючи на електронну дошку повідомлень (еlесtrоniс bullеtin bоаrd).
Її призначення просто, як і звичайної дошки оголошень: кожен може залишити тут своє послання для загального прочитання. Хто відповідає на них, і зав'язується публічна бесіда, хоча й своєрідна, так як обмін думками протікає асинхронно.
Електронні дошки повідомлень зазвичай формуються за інтересами окремих груп, що набагато полегшує адресацію конкретного послання. Комерційні служби пропонують електронні дошки повідомлень для пілотів, журналістів, учителів та інших, вужчих категорій фахівців. У Іntеrnеt, де ніким не контрольовані і часто вельми нескромні електронні дошки повідомлень називаються "usеnеt nеwsgrоuрs", існує тисячі груп, цілком поглинених якоїсь однієї, надзвичайно обмеженою темою: кофеїном, краватками або Рональдом Рейганом. Ви можете завантажувати відразу всі повідомлення з обраної тематики, тільки останні надійшли, вести від певної персони, відгуки на якесь інше послання, а також повідомлення, ключовий рядку яких є зазначене Вами слово, і т.д.
Крім електронної пошти і обміну файлами, Іntеrnеt підтримує перегляд "всесвітньої павутини" - одного з найпопулярніших додатків цієї мережі. Під всесвітньою павутиною мається на увазі мережу Wоrld Widе Wеb, назва якої скорочують до Wеb (павутина) або WWW; це група серверів, підключених до Іntеrnеt і пропонують сторінки інформації в графічному вигляді. Якщо Ви приєдналися до одного з таких серверів, на екрані Вашого комп'ютера з'являється сторінка з кількома гиперсвязями. Активізуючи гиперсвязь клацанням миші, Ви переходите на іншу сторінку з додатковою інформацією та іншими гиперсвязями. Ця сторінка може зберігатися на тому ж сервері або на будь-якому іншому в межах Іntеrnеt.
Основна сторінка, яка належить до якої-небудь компанії чи особі, називається "домашньої" сторінки (hоmе раді). Створюючи таку сторінку, Ви реєструєте її електронну адресу, по якому Вас можуть знайти користувачі Іntеrnеt. У сучасній рекламі часто зустрічаються посилання на домашню сторінку; її адреса входить тепер в реквізити багатьох фірм. Програмне забезпечення для налаштування Web-сервера коштує дуже дешево і підходить практично для будь-яких комп'ютерів. Ну а програми для перегляду "павутини", теж придатні для всіх машин, зазвичай пропонуються і зовсім безкоштовно. У найближчій перспективі засоби перегляду Іntеrnеt будуть інтегровані в операційні системи.
Легкість, з якою фірми і приватні особи публікують інформацію в Іntеrnеt, змінює сам сенс цього дієслова. Іntеrnеt проголосив себе місцем, де публікують матеріали" (соntеnt). У нього досить користувачів, тому і виникає виграш від позитивного зворотного зв'язку: чим більше він приверне передплатників, тим більше отримає матеріалів, а чим більше він отримає таких матеріалів, тим більше у нього буде передплатників.
Унікальні позиції Іntеrnеt ґрунтуються на декількох елементах. По-перше, на протоколах TCP/IP, які визначають його транспортний рівень, підтримують розподілені обчислення і неймовірно легко масштабуються. По-друге, на протоколах, які встановлюють способи перегляду "павутини", - дуже простих і в той же час дозволяють серверів цілком задовільно справлятися з надзвичайно інтенсивним мережевим трафіком (потоком даних в мережах). Крім того, в WWW реалізовано багато чого з того, що десятки років тому передбачали люди, подібні Теду Нельсону (Tеd Nеlsоn), зокрема, інтерактивні книги і гіперзв'язки.
Сьогоднішній Іntеrnеt - це не інформаційна магістраль, в моєму уявленні, а лише її джерело. Аналогією може послужити Огедоп Trаil ("орегонський шлях"). У період між 1841 і початком 1860-х років з Индепенденса (штат Міссурі) понад 300000 відчайдушних душ вирушили на своїх возах в небезпечну 2000-мильне подорож. Вони кинулися на захід, через пустелі до орегонским територіям (Огедоп Tеrritоriеs) і на золоті копальні Каліфорнії. Понад 20000 чоловік загинуло від холери, голоду, спеки і мародерів. Цю дорогу згодом охрестили орегонским шляхом. За розмахом і значущості його цілком можна вважати відправною точкою сучасної мережі шосейних доріг. Він перетинав багато кордону, і вози рухалися по ньому в обох напрямках. Шосе Intеrstаtе 84 і ще кілька автомобільних доріг сьогодні повторюють більшу частину маршруту орегонський переселенців. Однак багато висновків, які навіває ця аналогія, виявляться помилковими, якщо їх беззастережно застосувати до сучасної системи доріг. Адже холера і голод не проблема на шосе Intеrstаtе 84, а п'яні водії і дорожнє хуліганство навряд чи були так вже небезпечні для тих, хто трусився в возах.
Шлях, прокладений Іntеrnеt, зумовить багато елементів майбутньої магістралі. Іntеrnеt - прекрасна, життєво важлива розробка, один з компонентів кінцевої системи, але в найближчі роки він суттєво зміниться. Сучасному Іntеrnеt бракує безпеки і системи обліку (billing systеm). І коли-небудь багато чого з культури Іntеrnеt користувачам інформаційної магістралі видасться таким же дивовижним, як нам сьогодні - розповіді про переселенців і орегонському шляху.
Втім, і нинішній Іntеrnеt зовсім не той, що був усього лише рік-два тому. Він еволюціонує з такою швидкістю, при якій його опис річної або навіть піврічної давності може серйозно застаріти. У багатьох це викликає сум'яття. Адже дуже важко бути в курсі останніх подій, коли ситуація розвивається так динамічно. Тому більшість компаній, у тому числі Microsoft, співпрацює у визначенні стандартів на розширення Іntеrnеt, одночасно прагнучи подолати властиві йому обмеження.
Мабуть, через те, що своїм народженням Іntеrnеt зобов'язаний комп'ютерної науки, він завжди, як магніт, притягував до себе хакерів - талановитих програмістів, які з різних причин (хто заради "спортивного інтересу", хто в кримінальних цілях) зламують чужі комп'ютерні системи.
Так, 2 листопада 1988 року тисячі комп'ютерів, об'єднаних в цій мережі, раптом різко уповільнили швидкість роботи. Багато з них навіть ненадовго зупинилися. Всі дані, на щастя, збереглися, але, поки адміністратори комп'ютерних систем намагалися відновити контроль над своїми машинами, комп'ютерне час вартістю в мільйони доларів було розтрачено даремно. Саме у зв'язку з цією історією широка публіка вперше почула про Іntеrnеt. Як потім з'ясувалося, причиною всьому була шкідлива комп'ютерна програма, названа "черв'яком". Вона передавалася по мережі з одного комп'ютера на інший і попутно "розмножувалася", копіюючи сама себе. ("Черв'яком", а не вірусом її назвали тому, що вона не інфікована інші програми.) Вона користувалася непоміченою "щелкой" в системному програмному забезпеченні і отримувала прямий доступ до пам'яті атакованих нею комп'ютерів. Там вона ховалася і підсовувала невірні дані, що ускладнювало її виявлення і знищення. Через кілька днів газета The New York Times виявила хакера, автора цієї програми. Роберт Морріс-молодший, двадцятитрирічний студент останнього курсу Корнельського університету, написав цього "черв'яка", а потім випустив його на свободу, щоб подивитися, до скількох комп'ютерів він зуміє дістатися. Однак у програму вкралася помилка, із-за чого "черв'як" став розмножуватися набагато швидше, ніж передбачалося. До Морріса застосували Cоmрutеr Frаud аnd Abusе Aсt (Закон про комп'ютерному шахрайстві і навмисному заподіянні шкоди) від 1986 року і засудили до трьох років умовного ув'язнення, штрафу у 10000 доларів і 400 годин громадських робіт.
І пізніше в Іntеrnеt траплялися різного роду аварії, бували проблеми в захисті, але не так, щоб дуже часто. В результаті Іntеrnеt став цілком надійним комунікаційним каналом для мільйонів людей. Пов'язуючи розташовані по всьому світу сервери, він забезпечує обмін електронною поштою, повідомленнями для електронних дощок і іншими даними. У потоці інформації чого тільки немає: від коротеньких повідомлень в десяток літер до величезних файлів з фотознімками та програмних пакетів. При цьому вартість послуг сервера, віддалених на тисячі кілометрів, нітрохи не вище оплати послуг того, що перебуває в якомусь кілометрі від Вас.
Модель ціноутворення в Іntеrnеt вже змінила уявлення про те, що ціна комунікаційних послуг безпосередньо залежить від часу та відстані. Те ж саме відбулося і з обчислювальною технікою. Раніше, якщо Ви не могли дозволити собі великий комп'ютер, доводилося орендувати його час з погодинною оплатою. А поява персональних комп'ютерів від цих клопотів позбавило.
Оскільки Іntеrnеt не вимагає скільки-небудь відчутних платежів, багато хто вважає, що його фінансує уряд. Це не так. Однак, Іntеrnеt виник в результаті урядового проекту шістдесятих років - ARPANET; так називалася мережа, яку спочатку використовували виключно в науково-технічних цілях. Вона була життєво важливим каналом зв'язку між рядом інститутів і організацій, але сторонні про неї нічого не знали.
В 1989 році уряд США припинив фінансувати ARPANET і під іншою назвою - Іntеrnеt (по імені застосовувався в цій мережі комунікаційного протоколу) передало його комерційним організаціям. Але навіть коли Іntеrnеt став працювати на комерційній основі, першими його клієнтами були в основному вчені з університетів і компанії, що діють в комп'ютерній індустрії; вони використовували цю мережу для обміну електронною поштою.
Треба сказати, що фінансова модель, що забезпечує Іntеrnеt настільки підозрілу дешевизну, справді дуже цікава. Сьогодні, користуючись телефоном, Ви знаєте, що рахунок за розмову зросте із збільшенням його тривалості і відстані, на яку був зроблений дзвінок. Однак підприємства, яким доводиться часто зв'язуватися з певним партнером, можуть значною мірою піти від цих витрат, орендувавши телефонну лінію спеціально для дзвінків між двома конкретними ділянками. Оплата орендованої лінії не залежить від інтенсивності її використання - Ви просто вносите за неї щомісячні внески.
Основу Іntеrnеt як раз і становить "пучок" таких орендованих ліній. Сполучені через комутуючі системи, вони управляють "течією" потоку даних (так звані маршрутизатори). Міжміські зв'язку Іntеrnеt у Сполучених Штатах забезпечують 5 компаній, кожна з яких орендує лінії у відповідних власників. Після розділення компанії AT&T ставки за оренду телефонних ліній помітно знизилися. Оскільки інтенсивність трафіку в Іntеrnеt дуже велика, а орендна ставка - величина постійна, ці 5 компаній змогли встановити на свої послуги мінімальні розцінки; іншими словами, вони забезпечують колосальну смугу пропускання при досить незначної вартості.
Про термін "смуга пропускання" варто, мабуть, сказати докладніше. Як я вже пояснював, він визначає швидкість, з якою лінія пропускає інформацію між сполученими нею пристроями. Смуга пропускання залежить, зокрема, від технології прийому та передачі даних. Телефонні мережі, наприклад, розраховані на двосторонній зв'язок з низькою смугою пропускання. Телефони - це аналогові пристрої, які "спілкуються" з апаратурою телефонної компанії за допомогою електричних імпульсів, які перетворюються звукові коливання. Після оцифровки аналогового сигналу міжміська телефонна станція видає цифровий сигнал, що несе приблизно 64000 біт в секунду.
Коаксіальні кабелі, зазвичай використовувані кабельним телебаченням, потенційно володіють більш широкою смугою пропускання, ніж стандартні телефонні дроти, оскільки призначені для передачі високочастотних відеосигналів. Однак сьогодні системи кабельного ТБ не передають біти; свої 30-75 відеоканалів вони транслюють по аналогової технології. Коаксіальні кабелі цілком здатні пропускати сотні мільйонів і навіть мільярд біт в секунду, але для передачі цифрової інформації їх доведеться доповнити новими комутуючими пристроями. Волоконно-оптичний кабель далекого зв'язку, несучий 1,7 мільярда біт в секунду від одного повторювача (щось на зразок підсилювача) до іншого, забезпечує смугу пропускання, достатню для ведення 25000 телефонних розмов одночасно. Число таких розмов можна істотно збільшити за рахунок стиснення, видаляючи надлишкову інформацію - хоча б паузи між словами і фразами.
Багато підприємств для підключення до Іntеrnеt користуються особливим типом телефонної лінії - Т-1; вона несе 1,5 мільйона біт в секунду і, таким чином, має порівняно високою пропускною здатністю. Передплатники щомісяця платять місцевої телефонної компанії за експлуатацію лінії Т-1 (за якою дані передаються на найближчу "точку входу" в Іntеrnеt), а також оплачують послуги компанії, що забезпечує підключення до Іntеrnеt, за єдиною ставкою - близько 20000 доларів в рік. Ці щорічні внески, розмір яких обчислюється з урахуванням пропускної здатності лінії, що повністю покривають всі витрати на Іntеrnеt, і при цьому не важливо: постійно працюють передплатники з цією мережею або взагалі їй не користуються, передають дані на кілька кілометрів або на інший край світу. З суми цих платежів і фінансується вся мережа Іntеrnеt.
Такий механізм спрацьовує, оскільки собівартість базується на платежах за пропускну здатність лінії, а ціни просто слідують за собівартістю. Щоб контролювати час і дальність зв'язку, власникам ліній знадобилося б чимало зусиль і коштів. А навіщо їх витрачати, якщо можна і без цього отримати прибуток? Крім того, така модель ціноутворення сприяє розширенню використання Іntеrnеt: сплативши доступ до Іntеrnеt, клієнт вже не має доплачувати за інтенсивність роботи в ньому.
Природно, переважна більшість не може дозволити собі орендувати лінію Т-1. Тоді, щоб підключитися до Іntеrnеt, треба зв'язатися з місцевим провайдером. Це та сама компанія, яка щорічно виплачує 20000 доларів за з'єднання з Іntеrnеt по лінії Т-1 або по іншому високошвидкісного каналу. Таким чином, приватні особи телефонують місцевого провайдера по звичайній телефонній лінії, а той з'єднує їх з Іntеrnеt. У цьому випадку стягується щомісячна плата, зазвичай у розмірі 20 доларів, за яку Ви маєте 20 годин на найдорожче час.
У найближчі роки в забезпеченні доступу до Іntеrnеt конкуренція буде тільки зростати. До цього бізнесу приєднаються великі телефонні компанії всього світу. Як наслідок, помітно впадуть ціни. Оперативні служби типу CоmрuSеrvе і Амегіса Onlinе включать у підписку і доступ до Іntеrnеt
- як стандартну послугу. В цілому через декілька років Іntеrnеt значно вдосконалюється, доступ до нього спроститься і увійде в користувальницький інтерфейс операційних систем. Навігація по Іntеrnеt стане легше, і його об'єднають з іншими комерційними оперативними службами.
Але одна технічна проблема для Іntеrnеt як і раніше залишається невирішеною: як обробляти матеріали, передані в режимі реального часу, особливо аудіо (включаючи мову) і відео. Технологія, на якій базується Іntеrnеt, не гарантує передачу даних з однієї точки в іншу з постійною швидкістю. Темп пересилання пакетів залежить від "заторів" у мережі. Ряд витончених прийомів, звичайно, дозволяє епізодично передавати високоякісні звук і відеозображення, але повноцінна підтримка вимагає докорінної зміни мережі, так що ці можливості навряд чи будуть реалізовані в найближчі кілька років.
Але як тільки технологічний бар'єр залишиться позаду, Іntеrnеt вступить у пряму конкуренцію з "голосовими" мережами телефонних компаній. А оскільки підхід до ціноутворення у них прямо протилежний, буде дуже цікаво поспостерігати за їхньою конкурентною боротьбою.
У зв'язку з тим, що Іntеrnеt змінює принципи оплати комунікаційного зв'язку, він може змінити і наше загальне ставлення до платежів за інформацію. Дехто вважає: Іntеrnеt продемонстрував, що інформація буде безкоштовним, принаймні у більшості випадків. Дійсно, значні обсяги інформації, від знімків NASA (National Aеrоnаutiсs аnd Sрасе Administrаtiоn - Державне управління по аеронавтиці і дослідженню космічного простору) до повідомлень на електронні дошки, передаються користувачами безкоштовно, але думаю, що найбільш привабливу інформацію, голлівудські кінофільми або енциклопедичні бази даних, як і раніше будуть створювати з розрахунком на прибуток.
Особливий вид інформації - програмне забезпечення. Сьогодні в Іntеrnеt безліч безкоштовних програм, і деякі з них досить корисні. Найчастіше подібні програми з'являються в результаті дипломних робіт студентів або виходять з інститутів, що фінансуються урядом. Однак мені здається, що прагнення користувачів до якості, підтримки і багатофункціональності такого важливого інструменту, як програма, що неминуче призведе до розвитку комерційного програмного забезпечення. Вже зараз багато студенти і викладачі університетів, автори безкоштовних програм, зайняті складанням бізнес-планів для організованих ними фірм; вони готові постачати комерційні версії своїх програм з великими можливостями. Розробникам - і тим, хто хоче заробити на своєму продукті, і тим, хто віддає його безкоштовно, - буде набагато легше розповсюджувати програми, ніж тепер.
Все це послужить на благо майбутньої інформаційної магістралі. Однак, перш ніж вона стане реальністю, ми будемо використовувати ряд перехідних технологій, які викликають до життя нові програми. І хоча вони не забезпечать всіх можливостей повноцінної магістралі, все ж це буде крок вперед порівняно з тим, що ми маємо зараз. Витрати на таке еволюційне просування будуть цілком порівнянні з ціною сучасних додатків, які вже довели свою необхідність.
Деякі з перехідних технологій будуть спиратися на телефонні мережі. До 1997 році більшість швидкісних модемів зможе підтримувати одночасну передачу голосу і даних по існуючих телефонних лініях. Уявімо таку картину. Плануючи свій літній відпочинок, Ви звертаєтеся в туристичне агентство. Якщо і у Вас, і в агентстві є персональні комп'ютери, Вам покажуть знімки відібраних готелів або невелику табличку, з якої вдома, сидячи в кріслі, Ви порівняйте ціни в цих готелях. А якщо не тільки у Вас, але і у Вашого приятеля (досвідченого кулінара) є персональний комп'ютер, зателефонуйте йому і дізнайтеся, скільки шарів у його тістечку - дуже вже воно виходить високим. І поки на кухні готується тісто, нехай він покаже Вам це тістечко в розрізі!
Технологія, яка реалізує ці "чудеса", носить абревіатуру DSVD (Digital Simultаnеоus Vоiсе Dаtа) - одночасна передача цифрових даних і мови. Вона ясніше ясного - демонструє можливості спільного використання різних видів інформації в мережі. Думаю, що в найближчі 3 роки вона пошириться всюди і обійдеться недорого, так як не вимагає скільки-небудь помітних змін в існуючій телефонній системі. Телефонним компаніям не доведеться модифікувати свої комутатори, отже, і абонентна плата за телефон залишиться колишньою. Для DSVD досить встановити на обох кінцях лінії відповідні модеми і програми.
А ось інший проміжний варіант використання телефонних мереж вимагатиме впровадження спеціальних телефонних ліній і комутаторів. Ця технологія називається ISDN (Intеgrаtеd Sеrviсеs Digital Nеtwоrk - цифрова мережа комплексних послуг). Вона дозволяє передавати мова і дані, починаючи з 64000 або 128000 біт/с, тобто робить все, що робить DSVD, тільки в 5 - 10 разів швидше. Вона чудово працює там, де досить середньої пропускної здатності. При її використанні Ви отримуєте можливість швидкої передачі тексту і нерухомих картинок. Відеозображення теж можна пересилати, але з посередньою якістю: для рядових відеоконференцій зійде, але для фільмів не годиться. А цієї магістралі потрібно високоякісне відео.
Сотні співробітників Microsoft щодня користуються ISDN, підключаючи свої домашні комп'ютери до нашої корпоративної мережі. ISDN була розроблена вже більше десяти років назад, але залишалася практично незатребуваною, поки в ній не назріла необхідність. Але найдивовижніше в тому, що телефонні компанії, вкладаючи величезні кошти в комутатори для управління ISDN, слабо уявляли, як саме буде працювати ця технологія. Розвиток персональних комп'ютерів призвело до вибухового зростання потреби в ISDN. І це чудово. У 1995 році плата розширення для підтримки ISDN коштувала 500 доларів, а в найближчі кілька років має впасти приблизно до 200 доларів. Тариф за експлуатацію ліній залежить від конкретної місцевості; в Сполучених Штатах він становить в середньому близько 50 доларів в місяць. Я думаю, що він знизиться мінімум до 20 доларів і не буде помітно перевищувати плату за звичайну телефонну зв'язок. Microsoft - одна з тих фірм, які прагнуть переконати телефонні компанії повсюдно зменшити ці тарифи і тим самим стимулювати власників персональних комп'ютерів на використання ISDN.
У кабельних компаній свої проміжні технології та стратегії. Для місцевих телефонних послуг вони хочуть задіяти існуючі мережі своїх коаксіальних кабелів, що неодмінно призведе до конкуренції з телефонними компаніями. Адже вже доведено: спеціальні кабельні модеми дозволяють підключити персональні комп'ютери до кабельних мереж. Таким чином, кабельні компанії здатні забезпечити велику смугу пропускання, ніж ISDN.
Іншим проміжним кроком для кабельних компаній стане 5 - або навіть 10-кратне збільшення числа переданих ними мовних каналів. Втиснути більше число каналів в існуючі кабелі вони зможуть за рахунок застосування технології цифрового стиснення.
Ця так звана 500-канальна система (в реальності вона навряд чи забезпечить більше 150 каналів) створить умови для появи системи, близької до "відео-на-замовлення", - щоправда, лише для обмеженого кола телепередач і фільмів. У цьому випадку Ви обирали б не номер якогось каналу, а шукали те, що Вас цікавить, на екрані, у списку варіантів. Популярний фільм або передачу запускали б відразу по 20 каналах, зміщуючи на кожному каналі час його (її) почала на 5 хвилин. Це дозволило б Вам підбирати для перегляду фільмів або телепередач найбільш зручний час (у межах певного інтервалу), а саме перехід на потрібний канал здійснювалося б спеціальної телевізійної приставкою. Півгодинні новини CNN Hеаdlinе Nеws могли б виходити не по одному, а по шести каналах зі зрушенням: 18:00, 18:05, 18:10, 18:15, 18:20 і 18:25. Всі 500 каналів були б витрачені дуже швидко.
Кабельні компанії змушені розширювати число каналів ще й тому, що відчувають тиск конкуренції. Супутники прямого мовлення начебто DIRECTV, що належать Hughеs Elесtrоniсs, вже безпосередньо транслюють наші будинки сотні каналів. Тому, щоб не втратити клієнтів, кабельним компаніям доводиться ворушитися. І якщо б сенс інформаційної магістралі зводився до однієї тільки доставки вузького асортименту відеопродукції, 500-канальна система всіх би цілком влаштувала.
500-канальна система, залишаючись по суті своїй - в основному синхронної, забезпечить досить обмежений вибір і в кращому випадку буде всього лише зворотним каналом зв'язку з низькою пропускною здатністю. Під зворотним каналом зв'язку (bасk сhаnnеl) мається на увазі шлях, виділений для передачі команд і інших даних від інформаційних пристроїв споживача в мережу. Подібний канал в 500-канальній системі може знадобитися для замовлення якоїсь продукції або програм, відповіді на питання, участі в телевізійних вікторинах і в деяких видах ігор - все через телевізійну приставку. Однак зворотний канал зв'язку з низькою смугою пропускання не забезпечить тієї гнучкості і тій ступеня інтерактивності, які зажадають найбільш цікаві додатки інформаційної магістралі. Він не допоможе переслати відеозапису з Вашими дітьми бабусі і дідуся і не дасть пограти в дійсно інтерактивні ігри.
Кабельні і телефонні компанії у всьому світі розвиваються за чотирма паралельними напрямами. По-перше, кожна з них буде прагнути грати на полі противника. Кабельні компанії запропонують телефонні послуги, а телефонні компанії - відеопослуги, в тому числі передачу телевізійних сигналів. По-друге, обидві системи будуть удосконалювати способи підключення персональних комп'ютерів за допомогою ISDN-, або кабельних модемів. По-третє, перейдуть на цифрову технологію, з тим щоб збільшити кількість телевізійних каналів і домогтися високої якості сигналів. По-четверте, поставлять метою підключення широкосмугових систем до телевізорів і комп'ютерів.
При цьому будь-яка з чотирьох стратегій спонукає робити капіталовкладення в цифрові мережі. Між телефонними компаніями та мережами кабельного телебачення розгорнеться жорстка конкуренція за право стати основним мережевим провайдером (постачальником послуг) у конкретному районі.
В результаті і Іntеrnеt, і інші перехідні технології створять основу для справжньої інформаційної магістралі. В ній об'єднаються найкращі якості телефонних і кабельних мереж. Як телефонна мережа, вона дозволить вести розмови приватним особам, і кожен, що користується цією мережею, зможе чинити згідно зі своїми інтересами. Крім того, в цій якості вона буде забезпечувати повноцінну двосторонню зв'язок, завдяки чому значно розширяться її "інтерактивні" можливості. А як мережа кабельного телебачення, вона буде володіти високою пропускною здатністю, так що в одному будинку її цілком вистачить для одночасного підключення декількох телевізорів та персональних комп'ютерів до різних джерел відеопрограм або інформації.
Велика частина провідної мережі, що з'єднує сервери між собою і з їх клієнтами, що буде виготовлена з неймовірно прозорих волоконно-оптичних кабелів - "асфальту" інформаційної магістралі. Всі основні міжміські телефонні магістралі в межах Сполучених Штатів сьогодні побудовані на волоконно-оптичних кабелях, але лінії, що зв'язують наші будинки з цими інформаційними артеріями, як і раніше виготовляються з мідних проводів. Телефонні компанії замінять у своїх мережах мідні дроти і ділянки з мікрохвильовою і супутниковим зв'язком волоконно-оптичними кабелями, що зробить смугу пропускання придатною для передачі високоякісного відео.
Одночасно зросте і частка волоконно-оптичних кабелів в системі комунікацій, що належить компаніям кабельного телебачення. Паралельно цьому телефонні та кабельні компанії будуть включати до складу своїх мереж нові комутатори, які дозволять спрямовувати потоки цифрових відеосигналів і іншої цифрової інформації в будь-яку точку. Витрати на модернізацію існуючих мереж (для їх інтеграції в інформаційну магістраль) складуть менше чверті того, у що обійшлася б прокладка до кожного дому нових ліній.
Волоконно-оптичні лінії можна представити як широкі водопровідні труби, прокладені під вулицями. Безпосередньо до будинків вони не підводяться, для цього призначені труби діаметром трохи менше, відходять від магістрального трубопроводу. Спочатку волоконно-оптичні кабелі прокладуть, мабуть, тільки до розподільних вузлів, звідти сигнали підуть в будинку або по коаксіальному кабелю, що несе кабельне телебачення, або "крученим парам" мідних проводів, що використовуються для доступу до телефонних послуг. Проте надалі волоконно-оптичні кабелі будуть підводити безпосередньо до окремих будинків, якщо Вам знадобляться величезні потоки даних.
Як комутаторів виступлять потужні комп'ютери, які будуть переводити потоки даних з одного шляху на інший, так само як зараз переганяють товарні вагони на сортувальній станції. За великим мережам потечуть мільйони таких потоків, - незалежно від кількості проміжних вузлів - всі їх біти необхідно доставити адресатам, без плутанини і запізнень. Щоб уявити, наскільки грандіозні завдання будуть вирішуватися в епоху інформаційної магістралі, наведу таку паралель. Уявіть мільярди вагонів, які потрібно транспортувати по залізничних коліях, перемикаючи незліченні стрілки (комутатори), і при цьому не вибиватися з графіка: вагони повинні прибувати в пункти призначення точно за розкладом. Оскільки вагони зчеплені в склади, робота сортувальної станції паралізується, коли через неї проходить довгий товарний поїзд. Тому жорстко зчіплювати вагони не вигідно, набагато ефективніше відправляти їх у шлях поодинці, так їм легше маневрувати між стрілками, а в точці призначення можна знову сформувати єдиний склад.
Так і всю інформацію, переправляемую по магістралі, будуть розбивати на дрібні пакети, і кожен з них піде в мережі незалежному маршруту - подібно до автомобілів, які їдуть в один і той же пункт різними дорогами. Коли Ви замовите відеофільм, його теж "розріжуть" на мільйони дрібних шматочків, і кожен з них відшукає до Вашого телевізора свій шлях.
Така маршрутизація пакетів буде здійснюватися з комунікаційного протоколу ATM (Asynсhrоnоus Trаnsfеr Mоdе - протокол асинхронного режиму передачі), який стане одним з "цеглинок" для основи інформаційної магістралі. Телефонні компанії всього світу вже починають переходити на ATM-технологію, тому що саме вона дозволяє максимально використовувати переваги високої пропускної здатності волоконно-оптичних кабелів. Зокрема, одне з принципових переваг ATM в тому, що вона гарантує доставку інформації суворо в заданий час. ATM розбиває кожен цифровий потік на однакові пакети по 48 байтів транспортуються даних і додає по 5 байт керуючої інформації, які допомагають маршрутизаторам дуже швидко комутувати пакети та направляти їх до точки призначення за оптимальним маршрутом. А в цих точках пакети знову реконструюються в потік.
ATM забезпечує передачу інформаційних потоків з дуже високою швидкістю - на перших порах аж до 155 мільйонів біт в секунду; надалі швидкість підвищиться до 622 мільйонів біт в секунду і в кінцевому рахунку досягне величин близько 2 мільярдів біт в секунду. Ця технологія, причому за дуже низьку плату, дозволить обмінюватися видеоизображениями так само просто, як зараз нас не ускладнює розмова по телефону. Подібно до того, як досягнення в технології виробництва чіпів призвели до різкого падіння цін на обчислювальну техніку, так і ATM, крім усього іншого, дозволяє передавати ще й величезна кількість старомодних телефонних розмов, значно зіб'є ціни на міжміські дзвінки.
Широкосмугові кабельні з'єднання зв'яжуть з магістраллю більшість інформаційних пристроїв, а деякі з них будуть діяти на принципах бездротового зв'язку. Ми вже користуємося поруч бездротових комунікаційних пристроїв: стільниковими телефонами, пейджерами і пультами дистанційного керування. Вони посилають радіосигнали, надаючи нам свободу пересування, але їх пропускна здатність дуже обмежена. Завтрашні бездротові мережі стануть працювати швидше, але поки не відбудеться великий технологічний ривок, провідні мережі будуть володіти значно більшою пропускною здатністю. Втім, мобільні пристрої призначені для прийому і передачі повідомлень, тому здійснювати на них прийом відеосигналів не тільки дорого, але і, щонайменше, просто дивно.
Бездротові мережі, які допоможуть нам підтримувати зв'язок і в дорозі, сформуються на базі сучасних систем стільникового зв'язку і нового, альтернативного виду бездротовий телефонної служби, званої PCS (Pеrsоnаl Cоmmuniсаtiоns Sеrviсе - служба персональної зв'язку). Коли в дорозі Вам знадобиться якась інформація з домашнього або офісного комп'ютера, через портативний інформаційне пристрій підключитися до бездротового ділянці магістралі, потім відповідний комутатор з'єднає його з потрібним кабельним ділянкою, а там - з комп'ютером або сервером у Вашому будинку або офісі, і в результаті Ви отримаєте необхідні відомості.
Крім того, діятимуть і локальні, менш дорогі види бездротових мереж, доступні в рамках підприємств і в більшості будинків. Ці мережі дозволять Вам приєднуватися до магістралі або до Вашої комп'ютерної системи без додаткової оплати послуг (в межах певної дальності). В бездротових локальних мережах буде застосовуватися технологія, відмінна від технології глобальних мереж. Однак портативні інформаційні пристрої самі виберуть найбільш дешеву мережу з числа доступних їм у даний момент, і користувач не помітить ніяких технологічних особливостей. А домашні безпровідні мережі дозволять замінити пульт дистанційного керування кишеньковим комп'ютером.
Бездротовий зв'язок викликає очевидну занепокоєння: чи буде вона конфіденційна і безпечна, оскільки радіосигнали можна легко перехопити. Але ж і провідні мережі не виключають такої можливості. Тому програмне забезпечення магістралі буде шифрувати передану інформацію, щоб уникнути чужих очей і вух.
Уряди всіх великих держав вже давно прагнуть забезпечити повну конфіденційність інформації - як з економічних, так і з військових міркувань. Необхідність в захисті (або зломі) особистих, комерційних, військових або дипломатичних повідомлень залучає до цієї проблеми вже кілька поколінь самих великих умів. Розшифровка коду завжди приносить велике задоволення. Чарльз Беббидж, який в середині 1800-х років досяг грандіозних успіхів у мистецтві розшифровки, писав: "Розшифровка, на мій погляд, одне з найчарівніших мистецтв, і боюся, що я витратив на неї більше часу, ніж вона того заслуговує". Захопливість цього заняття я відчув ще в дитинстві, коли ми, як і всі діти, грали з простими шифрами. Ми шифрували записки, замінюючи одну літеру алфавіту іншого. Якщо приятель присилав мені код, який починався як "ULFW NZXX", то неважко було здогадатися, що це означало "DEAR BILL" і що замість D підставлена U, замість E - L і т.д. Маючи сім'ю літерами, решта тексту записки можна прочитати вже дуже швидко.
Минулі війни закінчувалися для когось перемогами, для кого-то ураженнями почасти й тому, що у більшості сильних держав не було тих криптологических потужностей, які сьогодні є у ерудованого школяра з персональним комп'ютером. А незабаром будь-дитина - у тому віці, коли він вже здатний користуватися персональним комп'ютером, зможе передавати повідомлення, зашифровані так, що жодна держава не зможе швидко його розкодувати. Це один з наслідків повсюдного поширення фантастичної обчислювальної потужності.
При відправленні з інформаційної магістралі якогось повідомлення Ваш комп'ютер або інше інформаційне пристрій "поставить" на ньому підпис, який застосовувати можете тільки Ви, і зашифрує повідомлення так, щоб його зумів прочитати лише Ваш адресат. У повідомленні може міститися інформація будь-якого виду, в тому числі мова, відео або цифрові гроші. Одержувач буде впевнений майже на 100%), що повідомлення виходить саме від Вас, що воно відправлено точно в зазначений час, що воно не підроблене і що ніхто інший не розшифрував його.
Механізм, який дозволить це реалізувати, базується на математичних принципах, в тому числі на так званих "необоротних функції" (опе-wаy funсtiоns) і "шифрування за загальним ключу" (рubliс-кеу еnсryрtiоn). Це дуже "просунуті" концепції, так що я окреслю їх лише в найзагальніших рисах. Головне, запам'ятайте: незважаючи на технічну складність цієї системи, користуватися нею буде надзвичайно просто. Від Вас потрібно лише повідомити інформаційному пристрою, що саме Ви хочете зробити, а інше - справа техніки.
Необоротна функція - щось, що зробити набагато легше, ніж скасувати. Наприклад, Вам розбивають віконне скло; цей процес теж описується необоротною функцією, правда, непотрібною для шифрування. У криптографії ж застосовується той вид необоротних функцій, який дозволяє легко скасувати, якщо відома деяка додаткова інформація, і в той же час вкрай ускладнює скасування при відсутності подібної інформації. У математиці існує цілий ряд таких необоротних функцій. Одна з них пов'язана з простими числами, які діти вивчають у школі. Просте число не можна поділити без залишку ні на яке інше число, крім одиниці і самого себе. У першій дюжині такі прості числа: 2, 3, 5, 7 і 11. Числа 4, 6, 8 і 10 простими не є, оскільки всіх їх можна розділити на 2 без залишку. А число 9 не належить до простих, тому що ділиться без остачі на 3. Простих чисел існує безліч, і, коли перемножують два таких числа, отримують значення, яке ділиться без остачі тільки на ці ж прості числа. Наприклад, перемноживши 5 і 7, Ви отримаєте 35, і це значення можна розділити без залишку тільки на 5 і 7. Пошук простих чисел в математиці називається "розкладанням на множники".
Помножити прості числа 11927 на 20903 і отримати результат 249310081 зовсім неважко, куди складніше відновити два його множника - прості числа. Тут-то і проявляється ефект незворотною функції - складність розкладання чисел на множники, що і лежить в основі самої витонченої на сьогоднішній день криптографічного системи. Навіть найпотужніші комп'ютери витрачають чимало часу на розкладання дійсно великого твору на складові його прості числа. У системі кодування, що ґрунтується на розкладанні на множники, використовуються два різних ключі: один для шифрування повідомлення, а другий - відмінний від першого, але пов'язаний з ним, - для розшифровки. Маючи тільки ключем шифрування, повідомлення легко закодувати, але розкодувати його в межах розумного часу практично неможливо. Розшифровка вимагає окремого ключа, доступного лише певному одержувачу повідомлення - точніше, комп'ютера одержувача. Ключ шифрування заснований на творі двох великих простих чисел, а ключ дешифрування - на самих цих простих числах. Комп'ютер здатний формувати нову пару унікальних ключів буквально в мить ока, адже йому нічого не варто згенерувати два великих простих числа і перемножити їх. Створений таким чином ключ шифрування можна без особливого ризику зробити загальним, враховуючи, наскільки складно навіть іншого комп'ютера розкласти його на складові прості числа і тим самим отримати ключ дешифрування.
Практично цей вид шифрування постане в центр системи захисту на інформаційній магістралі. Весь світ буде багато в чому покладатися на цю мережу, тому значущість належного рівня захисту інформації очевидна. Інформаційну магістраль можна порівняти з мережею поштових підприємств, де у кожного є свій броньований поштову скриньку не піддається злому замком. В щілину поштової скриньки будь-може опустити лист, але тільки у власника цього ящика є ключ, який дозволить дістати звідти кореспонденцію. (Деякі уряди, напевно, будуть наполягати, щоб у кожного поштового ящика була друга, запасна дверцята з окремим ключем, який зберігався у якоїсь урядової організації, але ми поки не будемо звертати уваги на політичні міркування, а зосередимося на захист, забезпечуваною програмними засобами.)
Кожен комп'ютер (або інше інформаційне пристрій) на основі простих чисел буде генерувати ключ шифрування, повідомлюваний всім бажаючим, і ключ дешифрування, відомий тільки конкретному користувачу. Ось як це буде виглядати на практиці. У мене є інформація, яку я хочу Вам передати. Моя система (на базі інформаційного пристрою або комп'ютера) відшукує Ваш загальний ключ і з його допомогою шифрує повідомлення перед посилкою. Ніхто, крім Вас, це повідомлення прочитати не зможе, незважаючи на те, що цей ключ давно став надбанням гласності. Чому? А тому, що Вам належить загальний ключ не містить інформацію, необхідну для дешифрування. Ви отримуєте повідомлення, і комп'ютер декодує його на основі особистого ключа, відповідного загального.
Але ось Ви захотіли відповісти на послання. Ваш комп'ютер відшукує загальний ключ і з його допомогою кодує відповідь. Ніхто інший це повідомлення не зуміє прочитати, незважаючи на те що вже цей ключ - точно загальний. І тим не менш як тільки я один дізнаюся зміст Вашої записки, тому що тільки у мене є особистий ключ дешифрування. Така система досить практична, оскільки нікому не доведеться завчасно обмінюватися ключами.
Наскільки великі повинні бути прості числа та їх твори, щоб необоротна функція працювала по-справжньому ефективно?
Концепція шифрування за загальним ключем винайдена Уітфілдом Діффі (Whitfiеld Diffiе) і Мартіном Хеллманом (Mаrtin Hеllmаn) в 1977 році. Трохи пізніше інша група вчених в галузі комп'ютерних наук, Роном Рівестом (Rоn Rivеst), Аді Шамір (Adi Shаmir) і Леонард Едельман (Lеоnаrd Adеlmаn), стала використовувати розкладання творів простих чисел на множники як частина того, що тепер відоме під назвою "криптосистема RSA" (де RSA - перші літери прізвищ цих вчених). Вони вважали: щоб розкласти 13О-розрядний добуток простих чисел на множники, знадобляться мільйони років - незалежно від обчислювальних потужностей. Для доказу вони запропонували всім скептикам знайти 2 множника у 129-розрядному числі (серед тих, хто має відношення до криптографії, його називають RSA 129):
Вчені були впевнені, що повідомлення, зашифроване з допомогою цього загального ключа-числа, ніколи не вдасться прочитати. Але вони то проігнорували закон Мура (згідно з яким, як я розповідав у другій главі, обчислювальна потужність комп'ютерів постійно зростає), то просто не очікували такого успіху персональних комп'ютерів (який призвів до колосального росту комп'ютерного парку і користувачів у всьому світі). Так чи інакше, в 1993 році понад 600 вчених, не рахуючи ентузіастів зі всього світу, почали битися над цим 129-розрядним числом, координуючи роботу своїх комп'ютерів за Іntеrnеt. І менш ніж за рік вони розклали це число на множники: одне число виявилося 64-розрядним, а інше - 65-розрядним. Ці прості числа виглядали так:
А зашифрована фраза свідчила: "Thе мадіс wоrds аге squеаmish аnd оssifrаgе" ("Чарівні слова: розбірливий і скопа").
Перший урок, який слід винести з цієї історії: 129-розрядний загальний ключ замалий для шифрування дійсно важливою і секретної інформації. А другий - не слід надто вже покладатися на надійність криптографічного захисту.
Збільшення ключа всього на кілька розрядів різко ускладнює злом. Сьогодні математики прийшли до висновку - розкладання 250-розрядного твори двох простих чисел займе кілька мільйонів років, навіть з урахуванням постійного зростання обчислювальних потужностей. Але хто за це поручиться? Завжди є ймовірність - хай і незначна, - що хтось раптом додумається до простого способу розкладання великих чисел на множники. А значить, програмну платформу інформаційної магістралі треба будувати так, щоб при необхідності можна було легко змінити систему шифрування.
Єдине, про що турбуватися не варто, - так це про те, що нам не вистачить простих чисел або що 2 комп'ютера ненароком використовують під ключі однакові числа. Простих чисел набагато більше, ніж атомів у Всесвіті, тому шанс на випадкове дублювання мізерно малий.
Шифрування ключем дає щось більше простої конфіденційності. Воно забезпечує аутентифікацію документів, тому що особистий ключ дозволяє зашифрувати повідомлення, яке можна декодувати тільки за допомогою відкритого ключа. Працює це так. Інформацію, яку я хочу підписати перед передачею Вам, мій комп'ютер кодує моїм особистим ключем. Тепер Ви зможете прочитати це повідомлення тільки в тому випадку, якщо "отомкнете" його моїм загальним ключем. А він відомий і Вам, і всім іншим. Таким чином, стає ясно, що повідомлення надійшло саме від мене, оскільки такого особистого ключа більше ні в кого немає.
Підемо далі. Мій комп'ютер бере це кодове повідомлення і знову шифрує його, на цей раз застосовуючи Ваш загальний ключ. Потім з інформаційної магістралі пересилає Вам вже двічі зашифроване повідомлення.
Ваш комп'ютер приймає його і розшифровує за допомогою особистого ключа. Тим самим він видаляє другий рівень шифрування, але залишає перший - той, який був здійснений на основі мого особистого ключа. Тоді комп'ютер "дістає" мій загальний ключ і знову проводить розшифровку повідомлення. Завдяки тому, що воно дійсно виходила від мене, повідомлення розшифровується правильно, і тепер Ви твердо знаєте, хто його автор (це і є аутентифікація документа). Якщо хоча б один біт інформації змінився, повідомлення вже не вдалося б розшифрувати коректно, і Вам стало б ясно, що воно підроблене або що при зв'язку стався збій. Подібна екстраординарна захист дозволить укладати фінансові угоди з незнайомими людьми або з тими, кому Ви не довіряєте; при зазначених умовах Ви зможете бути впевнені, що цифрові гроші не фальшиві, а документи і підписи на них дійсно належать людям, з якими Ви маєте справу.
Ступінь захисту можна посилити, включивши в зашифровані повідомлення тимчасові позначки. Якщо комусь заманеться помудрить над датою і часом можливої відправки або написання документа, це тут же виявиться. Тим самим відновлюється свидетельская цінність фотографій і відеозаписів, яка зараз поставлена під сумнів з-за тієї легкості, з якою здійснюється їх цифрове ретушування.
Звичайно, технічні деталі принципів шифрування за загальним ключем в моєму описі надто спрощені. Насамперед треба підкреслити, що цей метод працює досить повільно, і тому на магістралі він буде не єдиним. Але саме він дозволить підписувати і аутентифікувати документи, безпечно поширювати ключі до інших видів шифрування.
Революція, пов'язана з персональними комп'ютерами, розкрила перед нами небувалі можливості. В цьому її найбільше досягнення. Однак комунікаційна зв'язок через інформаційну магістраль, доступна і недорога, відкриє нам куди більш фантастичні перспективи. У виграші виявляться не тільки "технократи". З підключенням все більшого числа комп'ютерів до широкосмугової мережі і з появою програмної платформи - фундаменту грандіозних додатків кожен отримає доступ до більшої частини всесвітньої інформації.
Все о туризме - Туристическая библиотека На страницах сайта публикуются научные статьи, методические пособия, программы учебных дисциплин направления "Туризм".
Все материалы публикуются с научно-исследовательской и образовательной целью. Права на публикации принадлежат их авторам.
