Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Жесткие диски

Обратная сторона копирайта

22.04.2021 20:09:52 | Автор: admin

16 ноября 2012 года на сайте Республиканского исследовательского комитета (Republican Study Committee, или RSC), объединяющего более 170 членов палаты представителей США от республиканской партии, появился занимательный доклад. Документ провисел в открытом доступе не более суток его убрали под предлогом того, что он не соответствовал принятым стандартам RSC и не прошел всех согласований. Впоследствии доклад так и не вернулся на страницы сайта. О чем же говорилось в этом документе и почему его так поспешно изъяли из публичного доступа?

Таинственный доклад, с полным текстом которого по-прежнему можно ознакомиться на Scribd, представлял собой последовательную критику сложившейся системы авторского права и вскрывал основные недостатки копирайта в цифровую эпоху. Хотя авторы документа закономерно опирались на законодательство США, многие обозначенные в нем проблемы актуальны для всего мира. Кратко перечислим основные тезисы.

1. Копирайт наносит ущерб науке, задерживая ее дальнейшее развитие

Многие научные работы XX века защищены авторским правом и отсутствуют в свободном доступе. А между тем их могли бы использовать в своих изысканиях молодые ученые и совершать новые открытия, способствуя дальнейшему научно-техническому прогрессу.

2. Копирайт ограничивает доступность литературы

Технически все когда-либо созданные человечеством печатные тексты можно было бы оцифровать и выложить в открытый доступ, создав гигантскую цифровую библиотеку, в которой любой желающий смог бы отыскать нужное произведение на предпочитаемом языке. Однако появлению такого ресурса препятствует копирайт. Даже в эпоху стремительного развития цифровой дистрибуции вам все равно приходится пользоваться услугами традиционных библиотек. И хотя ряд учреждений оцифровывают доступный книжный фонд для лучшей сохранности и внутреннего использования, по закону они не имеют возможности публиковать цифровые копии литературных произведений в сети.

3. Ограничение развития различных отраслей искусства

Если бы срок защиты авторских прав был разумно ограничен, это стимулировало бы появление множества новых произведений на основе старых. Так, например, фанатское сообщество, сложившееся вокруг Звездных войн, получило бы возможность не только создавать собственный контент, развивающий популярную вселенную, но и монетизировать его, что потенциально могло бы подарить нам с вами куда более интересные и увлекательные фильмы, чем невнятная последняя трилогия.

Ограничение сроков действия копирайта пошло бы на пользу и такому направлению, как создание ремиксов. Данная проблема в большей степени актуальна для США, хотя имеет место и в ряде других стран. Согласно законодательству Соединенных Штатов Америки, диджей может свободно играть ремиксы лишь на живых выступлениях, тогда как запись альбомов для большинства независимых музыкантов является роскошью, которую они попросту не могут себе позволить, поскольку авторские выплаты правообладателям достигают 100 тысяч долларов за каждый используемый семпл.

По мнению авторов доклада, решить эти проблемы можно лишь путем радикального сокращения срока действия авторских прав, который не должен превышать 12 лет. Сейчас копирайт действует на протяжении всей жизни автора плюс в течение 70 лет после его смерти.

4. Цензура

Доступ к документам, на которые могут опираться историки и журналисты в своих исследованиях, может быть ограничен под предлогом защиты авторских прав, благодаря чему заинтересованная сторона сможет препятствовать появлению неугодных ей публикаций, имеющих историческое или общественное значение.

Книги, преданные забвению

Все перечисленные пункты достаточно очевидны и вряд ли требуют научного базиса для подтверждения, однако подобные труды существуют. Одной из самых ярких работ является исследование американского писателя, профессора Иллинойского университета Пола Хилда. В своих изысканиях он опирался на WorldCat крупнейшую в мире библиографическую базу данных, созданную Фредериком Гридли Килгуром еще в 1967 году и успешно развивающуюся и по сей день. Этот ресурс содержит свыше 240 миллионов записей практически обо всех видах произведений, когда-либо созданных на 470 языках мирах, что позволяет собрать весьма точную статистику.

Профессор Иллинойского университета, писатель Пол ХилдПрофессор Иллинойского университета, писатель Пол Хилд

Проанализировав сведения, представленные на WorldCat, ученый обнаружил интересную закономерность. По мере распространения грамотности и развития технологий в XX веке, количество ежегодно создаваемых печатных трудов значительно превысило показатели XIX века, причем это касается как художественной, так и научной литературы. Для сравнения: в 1980-х годах было издано в 8 раз больше новых книг, чем в 1880-х. С учетом такого распределения можно было бы ожидать, что в ассортименте магазинов книги, написанные в конце XX века, будут встречаться примерно в 8 раз чаще, нежели книги, впервые увидевшие свет в конце века XIX. Однако на деле распределение выглядит совершенно иначе.

Как видно из приведенного графика, шансы встретить в магазине книгу, написанную в период с 1820 по 1920 год, значительно выше, чем что-то более современное. Все дело в том, что произведения, увидевшие свет в этот временной период, уже получили статус общественного достояния и могут быть перепечатаны без дополнительных авторских отчислений или выкупа эксклюзивных прав у автора.

Продавать новые романы выгодно лишь в течение ограниченного периода времени: при наличии должной маркетинговой кампании охватить максимум целевой аудитории удается уже в первые год-два, затем же продажи существенно падают, поэтому выпуск дополнительных тиражей оказывается нецелесообразным. И хотя затраты на цифровую дистрибуцию несоизмеримо ниже по сравнению с издержками на печать бумажных книг, издателю все равно необходимо иметь лицензию на распространение соответствующего произведения, а приобретать таковую на срок более 2 лет опять же не имеет смысла, если только речь не идет о каких-то мегапопулярных тайтлах. С научными трудами все совсем печально: будучи слишком нишевыми, они и так плохо продаются, исчезая с книжных полок куда быстрее проходных дамских романов.

Из всего сказанного выше профессор делает неутешительный вывод:

Авторское право в том виде, к которому мы привыкли, способствует снижению уровня доступности книг. Существующая модель бизнеса стимулирует издателей продавать новые книги лишь в течение пары лет после релиза. Повторно книги возвращаются в магазины лишь по истечении авторских прав, притом в гораздо меньшем ассортименте.

Как видите, первые два пункта неудобного доклада о вреде копирайта имеют вполне научное обоснование. Причем проблема заключается не только в невозможности создания глобальной библиотеки, на что сетовал автор, но и в снижении доступности литературы в целом, обусловленном особенностями издательского бизнеса.

Устранение конкурентов: быстро, эффективно, законно

Справедливость же третьего тезиса можно с легкостью подтвердить многочисленными примерами из игровой индустрии. Вспомним тот же MERP (Middle-Earth Roleplaying Project) глобальную модификацию для Skyrim, разработчики которой поставили перед собой весьма амбициозную цель, пожелав не просто в точности воссоздать в виртуальном пространстве мир Средиземья, но и сделать настоящую RPG мечты во вселенной Властелина колец, где игрок мог бы примерить на себя роль Фродо Бэггинса и пройти нелегкий путь от Хоббитона до Ородруина, дабы уничтожить Кольцо Всевластия, или же оставить могущественный артефакт себе, попытавшись стать новым Властелином.

Разработка мода началась в 2008 году. Изначально небольшая команда энтузиастов взяла за основу движок Oblivion, однако после выхода следующей части Древних свитков ребята, оценив возможности обновленного Creation Kit, решили перенести свои наработки на новые рельсы. Возможно, этот проект никогда не дошел бы до релиза, разделив судьбу множества других фанатских долгостроев, застрявших на этапе вечной альфы, а может быть, однажды мы с вами действительно смогли бы поиграть в величайшую ролевую игру всех времен. Однако финал этой истории оказался куда прозаичнее: 31 августа 2012 года моддеры получили официальное письмо от юристов Warner Bros. Interactive Entertainment, в котором правообладатель потребовал прекратить дальнейшую работу над модификацией, пригрозив энтузиастам судом. Оно и понятно: на тот момент студия Monolith уже работала над Middle-earth: Shadow of Mordor, официальный анонс которой состоялся всего год спустя, и Warner Bros. не хотела конкуренции даже в виде бесплатного мода.

Похожая судьба ждала и мультиплеерный шутер Star Wars: Galaxy in Turmoil. Фанаты вселенной Звездных войн, опечаленные отменой Battlefront 3, решили создать собственный мультиплеерный шутер с нуля, взяв на вооружение игровой движок Unreal Engine 4. Разработчикам удалось довести проект до вполне играбельного состояния и даже выпустить в раннем доступе Steam, но однажды письмо счастья пришло и на их e-mail.

Electronic Arts, получившая эксклюзивные права на разработку игр по легендарной вселенной, оказалась недовольна появлением подобной игры: лишние конкуренты, особенно на фоне лутбоксового скандала, разворачивающегося вокруг нового Battlefront, который EA на старте всеми силами пыталась превратить в pay-2-win-проект, издателю были не нужны, тем более в виде абсолютно бесплатной игры.

Однако авторы Star Wars: Galaxy in Turmoil не сдались. Они полностью удалили все ассеты, так или иначе связанные с франшизой Звездных войн, переформатировав игру в научно-фантастический сетевой шутер с элементами киберпанка. Данный шаг помог уберечь проект от закрытия, но не от краха: без должного продвижения, которое было не по карману разработчикам, без громкого имени и статуса наследника того самого Battlefront, который так полюбился сообществу, игра перестала развиваться, растеряв львиную долю пользовательской базы.

Двухмерный файтинг My Little Pony: Fighting is Magic один из тех редких примеров, когда фанатская работа смогла выжить после релонча. Подобно создателям Star Wars: Galaxy in Turmoil, получив иск от Hasbro, авторы файтинга (команда из 9 человек, известная в сети под именем Mane6) полностью переработали оригинальную игру и привлекли необходимые для завершения разработки средства через краудфандинговую платформу Indiegogo, сумев добраться до полноценного релиза, который состоялся 30 апреля 2020 года. На этапе перезапуска проекта команда Mane6 нашла неожиданную поддержку в лице аниматора My Little Pony Лорен Фауст, которая помогла энтузиастам с созданием новых персонажей для файтинга в характерном визуальном стиле. Новая версия игры получила название Them's Fightin' Herds.

Впрочем, история Them's Fightin' Herds скорее исключение, чем правило. В Hasbro обратили внимание на проект слишком поздно: на момент, когда Mane6 получила официальное требование прекратить разработку, файтинг уже был достаточно известен в кругу ценителей и даже едва не вошел в перечень официальных дисциплин ежегодного киберспортивного турнира Evolution Championship Series благодаря уникальным движениям и комбо. Сложись обстоятельства иначе, игра канула бы в Лету, как и многие другие подобные проекты.

Продолжение Chrono Trigger под кодовым названием Crimson Echoes (Square Enix), ремейк Metal Gear Solid (Konami), MMO во вселенной покемонов PokeNet (Nintendo) перечислять отмененные по воле правообладателей фанатские проекты и их убийц можно бесконечно. И если мотивацию той же Nintendo еще можно понять (как ни крути, японский гигант старательно развивает принадлежащие ему франшизы), то Konami ведет себя подобно собаке на сене из поговорки, ведь во вселенных некогда знаковых Silent Hill и Metal Gear сегодня выходят лишь автоматы патинко.

Вот как выглядит официальный ремейк MGS 3 от KonamiВот как выглядит официальный ремейк MGS 3 от Konami

Но, так или иначе, все эти примеры наглядно доказывают правоту авторов упомянутого нами доклада о вреде копирайта в его нынешнем виде.

Правообладатели на страже нравственности

Четвертый же пункт претерпел в наше время весьма неожиданную трансформацию. Если авторы доклада говорили прежде всего о цензуре со стороны политических сил, стремящихся скрыть нелицеприятные факты о тех или иных событиях, то сегодня мы с вами сталкиваемся с таким явлением, как цензура корпоративная, которая зачастую оказывается куда более бессмысленной и беспощадной.

Обратимся к событиям лета 2020 года. 10 июня на фоне массовых протестов в США стриминговый сервис HBO Max снял с ротации нестареющую киноклассику Унесенные ветром. После закономерного недовольства подписчиков конгломерат WarnerMedia выпустил следующее заявление:

Унесенные ветром это продукт своего времени, изображающий в том числе некоторые из этнических и расовых предрассудков, которые, к сожалению, были распространены в американском обществе. Подобные расистские моменты были ошибочными тогда и неприемлемы сегодня. Мы считаем, что показ этого фильма без объяснения и осуждения этих моментов безответственен.

Все это противоречит ценностям WarnerMedia, поэтому, когда фильм вернется на HBO Max, он вернется с обсуждением его исторического контекста и осуждением подобных предрассудков. При этом кинолента будет представлена без изменений, ведь поступить иначе все равно что заявить, что этого никогда не существовало. Для создания более справедливого, равноправного и инклюзивного общества необходимо признать и понять собственную историю.

Вчерашняя классика может впасть в немилость по воле трендовВчерашняя классика может впасть в немилость по воле трендов

Спустя 15 дней фильм действительно вернулся в каталог HBO Max. Впрочем, иного исхода сложно было ожидать: вряд ли кто-то осмелился бы предать забвению картину, завоевавшую 8 статуэток Оскар и включенную в 1989 году в Национальный реестр фильмов США. Однако теперь перед началом фильма зрителям демонстрируется лекция профессора Чикагского университета кинематографии Жаклин Стюарт, повествующая о стереотипном изображении афроамериканцев в кино, а вторую часть картины предваряет запись круглого стола на тему Сложное наследие Унесенных ветром, состоявшегося на кинофестивале TCM в 2019 году.

А вот современным сериалам повезло куда меньше. Так, Netflix, BBC и BritBox отказались от проката скетч-шоу Маленькая Британия. Причиной этого послужило неподобающее поведение актеров, которые карикатурно изображали представителей других рас. Тот факт, что британские комики Мэтт Лукас и Дэвид Уильямс изначально стремились создать максимально неполиткорректное шоу, в котором бы высмеивались все возможные стереотипы и пороки общества (причем в первую очередь под удар попали коренные англичане), руководством стриминговых сервисов был благополучно проигнорирован. Впал в немилость даже документальный (!) сериал Полицейские, выходивший с 1989 года: телеканал Paramount Network объявил о закрытии шоу всего за 5 дней до премьеры 33-го сезона. Официальной причиной для этого послужило унижающее человеческое достоинство изображение афроамериканцев.

Если в нулевых над скетчами Лукаса и Уильямса смеялся весь мир, то сегодня их шоу считается аморальнымЕсли в нулевых над скетчами Лукаса и Уильямса смеялся весь мир, то сегодня их шоу считается аморальным

Не остался в стороне и Дисней, хотя медиагиганту и понадобилось для раскачки больше времени. В соответствии с новой политикой инклюзивности компания ввела ограничения на доступ к ряду классических полнометражных мультфильмов в стриминговом сервисе Disney+, которые долгие годы оставались визитной карточкой компании. Такие анимационные ленты, как Питер Пен, Думбо, Книга джунглей, Коты-аристократы, и ряд других произведений перестали отображаться в детских профилях, а их описания были дополнены предупреждениями о содержащихся в мультфильмах расовых и культурных стереотипах, существовавших во время создания произведений.

Целесообразность подобного поступка вызывает вопросы. Если вы еще не прочли манифест Диснея, то попробуйте навскидку вспомнить, что такого криминального было в перечисленных мультфильмах. Вряд ли, будучи ребенком, вы задумывались о том, что вороны из Думбо являются прообразом уличных комиков, высмеивающих африканцев в характерном гриме (так называемый блэкфейс), а имя их главаря и вовсе отсылка к Законам Джима Кроу времен расовой сегрегации в США. Это весьма тонкий момент, на который могут обратить внимание лишь взрослые, хорошо знающие историю.

Да и для того, чтобы отыскать расистский подтекст в песенке Короля Луи, блестяще исполненной джазовым музыкантом Луи Прима, надо очень постараться. Во всяком случае, на формирование мировоззрения ребенка это произведение уж точно никак не повлияет (ну разве что привьет вкус к хорошей музыке).

Впрочем, повышение возрастного рейтинга весьма мягкая мера, ведь Дисней уже не раз демонстрировал, на что способен в борьбе за нравственные устои общества. Достаточно вспомнить хотя бы релиз фильма Всплеск, в котором все сцены с обнаженной Дэрил Ханна, даже самые невинные, на которых и так не разглядеть каких-либо подробностей, были любовно зацензурены с помощью компьютерной графики (к слову, довольно низкого качества).

А еще раньше Диснея уличили в удалении целого эпизода из культового мультсериала Симпсоны, один из персонажей которого, Леон Камповски, считал себя Майклом Джексоном и разговаривал его голосом, однако совершенно не умел петь. Так что в случае с классическими мультфильмами все еще обошлось малой кровью.

Поиск глубинных причин подобных действий со стороны правообладателей не является целью сегодняшнего материала, тем более что все и так достаточно очевидно. С одной стороны, громкие заявления и демонстративные поступки способствуют расширению рынка сбыта за счет повышения лояльности потенциальных клиентов, придерживающихся определенных политических и социальных взглядов. В то же время отказ от спорного контента позволяет компаниям избегать судебных исков от представителей тех или иных сообществ, о чем, в частности, напрямую заявляла Sony.

Напомним, что еще в апреле 2019 года компания объявила об ужесточении контроля за контентом эротического характера в играх, выходящих на платформе PlayStation. В интервью The Wall Street Journal официальные представители Sony четко обозначили причины данного поступка:

Мы обеспокоены тем, что можем стать целью судебного преследования, социальных акций, а также понести репутационные потери, которые негативно отразятся на деятельности компании в будущем.

В своем стремлении угодить вокальному меньшинству Sony пустилась во все тяжкие, начав с цензуры обложек для дисковых изданий и дойдя в конечном счете до вырезания пикантных моментов даже из игр с рейтингом 18+.

Слева версия обложки для семейной консоли Nintendo Switch, справа для взрослой PlayStation 4Слева версия обложки для семейной консоли Nintendo Switch, справа для взрослой PlayStation 4

Новый регламент ударил по небольшим студиям. Все дело в том, что на первых порах у Sony вообще не было строгих критериев или письменного свода правил: ужесточение требований в отношении взрослого контента в играх вступило в силу неожиданно для всех, вскоре после череды скандалов, связанных с движением MeToo (судя по всему, именно они и послужили основной причиной столь скоропалительного пересмотра внутренней политики). И если крупные издатели вроде Capcom могли позволить себе выпускать специальные версии игр для консолей PlayStation, то у инди-разработчиков начались серьезные проблемы.

В Devil May Cry 5 мотоцикл Данте обзавелся мощными ксеноновыми фарами, призванными скрыть прелести ТришВ Devil May Cry 5 мотоцикл Данте обзавелся мощными ксеноновыми фарами, призванными скрыть прелести Триш

Трудности заключаются в том, что мы понятия не имеем, что нам скажут, до того как завершим работу над игрой и отправим ее на рассмотрение. Даже если еще несколько дней назад такой контент считался допустимым, это не значит, что завтра игру не отправят на доработку. Внесение корректив в готовый проект обходится очень дорого, к тому же мы терпим убытки из-за переноса релиза.

Здесь обозначена вторая по важности (после самого факта корпоративной цензуры) проблема постоянно меняющиеся правила игры. Те же Унесенные ветром снимались во времена действия Кодекса Американской ассоциации кинокомпаний, более известного как Кодекс Хейса (назван по имени Уильяма Харрисона Хейса, возглавлявшего ассоциацию в период с 1922 по 1945 год). Данный свод правил включал в себя 11 пунктов, соблюдение которых было обязательным, и еще 25 носящих рекомендательный характер. Хотя в этом перечне было немало странных (даже по тогдашним меркам) требований, если кинокартина им соответствовала, ее выпускали в прокат без каких-либо ограничений.

Уильям Харрисон Хейс главный борец за нравственность в Голливуде начала XX векаУильям Харрисон Хейс главный борец за нравственность в Голливуде начала XX века

Сегодня ситуация в корне отличается. Мы с вами точно не знаем, что может произойти в следующий момент, какие тренды станут актуальными, какие политические или культурные веяния зародятся завтра. Для независимых создателей контента, будь то игровые инди-студии, небольшие музыкальные коллективы или авторы независимого кино, это может оказаться фатальным: проект, на реализацию которого ушли годы, способен в одночасье превратиться в токсичный актив, с которым не захочет иметь дело ни один издатель, звукозаписывающий лейбл или стриминговый сервис. В таких условиях смогут выживать лишь максимально беззубые творения, стремящиеся угодить всем и, как правило, не имеющие ничего общего с понятием искусство.

Для нас же с вами как потребителей контента последствия будут также весьма печальными: в эпоху цифровой дистрибуции правообладатель способен отменить или искалечить любое неправильное произведение, вырезав неудобные моменты, и никто ничего не сможет с этим поделать. Увы, главным девизом современного бизнеса стала любимая фраза Беликова Как бы чего не вышло. В рамках превентивного damage-control правообладатели предпочитают заблаговременно избавляться от всего, что потенциально может принести репутационные и/или финансовые потери, а когда речь заходит о миллионах и даже миллиардах долларов, интересы конечного потребителя уже мало кого волнуют.

Мой магазин мои правила: ноу-хау от Ubisoft

Впрочем, помимо исчезновения тех или иных произведений из сервисов цифровой дистрибуции в силу истечения сроков действия прав на их распространение или в угоду современным трендам, существует и еще одна серьезная проблема, для обозначения которой лучше всего подойдет такой эпитет, как произвол издателя.

Ранее мы уже обращались к теме копирайта в цифровую эпоху применительно к онлайн-магазинам компьютерных игр, однако прошлая публикация была встречена читателями неоднозначно: кто-то решил, что мы критикуем конкретно Steam (хотя на самом деле мы критиковали сложившуюся модель дистрибуции в целом, при которой издатель может сделать с приобретенной вами игрой все, что посчитает нужным, в том числе изменить до неузнаваемости и даже отобрать), а кто-то не воспринял высказанные опасения всерьез. Но Ubisoft расставила все точки над i, убедительно доказав, что мы были правы, хотя компания и превзошла все наши самые смелые ожидания.

Еще 12 мая 2020 года издатель изменил текст пользовательского соглашения, в котором появился весьма интересный пункт 8.2, касающийся условий прекращения действия учетной записи, необходимой для использования сервисов Ubisoft. Согласно ему, компания может закрыть ваш аккаунт в том случае, если он был неактивен более 6 месяцев. Разумеется, ни о какой компенсации денежных средств, потраченных на игры, речи не идет, о чем прямо сказано в пункте 8.3.

Обновленное EULA вызвало жаркие споры, причем у французского издателя нашлось и немало защитников, утверждавших, что речь идет о профилях, заблокированных после взлома или выявления факта использования читов, и что, вообще, все эти соглашения пишутся так, чтобы в случае чего прикрыть издателя в юридическом поле, а на самом деле никто ничего удалять, конечно же, не будет.

Однако все оказалось куда прозаичнее: пункт 8.2 не имеет скрытых трактовок, и понимать все, что в нем изложено, следует буквально, в чем ряд пользователей уже смогли убедиться самолично, получив спустя полгода вот такие замечательные письма счастья.

С точки зрения бизнеса обосновать данный шаг легко. Лояльной аудитории Ubisoft, которая покупает и играет в игры издателя на постоянной основе, бояться нечего: они и так будут регулярно авторизовываться в сервисе и никогда не получат подобный email. В то же время это неплохой способ стимулировать к покупке тех, кто заходит в Uplay лишь время от времени (например, чтобы поиграть в Реймана или перепройти старых Принцев Персии), делать это чаще: возможно, в очередной раз запустив лаунчер, такой пользователь польстится на скидку и прикупит что-нибудь новенькое, а там, глядишь, распробует новых Ассасинов и станет приобретать по игре каждый год (а может быть, и во внутриигровой магазин занесет немного наличности).

Прозорливые читатели могут возразить: никакое соглашение, будь то публичная оферта или подписанный собственноручно бумажный договор, не могут противоречить действующему законодательству, а значит, EULA Ubisoft не имеет силы в подавляющем большинстве стран, так как идет вразрез с законом о защите прав потребителей. И это действительно так, но, чтобы вернуть заблокированный аккаунт или получить компенсацию, вам придется подать иск против весьма крупного и богатого издателя.

А теперь ответьте для себя на следующие вопросы. Попав в подобную ситуацию, вы пойдете в суд? Решив судиться, сможете ли вы найти единомышленников для подачи коллективного иска? Есть ли у вас на примете кто-либо из влиятельных персон (представитель законодательной власти или известная медийная личность), кто был бы заинтересован в подобном процессе (например, ради пиара или из идейных соображений) и взялся бы участвовать в таком разбирательстве, оказывая посильную помощь?

Современные реалии таковы, что, будь вы хоть сто раз правы, выиграть у корпорации с огромной армией профессиональных юристов процесс в одиночку, не обладая достаточными финансовыми возможностями, без поддержки сильных мира сего, вы никак не сможете. И далеко не факт, что, когда лично у вас отберут аккаунт с играми, фильмами, книгами или другим цифровым контентом, обстоятельства сложатся в вашу пользу. Не говоря уже о том, что такое противостояние может затянуться на много лет, в течение которых вы все еще не сможете пользоваться своей учетной записью и привязанным к ней контентом.

Если снять розовые очки, то в современных реалиях вы должны четко осознавать, что прибегая к услугам площадок вроде UPlay вы не покупаете цифровой контент, а берете его в аренду на условиях, навязанных издателем, и можете в любой момент лишиться всей вашей коллекции без возможности восстановления или возврата средств. Это объективное положение вещей. Все, что вам нужно, решить лично для себя, как вы относитесь к потребляемому продукту в целом. Если вы не имеете привычки возвращаться к ранее пройденным играм, просмотренным фильмам или прочитанным книгам и четко осознаете, что деньги, которые вы отдаете платформам цифровой дистрибуции, это плата за сервис, а не за игру, фильм или музыкальный альбом как сущность, то по гамбургскому счету вам не о чем волноваться.

В противном же случае вы должны понимать, что ваша коллекция игр, музыки, фильмов, книг это не более чем таблица в базе данных, которая вам не принадлежит и однажды может быть стерта или отредактирована по воле правообладателя. Единственный, кто способен гарантировать вам доступ к контенту, вы сами. Как же это сделать?

Спасение утопающих

Для начала стоит вспомнить о возможности приобретения контента на физических носителях. Хотя сегодня на золото уходит отнюдь не каждый фильм, музыкальный альбом или игра, это не значит, что их вообще перестали выпускать: оптические диски, винил и даже картриджи для консолей прошлых лет все еще можно отыскать на полках магазинов или на том же Ebay, если речь идет о каких-то раритетных изданиях.

Старый добрый винил в наше время становится как никогда актуаленСтарый добрый винил в наше время становится как никогда актуален

Помимо этого, вы можете использовать сервисы, которые позволяют приобрести цифровую копию того или иного произведения и пользоваться ею без онлайн-активации или привязки к аккаунту. Пусть подобных площадок не так много, но они существуют и зачастую способны по-настоящему удивить. Взять, к примеру, тот же Bandcamp: здесь представлены сотни уникальных в своей самобытности коллективов, которых не найти на Deezer и Spotify, к тому же, в отличие от популярных стриминговых сервисов, здесь вы можете скачать любые приобретенные композиции и альбомы в lossless-качестве.

Наконец, не стоит забывать о проектах вроде Public Domain Torrents, Legit Torrents и аналогичных. Названия этих площадок говорят сами за себя: здесь энтузиасты выкладывают фильмы, музыку, игры, имущественные авторские права на которые истекли или вообще никогда не существовали, то есть произведения, находящиеся в статусе общественного достояния. Копирование и распространение таких материалов является полностью легальным, так что, пользуясь услугами подобных площадок, вы не нарушаете действующее законодательство.

Сохранить же резервные копии полученного тем или иным способом цифрового контента вам поможет надежное сетевое хранилище и накопители Western Digital. На Хабре уже неоднократно выходили публикации, посвященные самостоятельной сборке NAS, так что вы сможете без труда отыскать не один десяток готовых рецептов. Что же касается накопителей для реализации подобного проекта, то лучшим выбором были и остаются жесткие диски WD Red Plus.

Данная линейка включает в себя девять моделей емкостью от 2 до 14 терабайт, предназначенных для эксплуатации в составе сетевых устройств хранения данных и вобравших в себя последние технологические достижения Western Digital. Ниже мы во всех подробностях рассмотрим каждую из используемых технологий, чтобы вы, уважаемые читатели, смогли по достоинству оценить предлагаемые нами решения.

  • Высокая надежность

Одна из особенностей жестких дисков WD Red Plus заключается в том, что парковка блока головок дисков осуществляется только при обесточивании NAS, поскольку параметр APM (Advanced Power Management) по умолчанию имеет значение 0. Параметр spindown (standby) timer также принимает нулевое значение: полная остановка мотора происходит лишь при отключении питания. Это позволяет, во-первых, сократить время отклика накопителя, а во-вторых, дополнительно продлить срок службы электродвигателя. И это при том, что привод блока головок может похвастаться ресурсом в 600 тысяч циклов парковки, что вдвое больше, чем у обычных винчестеров.

  • Платформа HelioSeal четвертого поколения

Жесткие диски WD Red Plus и WD Red Pro емкостью 8 терабайт и более созданы на базе платформы HelioSeal версии 4.0. Их корпуса абсолютно герметичны и заполнены инертным газом гелием, плотность которого практически в семь раз меньше плотности воздуха. Низкое сопротивление газовой среды дало возможность использовать более тонкие магнитные пластины, что позволило увеличить их количество, а снижение силы трения способствовало сокращению энергозатрат на раскрутку шпинделя. В свою очередь, уменьшение турбулентности помогло повысить точность позиционирования магнитных головок, благодаря чему удалось уменьшить зазор между ними и поверхностью блинов, а также сократить площадь треков, расположив их более компактно.

Как следствие, гелиевые накопители оказываются не только вместительнее, но и практически на 50% экономичнее и на 45C холоднее воздушных аналогов, что делает такие устройства идеальным решением для эксплуатации в составе сетевых хранилищ, работающих в режиме 24/7, а также ультракомпактных устройств серии My Cloud, потенциал системы охлаждения которых ограничен вследствие малых размеров корпуса.

  • Защита от вибрации

При вращении на каждую магнитную пластину действуют дисбалансирующие силы, причем одновременно в двух плоскостях: горизонтальной (блины смещаются в плоскости сечения оси шпинделя) и вертикальной (вектор приложен перпендикулярно, блок пластин как бы колеблется вверх-вниз). Чтобы нивелировать перечисленные эффекты, в заводских условиях проводится тщательная балансировка каждого устройства, в ходе которой подбирается оптимальная длина фиксирующих винтов. Помимо этого, мы используем систему демпферов и амортизаторов, которые эффективно гасят возникающую вибрацию. Данный комплекс мер получил название 3D Active Balance Plus.

Дополнительную надежность механизму придает технология StableTrac, предусматривающая двухстороннюю фиксацию вала электропривода.

Все это позволяет стабилизировать магнитные пластины, что также оказывает положительное влияние на точность позиционирования пишущих головок во время операций ввода/вывода.

  • Прошивка NASware 3.0

Фирменная микропрограмма Western Digital гарантирует совместимость накопителей с широким спектром материнских плат и дисковых контроллеров, что полностью исключает возникновение конфликтов между комплектующими на аппаратном уровне. Поддержка набора команд ATA Streaming Feature Set обеспечивает возможность параллельного выполнения операций чтения/записи за счет оптимизации использование кэш-памяти диска, благодаря чему вы сможете использовать NAS в качестве мультимедийного сервера, транслируя потоковое видео одновременно на несколько устройств и не опасаясь падения производительности системы хранения.

В свою очередь, поддержка технологии TLER (Time Limited Error Recovery) помогает дополнительно обезопасить вашу цифровую коллекцию за счет наличия обратной связи между накопителем и RAID-контроллером. Все дело в том, что даже при штатной работе жесткого диска неизбежно возникают ошибки считывания, обусловленные нестабильностью сектора или сбоем во время записи. В подобных случаях HDD действует согласно следующему алгоритму:

  • происходит повторная попытка записи в тот же сектор с последующим контрольным чтением;

  • если уровень сигнала по-прежнему остается низким, контроллер расценивает это как однозначный признак износа магнитного покрытия;

  • данные переносятся в другой сектор, а дефектный соответствующим образом помечается в дальнейшем при перезаписи он будет игнорироваться.

Схема отлично работает, когда речь идет об одиночных винчестерах, однако, если накопители объединены в массив, в дело вступает RAID-контроллер, который должен отслеживать состояние каждого устройства. Проблема в том, что во время коррекции ошибок диск не реагирует на отправляемые команды, и, если период латентности превышает 7 секунд (по умолчанию), диск исключается из массива, так как контроллер воспринимает такое молчание как признак отказа оборудования.

TLER решает данную проблему следующим образом. При выявлении ошибки инициируется стандартный алгоритм коррекции, однако, если уложиться в положенное время не удается, диск отправляет сигнал RAID-контроллеру. Последний фиксирует сообщение в журнале, откладывая процедуру исправления до более удачного момента (например, до простоя системы), что позволяет не только полностью исключить вероятность произвольного распада массива, но и дополнительно снизить нагрузку на систему хранения.

Все перечисленное делает жесткие диски семейства WD Red Plus практически идеальным решением для построения высокоемкого производительного NAS, который поможет сохранить ваши любимые фильмы, музыку, компьютерные игры, записи любимых шоу и другой цифровой контент и оградить вашу коллекцию от вероломных действий со стороны правообладателей.

Подробнее..

Лучший в своем классе история появления стандарта шифрования AES

05.08.2020 22:05:40 | Автор: admin


C мая 2020 года в России стартовали официальные продажи внешних винчестеров WD My Book, поддерживающих аппаратное шифрование AES с 256-битным ключом. В силу законодательных ограничений, ранее подобные устройства можно было приобрести лишь в зарубежных интернет-магазинах электроники либо на сером рынке, однако теперь обзавестись защищенным накопителем с фирменной 3-летней гарантией от Western Digital может любой желающий. В честь этого знаменательного события мы решили сделать небольшой экскурс в историю и разобраться, как появился Advanced Encryption Standard и чем же он так хорош по сравнению с конкурирующими решениями.

Долгое время официальным стандартом симметричного шифрования в США являлся DES (Data Encryption Standard стандарт шифрования данных), разработанный компанией IBM и внесенный в перечень Федеральных стандартов обработки информации в 1977 году (FIPS 46-3). В основу алгоритма легли наработки, полученные в ходе исследовательского проекта под кодовым названием Lucifer. Когда 15 мая 1973 года Национальное бюро стандартов США объявило о проведении конкурса, целью которого стало создание стандарта шифрования для госучреждений, американская корпорация включилась в криптографическую гонку с третьей версией Люцифера, использовавшей обновленную сеть Фейстеля. И наряду с другими конкурсантами потерпела фиаско: ни один из алгоритмов, представленных на первый конкурс, не соответствовал строгим требованиям, сформулированным экспертами НБС.



Разумеется, в IBM не могли просто так смириться с поражением: когда 27 августа 1974 года конкурс был перезапущен, американская корпорация вновь подала заявку, представив улучшенную версию Lucifer. На сей раз у жюри не оказалось ровным счетом ни одной претензии: проведя грамотную работу над ошибками, IBM успешно устранила все недочеты, так что придраться оказалось не к чему. Одержав убедительную победу, Люцифер сменил имя на DES и уже 17 марта 1975 года был издан в Федеральном реестре.

Однако в ходе открытых симпозиумов, организованных в 1976 году с целью обсуждения нового криптографического стандарта, DES подвергся жесткой критике со стороны экспертного сообщества. Причиной этого стали изменения, внесенные в алгоритм специалистами АНБ: в частности, была уменьшена длина ключа до 56 бит (изначально Lucifer поддерживал работу с 64- и 128-битными ключами), а также изменена логика работы блоков перестановки. По мнению криптографов, улучшения не имели смысла и единственное, к чему стремилось Агентство национальной безопасности, внедряя модификации, получить возможность беспрепятственно просматривать зашифрованные документы.

В связи с перечисленными обвинениями, при Сенате США была создана специальная комиссия, целью работы которой стала проверка обоснованности действий АНБ. В 1978 году по итогам расследования был опубликован доклад, в котором сообщалось следующее:

  • представители АНБ участвовали в доработке DES лишь косвенно, при этом их вклад касался только изменения работы блоков перестановки;
  • окончательная версия DES оказалась более устойчивой к взлому и криптографическому анализу, чем предыдущая, так что внесенные изменения были обоснованы;
  • длины ключа 56 бит более чем достаточно для подавляющего большинства приложений, ведь для взлома такого шифра потребуется суперкомпьютер стоимостью как минимум несколько десятков миллионов долларов, а поскольку у обычных злоумышленников и даже профессиональных хакеров подобных ресурсов нет, то и беспокоиться не о чем.

Выводы комиссии частично подтвердились в 1990 году, когда израильские криптографы Эли Бихам и Ади Шамир, работая над концепцией дифференциального криптоанализа, провели большое исследование блочных алгоритмов, в числе которых оказался и DES. Ученые пришли к выводу, что новая модель перестановок оказалась намного более устойчивой к атакам, чем изначальная, а значит, АНБ действительно помогло ликвидировать несколько дыр в алгоритме.


Ади Шамир

В то же время ограничение на длину ключа оказалось проблемой, и притом весьма серьезной, что в 1998 году убедительно доказала общественная организация Electronic Frontier Foundation (EFF) в рамках эксперимента DES Challenge II, проведенного под эгидой RSA Laboratory. Специально для взлома DES был построен суперкомпьютер, получивший кодовое название EFF DES Cracker, над созданием которого трудились Джон Гилмор, сооснователь EFF и руководитель проекта DES Challenge, и Пол Кочер, основатель компании Cryptography Research.


Процессор EFF DES Cracker

Разработанная ими система смогла успешно подобрать ключ к зашифрованному образцу методом простого перебора всего за 56 часов, то есть менее чем за трое суток. Для этого DES Cracker потребовалось проверить около четверти всех возможных комбинаций, а это значит, что даже при самом неблагоприятном стечении обстоятельств на взлом уйдет около 224 часов, то есть не более 10 суток. При этом стоимость суперкомпьютера, с учетом затраченных на его проектирование средств, составила всего 250 тысяч долларов. Нетрудно догадаться, что сегодня взломать подобный шифр еще проще и дешевле: мало того, что железо стало куда мощнее, так еще и благодаря развитию интернет-технологий хакеру вовсе не обязательно покупать или арендовать необходимое оборудование вполне достаточно создать ботнет из зараженных вирусом ПК.

Данный эксперимент наглядно продемонстрировал, насколько DES морально устарел. А поскольку на тот момент алгоритм использовался в составе практически 50% решений в области шифрования данных (по оценке все той же EFF), вопрос о поиске альтернативы встал как никогда остро.

Новые вызовы новый конкурс




Справедливости ради стоит сказать, что поиски замены для Data Encryption Standard начались практически одновременно с подготовкой EFF DES Cracker: Национальный институт стандартов и технологий (NIST) США еще в 1997 году объявил о запуске конкурса алгоритмов шифрования, призванного выявить новый золотой стандарт криптобезопасности. И если в былые времена аналогичное мероприятие проводилось исключительно для своих, то, памятуя о неудачном опыте 30-летней давности, в NIST решили сделать конкурс полностью открытым: в нем могли принять участие любая компания и любое частное лицо, независимо от места дислокации или гражданства.

Такой подход оправдал себя еще на этапе отбора претендентов: среди авторов, подавших заявку на участие в конкурсе Advanced Encryption Standard, оказались и всемирно известные криптологи (Росс Андерсон, Эли Бихам, Ларс Кнудсен), и небольшие IT-компании, специализирующиеся на кибербезопасности (Counterpane), и крупные корпорации (немецкая Deutsche Telekom), и образовательные учреждения (Лёвенский католический университет, Бельгия), а также стартапы и небольшие фирмы, о которых мало кто слышал за пределами их стран (например, Tecnologia Apropriada Internacional из Коста-Рики).

Интересно, что в этот раз в NIST утвердили всего два основных требования к алгоритмам-участникам:

  • блок данных должен иметь фиксированный размер 128 бит;
  • алгоритм должен поддерживать как минимум три размера ключей: 128, 192 и 256 бит.

Добиться такого результата было сравнительно просто, но, как говорится, дьявол кроется в деталях: вторичных требований оказалось куда больше, а соответствовать им было куда сложней. Между тем именно на их основе рецензенты NIST и проводили отбор конкурсантов. Вот каким критериям должны были соответствовать претенденты на победу:

  1. способность противостоять любым криптоаналитическим атакам, известным на момент проведения конкурса, включая атаки по сторонним каналам;
  2. отсутствие слабых и эквивалентных ключей шифрования (под эквивалентными подразумеваются такие ключи, которые, хотя и имеют значительные отличия друг от друга, приводят к получению идентичных шифров);
  3. скорость шифрования стабильна и примерно одинакова на всех актуальных платформах (от 8- до 64-битных);
  4. оптимизация под многопроцессорные системы, поддержка распараллеливания операций;
  5. минимальные требования к объему оперативной памяти;
  6. отсутствие ограничений для использования в стандартных сценариях (в качестве основы для построения хэш-функций, ГПСЧ и т. д.);
  7. структура алгоритма должна быть обоснованной и простой для понимания.

Последний пункт может показаться странным, однако, если поразмыслить, он не лишен смысла, ведь хорошо структурированный алгоритм гораздо проще анализировать, к тому же в нем куда сложнее спрятать закладку, с помощью которой разработчик мог бы получить неограниченный доступ к зашифрованным данным.

Прием заявок на конкурс Advanced Encryption Standard продлился полтора года. Всего в нем приняли участие 15 алгоритмов:

  1. CAST-256, разработанный канадской компанией Entrust Technologies на базе CAST-128, созданного Карлайлом Адамсом и Стаффордом Таваресом;
  2. Crypton, созданный криптологом Че Хун Лим из южнокорейской компании Future Systems, занятой в сфере кибербезопасности;
  3. DEAL, концепт которого изначально предложил датский математик Ларс Кнудсен, а впоследствии его идеи развил Ричард Аутербридж, который и подал заявку на участие в конкурсе;
  4. DFC, совместный проект Парижской высшей педагогической школы, Национального центра научных исследований Франции (CNRS) и телекоммуникационной корпорации France Telecom;
  5. E2, разработанный под эгидой крупнейшей телекоммуникационной компании Японии Nippon Telegraph and Telephone;
  6. FROG, детище коста-риканской компании Tecnologia Apropriada Internacional;
  7. HPC, придуманный американским криптологом и математиком Ричардом Шреппелем из Университета Аризоны;
  8. LOKI97, созданный австралийскими криптографами Лоуренсом Брауном и Дженнифер Себерри;
  9. Magenta, разработанный Майклом Якобсоном и Клаусом Хубером для немецкой телекоммуникационной компании Deutsche Telekom AG;
  10. MARS от компании IBM, в создании которого принимал участие Дон Копперсмит один из авторов Lucifer;
  11. RC6, написанный Роном Ривестом, Мэттом Робшау и Рэем Сиднеем специально для конкурса AES;
  12. Rijndael, созданный Винсентом Рэйменом и Джоан Даймон из Лёвенского католического университета;
  13. SAFER+, разработанный калифорнийской корпорацией Cylink совместно с Национальной академией наук Республики Армения;
  14. Serpent, созданный Россом Андерсоном, Эли Бихамом и Ларсом Кнудсеном;
  15. Twofish, разработанный исследовательской группой Брюса Шнайера на базе криптографического алгоритма Blowfish, предложенного Брюсом еще в 1993 году.

По итогам первого тура были определены 5 финалистов, среди которых оказались Serpent, Twofish, MARS, RC6 и Rijndael. Члены жюри нашли изъяны практически у каждого из перечисленных алгоритмов, кроме одного. Кто же оказался победителем? Немного продлим интригу и для начала рассмотрим основные достоинства и недостатки каждого из перечисленных решений.

MARS


В случае с богом войны эксперты отметили идентичность процедуры шифрования и дешифровки данных, однако этим его преимущества и ограничились. Алгоритм IBM вышел на удивление прожорливым, что делало его неподходящим для работы в условиях ограниченных ресурсов. Наблюдались проблемы и с распараллеливанием вычислений. Для эффективной работы MARS нуждался в аппаратной поддержке 32-битного умножения и вращения на переменное число бит, что опять же накладывало ограничения на перечень поддерживаемых платформ.

MARS также оказался достаточно уязвим к атакам по времени и энергопотреблению, имел проблемы с расширением ключей на лету, а его чрезмерная сложность затрудняла анализ архитектуры и создавала дополнительные проблемы на этапе практической реализации. Одним словом, на фоне других финалистов MARS выглядел настоящим аутсайдером.

RC6


Алгоритм унаследовал часть преобразований от своего предшественника, RC5, тщательно исследованного ранее, что в сочетании с простой и наглядной структурой делало его полностью прозрачным для экспертов и исключало наличие закладок. К тому же RC6 демонстрировал рекордные скорости обработки данных на 32-битных платформах, а процедуры шифрования и дешифровки были реализованы в нем абсолютно идентично.

Однако алгоритм имел те же проблемы, что и упомянутый выше MARS: тут и уязвимость к атакам по сторонним каналам, и зависимость производительности от поддержки 32-битных операций, а также проблемы с параллельными вычислениями, расширением ключей и требовательность к аппаратным ресурсам. В связи с этим на роль победителя он никак не годился.

Twofish


Twofish оказался довольно шустрым и хорошо оптимизированным для работы на маломощных устройствах, отлично справлялся с расширением ключей и предполагал несколько вариантов реализации, что позволяло тонко адаптировать его под конкретные задачи. В то же время две рыбки оказались уязвимы к атакам по сторонним каналам (в частности, по времени и потребляемой мощности), не особо дружили с многопроцессорными системами и отличались чрезмерной сложностью, что, кстати, сказалось и на скорости расширения ключа.

Serpent


Алгоритм имел простую и понятную структуру, что существенно упрощало его аудит, был не особо требователен к мощностям аппаратной платформы, имел поддержку расширения ключей на лету и сравнительно легко поддавался модификации, чем выгодно отличался от своих оппонентов. Несмотря на это, Serpent был в принципе самым медленным из финалистов, к тому же процедуры шифровки и дешифровки информации в нем кардинально отличались и требовали принципиально разных подходов к реализации.

Rijndael


Rijndael оказался чрезвычайно близок к идеалу: алгоритм в полной мере удовлетворял требованиям NIST, при этом не уступая, а по совокупности характеристик заметно превосходя конкурентов. Слабых мест у Рейндала было лишь два: уязвимость к атакам по энергопотреблению на процедуру расширения ключа, что является весьма специфичным сценарием, и определенные проблемы с расширением ключа на лету (данный механизм работал без ограничений лишь у двух конкурсантов Serpent и Twofish). Кроме того, по оценкам экспертов, Рейндал имел несколько меньший запас криптостойкости, чем Serpent, Twofish и MARS, что, впрочем, с лихвой компенсировалось устойчивостью к подавляющему большинству разновидностей атак по сторонним каналам и широким спектром вариантов реализации.

Категория


Serpent


Twofish


MARS


RC6


Rijndael


Криптостойкость


+


+


+


+


+


Запас криптостойкости


++


++


++


+


+


Скорость шифрования при программной реализации


-




+


+


Скорость расширения ключа при программной реализации



-




+


Смарт-карты с большим объемом ресурсов


+


+


-



++


Смарт-карты с ограниченным объемом ресурсов



+


-



++


Аппаратная реализация (ПЛИС)


+


+


-



+


Аппаратная реализация (специализированная микросхема)


+



-


-


+


Защита от атак по времени выполнения и потребляемой мощности


+



-


-


+


Защита от атак по потребляемой мощности на процедуру расширения ключа






-


Защита от атак по потребляемой мощности на реализации в смарт-картах



+


-



+


Возможность расширения ключа на лету


+


+





Наличие вариантов реализации (без потерь в совместимости)


+


+




+


Возможность параллельных вычислений






+



По совокупности характеристик Рейндал на голову опережал конкурентов, так что результат финального голосования оказался вполне закономерен: алгоритм одержал уверенную победу, получив 86 голосов за и лишь 10 против. Serpent занял почетное второе место с 59 голосами, тогда как Twofish расположился на третьей позиции: за него вступился 31 член жюри. Вслед за ними следовал RC6, завоевав 23 голоса, а MARS закономерно оказался на последней строчке, получив лишь 13 голосов за и 83 против.

2 октября 2000 года Rijndael был объявлен победителем конкурса AES, по традиции сменив название на Advanced Encryption Standard, под которым он и известен в настоящее время. Процедура стандартизации продлилась около года: 26 ноября 2001 года AES был внесен в перечень Федеральных стандартов обработки информации, получив индекс FIPS 197. Новый алгоритм высоко оценили и в АНБ, а с июня 2003 года Агентство национальной безопасности США даже признало AES с 256-битным ключом шифрования достаточно надежным для обеспечения безопасности документов категории совершенно секретно.

Внешние накопители WD My Book с поддержкой аппаратного шифрования AES-256


Благодаря сочетанию высокой надежности и производительности, Advanced Encryption Standard быстро обрел мировое признание, став одним из самых популярных в мире алгоритмов симметричного шифрования и войдя в состав множества криптографических библиотек (OpenSSL, GnuTLS, Linux's Crypto API и др.). В настоящее время AES широко используется в приложениях корпоративного и пользовательского уровня, а его поддержка реализована во множестве разнообразных устройств. В частности, именно аппаратное шифрование AES-256 применяется во внешних накопителях Western Digital семейства My Book для обеспечения защиты сохраненных данных. Давайте познакомимся с этими девайсами поближе.



Линейка настольных жестких дисков WD My Book включает шесть моделей различной емкости: на 4, 6, 8, 10, 12 и 14 терабайт, что позволяет подобрать устройство, оптимально подходящее под ваши потребности. По умолчанию внешние HDD используют файловую систему exFAT, что обеспечивает совместимость с широким спектром операционных систем, включая Microsoft Windows 7, 8, 8.1 и 10, а также Apple macOS версии 10.13 (High Sierra) и выше. Пользователи ОС Linux имеют возможность смонтировать винчестер с помощью драйвера exfat-nofuse.

Подключение My Book к компьютеру осуществляется с помощью высокоскоростного интерфейса USB 3.0, обратно совместимого с USB 2.0. С одной стороны, это позволяет передавать файлы на максимально возможной скорости, ведь пропускная способность USB SuperSpeed составляет 5 Гбит/с (то есть 640 МБ/с), чего оказывается более чем достаточно. В то же время функция обратной совместимости обеспечивает поддержку практически любых устройств, выпущенных за последние 10 лет.



Хотя My Book и не требует установки дополнительного программного обеспечения благодаря технологии автоматического определения и конфигурирования периферических устройств Plug and Play, мы все же рекомендуем воспользоваться фирменным программным пакетом WD Discovery, который поставляется в комплекте с каждым устройством.



В состав набора вошли следующие приложения:

WD Drive Utilities


Программа позволяет получить актуальную информацию о текущем состоянии накопителя на основе данных S.M.A.R.T. и проверить жесткий диск на наличие битых секторов. Помимо этого, с помощью Drive Utilities можно оперативно уничтожить все сохраненные на вашем My Book данные: при этом файлы будут не просто стерты, но и полностью перезаписаны несколько раз, так что восстановить их по завершении процедуры уже не удастся.

WD Backup


Используя эту утилиту, можно настроить резервное копирование по заданному расписанию. Стоит сказать, что WD Backup поддерживает работу с Google Drive и Dropbox, при этом позволяя выбирать при создании бэкапа любые возможные сочетания источник-цель. Таким образом, вы можете настроить автоматический перенос данных с My Book в облако либо импортировать нужные файлы и папки из перечисленных сервисов как на внешний винчестер, так и на локальную машину. Помимо этого, предусмотрена возможность синхронизации с аккаунтом в социальной сети Facebook, что позволяет автоматически создавать резервные копии фотографий и видеозаписей из вашего профиля.

WD Security


Именно с помощью этой утилиты можно ограничить доступ к накопителю паролем и управлять шифрованием данных. Все, что для этого потребуется, указать пароль (его максимальная длина может достигать 25 символов), после чего вся информация на диске будет зашифрована, а доступ к сохраненным файлам сможет получить лишь тот, кто знает кодовую фразу. Для большего удобства WD Security позволяет создать список доверенных устройств, при подключении к которым My Book будет разблокироваться автоматически.

Подчеркнем, что WD Security лишь предоставляет удобный визуальный интерфейс для управления криптографической защитой, тогда как шифрование данных осуществляется самим внешним накопителем на аппаратном уровне. Такой подход обеспечивает целый ряд важных преимуществ, а именно:

  • за создание ключей шифрования отвечает аппаратный генератор случайных чисел, а не ГПСЧ, что помогает добиться высокой степени энтропии и повысить их криптографическую стойкость;
  • в ходе процедуры шифрования и дешифровки криптографические ключи не выгружаются в оперативную память компьютера, равно как и не создаются временные копии обрабатываемых файлов в скрытых папках системного диска, что помогает свести к минимуму вероятность их перехвата;
  • скорость обработки файлов никак не зависит от производительности клиентского устройства;
  • после активации защиты шифрование файлов будет осуществляться автоматически, на лету, не требуя дополнительных действий со стороны пользователя.

Все вышеперечисленное гарантирует безопасность данных и позволяет практически полностью исключить вероятность хищения конфиденциальной информации. С учетом дополнительных возможностей накопителя это делает My Book одним из лучших защищенных хранилищ среди доступных на российском рынке.
Подробнее..

Технологии противоударной защиты жестких дисков

15.02.2021 22:09:28 | Автор: admin


Поскольку жесткий диск является не просто электронным, а электромеханическим устройством, его главными врагами были и остаются сильная вибрация и удары. Но если вибрационное воздействие приводит к снижению производительности винчестера, что объясняется отклонением блока головок от заданной траектории и повторной инициализацией процедуры позиционирования, то даже достаточно сильный толчок (не говоря уже о падении) может спровоцировать полный выход накопителя из строя. Почему HDD такие нежные и на какие меры идут производители винчестеров для повышения их надежности? Попробуем разобраться.

Удары судьбы: почему жесткие диски такие хрупкие?


Прежде всего давайте вспомним, как устроен жесткий диск. Внутри HDD находится набор тонких металлических пластин (в просторечии блинов), покрытых слоем ферромагнетика вещества, способного сохранять намагниченность в течение длительного времени даже при отсутствии воздействия внешнего магнитного поля. Эти пластины вращаются с огромной скоростью от 5400 оборотов в минуту и более, перемещаясь относительно блока головок, состоящего из нескольких штанг, приводимых в движение так называемыми звуковыми катушками.

На острие каждой штанги расположены пишущие головки и считывающие сенсоры. Пишущие головки призваны менять направление векторов намагниченности дискретных участков ферромагнитного покрытия (магнитных доменов) в соответствии с командами, поступающими от контроллера HDD. При этом каждый домен кодирует один бит информации, принимая логическое значение 0 или 1 в зависимости от направления вектора намагниченности.



В основе работы считывающих модулей современных жестких дисков лежит гигантский магниторезистивный эффект: электрическое сопротивление сенсора меняется под действием магнитного поля доменов ферромагнитного слоя, что и фиксируется контроллером HDD, который, в свою очередь, интерпретирует увеличение или уменьшение сопротивления относительно заданного уровня как логический ноль или единицу.

Чтобы добиться высокой плотности записи, магнитные головки пришлось сделать чрезвычайно маленькими, ведь именно от их габаритов зависит ширина треков на магнитной пластине. Размер пишущего модуля в современных винчестерах не превышает 120 нанометров, а считывающего 70 нанометров.

Сопоставление размеров пищущей и считывающей головок жесткого диска и ребра 10-центовой монеты

Именно благодаря такой миниатюризации плотность записи данных удалось довести до впечатляющего показателя 1 Тбит/дюйм2, и это с помощью традиционного метода CMR. Однако у такого подхода существует и побочный эффект. Поскольку размеры магнитных головок существенно сократились, снизилась и сила создаваемого ими магнитного поля, что вынудило инженеров значительно уменьшить расстояние между головками и поверхностью магнитных пластин.

Когда HDD функционирует, магнитные головки парят над поверхностью блинов на высоте всего около 1215 нанометров, причем достигается это за счет экранного эффекта: под каждой штангой, словно под крылом взлетающего самолета, образуется воздушная подушка, обеспечивающая необходимую подъемную силу. Нетрудно догадаться, что сами по себе магнитные пластины должны быть идеально гладкими и не иметь каких-либо неровностей. Это и правда так: перепад высот на поверхности каждой пластины не превышает 0,6 нанометра. Немыслимая точность!



Однако подобная конструкция имеет один весьма существенный недостаток: жесткий диск оказывается чрезвычайно уязвимым к ударным воздействиям во время работы. Ударостойкость современных накопителей потребительского и корпоративного класса достигает 300350G за 2 мс в покое и лишь 3050G за 2 мс в режиме чтения/записи.

Столь высокий разброс значений объясняется тем, что пока диск отключен от питания, блок головок остается припаркованным. Рассмотрим фотографию ниже: каждый кронштейн получает дополнительную точку фиксации, опираясь на пластиковые пилоны в парковочной зоне, причем сами головки не касаются пластика, а нависают над ним. В таком состоянии им не страшны ни сильная вибрации, ни даже удары.



В рабочем же состоянии актуатор HDD лишен дополнительной опоры, поэтому удар достаточной силы, вектор которого будет направлен перпендикулярно к плоскости диска (или под незначительным углом к перпендикулярной оси), неизбежно приведет к соприкосновению головок и магнитных пластин. Схематично этот процесс можно изобразить так.



Выше приведен самый удачный сценарий развития событий: из-за миниатюрных размеров головок и огромной скорости вращения магнитных пластин пишущий и считывающий модули с большой долей вероятности попросту оторвутся от кронштейна и жесткий диск моментально придет в негодность. Если же вам все-таки повезло и дело ограничилось лишь появлением царапин на ферромагнитном слое, не стоит думать, что в этом случае удастся отделаться некоторым количеством битых кластеров. Увы, жесткий диск начнет медленно, но верно умирать, а количество ошибок чтения/записи множиться с каждым днем. И вот почему.

Проблема 1: частицы ферромагнетика остаются на поверхности магнитных пластин


Хотя блины винчестера и вращаются с огромной скоростью, осколки ферромагнитного слоя никуда не денутся: они слишком маленькие и легкие, так что величины магнитного поля доменов будет вполне достаточно, для того чтобы противостоять центробежной силе и удерживать мельчайшие частицы. Само по себе их присутствие на поверхности магнитных пластин чревато ошибками чтения/записи даже в том случае, если они не будут непосредственно соприкасаться с самими головками.

Проблема 2: частицы ферромагнетика играют роль абразива


Поскольку расстояние между поверхностью магнитных пластин и головок чрезвычайно мало, микроскопические частицы ферромагнетика будут неизбежно их задевать, постепенно стачивая подобно наждачной бумаге. Да и сама поверхность блинов станет все больше и больше царапаться, что будет выражаться в постепенном увеличении количества битых кластеров.

Проблема 3: считывающий сенсор будет нагреваться под действием силы трения


Когда частицы ферромагнетика, движущиеся на огромной скорости, задевают сенсор, последний, в силу микроскопических размеров, мгновенно разогревается, из-за чего сопротивление в датчике резко повышается и данные со считывающей головки интерпретируются неверно. Это приводит к многочисленным ошибкам чтения даже на том этапе, когда считывающая головка еще исправна.

Повреждение блока головок отнюдь не единственное (хотя и наиболее тяжелое) последствие ударного воздействия на жесткий диск. В зоне риска также находятся подшипники магнитных пластин. Сильный удар шарика по обойме подшипника может привести к ее деформации, повреждению самого шарика или дорожки качения (иногда ко всему перечисленному сразу). Хотя HDD продолжит работать, поврежденный подшипник будет сильно вибрировать, что негативно скажется на производительности винчестера и повлечет за собой преждевременный износ мотора шпинделя.



И наконец, самое меньшее из зол проскальзывание магнитных пластин в пакете, когда один или несколько блинов, получив дополнительное ускорение, проворачивается относительно своих собратьев. При этом именно данная проблема встречается значительно реже всех, перечисленных выше, и оказывает минимальное влияние на работоспособность HDD.

Ключевые подходы к защите HDD от ударных воздействий


Хотя история жестких дисков насчитывает более 64 лет, производители винчестеров всерьез озаботились их противоударной защитой лишь в 1997 году. Такое отношение выглядит легкомысленным, но на самом деле объяснить промедление достаточно просто.

В конце 90-х мода на компактные внешние HDD лишь начинала набирать обороты. Отправной точкой можно назвать появление IBM Microdrive, выпущенных в 1999 году, о которых мы уже писали ранее в материале, посвященном внешним накопителям данных. А между тем именно портативные накопители наиболее уязвимы.

Вскрытый IBM Microdrive в сравнении с монетой достоинством 50 евроцентов

Представить ситуацию, когда внутренний жесткий диск, будучи уже установленным в ПК, может выйти из строя от удара, довольно сложно (разве что вы специально станете бить кувалдой по его корпусу). Массивный каркас Full Tower вполне способен обеспечить адекватную защиту установленных внутри винчестеров, эффективно поглощая кинетическую энергию. Если вы, к примеру, случайно заденете компьютер ногой, воздействие на жесткий диск будет гораздо слабее 30G за 2 мс (и даже меньше 10G за 2 мс именно столько могли выдерживать HDD, выпущенные на рубеже XXXXI веков), так что здесь предпринимать какие-то особые меры не имеет практического смысла.

Корпуса лэптопов тех времен тоже были не чета современным сверхтонким моделям: ноутбуки 90-х годов обеспечивали вполне достойную защиту установленных в них винчестеров, пусть и не такую надежную, как стационарные компьютеры.

Старые ноутбуки были куда прочнее. На фото Siemens Nixdorf PCD-5ND

Напротив, в портативных накопителях данных HDD отделяет от внешнего мира лишь тонкий пластиковый корпус, неспособный поглотить всю энергию удара. Каким же образом в этом случае винчестер можно защитить от повреждения?

Первопроходцем в сфере разработки систем противоударной защиты стала сама IBM. Именно инженеры американской корпорации создали технологию с незамысловатым названием Ramp Load/Unload, которая сегодня используется повсеместно в каждом жестком диске независимо от ценовой категории. Речь идет об упомянутой выше парковочной зоне и системе пластиковых пилонов, фиксирующих штанги блока головок, пока HDD отключен от питания. Для своего времени такое решение стало по-настоящему инновационным, позволив увеличить ударостойкость винчестеров в покое в несколько раз.

В старых моделях жестких дисков система парковки блока головок в принципе отсутствовала

Среди таких же простых, но достаточно эффективных мер необходимо упомянуть и технологию Samsung ShockSkinBumper (SSB). Как нетрудно догадаться по названию, суть инновации заключается в наличии встроенного в корпус накопителя бампера, представленного тонким силиконовым ободком, облегающим металлическую крышку гермозоны винчестера.

Если присмотреться, то можно заметить кромку Samsung ShockSkinBumper

Согласно данным Samsung, бампер оказался чрезвычайно эффективен и помог снизить втрое перегрузки, воздействующие на внутренние узлы винчестера при ударе или падении, значительно повысив его ударостойкость в состоянии покоя.

Что касается проблемы повреждения подшипников, то изначально производители винчестеров экспериментировали с формой обоймы и размерами тел качения, стремясь найти оптимальный баланс между величиной площади соприкосновения шариков с дорожками (чем она больше, тем лучше подшипник переносит ударные воздействия) и сопротивлением, возникающим при трении их поверхностей друг о друга. В дальнейшем на смену обычным подшипникам качения пришли более совершенные гидродинамические подшипники скольжения, в которых вращение вала шпинделя происходит в слое жидкости, удерживающейся внутри втулки за счет создающейся при работе двигателя разницы давлений. Такой подход помог не только повысить ударостойкость жестких дисков, но и снизить уровень вибрации и шума, создаваемых ими во время работы, а заодно повысить их отказоустойчивость.

Нет шариков нет проблем

Однако главное, чего стремились добиться все без исключения производители винчестеров, максимально защитить от ударных воздействий блок головок. Пионером на этом поприще стала компания Quantum, представившая еще в 1998 году собственную систему защиты жестких дисков Quantum Shock Protection System (SPS), первая практическая реализация которой увидела свет в составе винчестеров Fireball EL.

Жесткий диск с улучшенной ударостойкостью Fireball EL от компании Quantum на 2,5 гигабайта

В общей сложности пакет улучшений SPS включал в себя 14 технологических нововведений, направленных на поглощение и компенсацию ударного воздействия на актуатор. Уже в 1999 году свет увидела доработанная система SPS II, а первым диском с поддержкой обновленной противоударной технологии закономерно стал Fireball Ict.

Параллельно с Quantum изыскания в области защиты винчестеров от ударов и падений вел и их прямой конкурент Maxtor Corporation. Результатом усилий инженеров компании стала технология ShockBlock, нашедшая применение в накопителях алмазной линейки DiamondMax.

Жесткий диск Maxtor DiamondMax Plus 21

Усовершенствованием блока головок активно занимался и Samsung: запатентованная технология корейской корпорации, получившая название Impact Guard, включала в себя ряд усовершенствований конструкции несущих кронштейнов, подвески и системы стабилизации. Не отставала и Western Digital: набор улучшений Shock Guard, специально разработанный для жестких дисков марки Caviar, помог довести ударостойкость жестких дисков, выпускаемых компанией, до значений, сопоставимых с показателями современных HDD.

Досконально описывать каждую из перечисленных технологий не имеет смысла: конструктивные решения, призванные повысить ударостойкость жестких дисков, так или иначе повторяли друг друга, хотя и имели различия в способах реализации. Перечислим основные приемы, которые брали на вооружение производители HDD, чтобы повысить их ударостойкость:

  • поглощение кинетической энергии конструкционными элементами корпуса;
  • уменьшение хлесткости кронштейнов за счет повышения их жесткости;
  • установка амортизирующей подвески головок, позволяющей минимизировать повреждения модулей чтения/записи и ферромагнитного слоя при контакте между ними.

Последний пункт требует дополнительных пояснений. В ходе испытаний было установлено, что степень разрушения ферромагнитного покрытия, равно как и вероятность отрыва магнитных головок, зависит не столько от силы удара, сколько от того, как именно модули чтения и записи соприкасаются с поверхностью блинов. Самые обширные повреждения закономерно наблюдаются в том случае, если головка задевает пластину краем или углом.

Усовершенствованный механизм подвески позволил добиться того, чтобы магнитные головки соприкасались с пластинами плашмя, всей своей поверхностью, как это показано на приведенной ниже схеме.



Поскольку их поверхности практически идеально гладкие, вероятность образования сколов (и тем более полного отрыва магнитных головок) заметно снижается, а при самом благоприятном стечении обстоятельств и ферромагнитное покрытие, и сами модули остаются невредимыми.

Неубиваемые накопители для спорта и активного отдыха


Хотя перечисленные меры помогли значительно повысить надежность жестких дисков, чуда так и не произошло. Как ни крути, но с физикой не поспоришь, и если тот же Maxtor в свое время смог довести ударостойкость винчестеров в состоянии покоя до впечатляющих 1000G за 2 мс, пусть и на тестовых образцах, то обеспечить сопоставимый уровень защиты блока головок во время работы HDD оказалось практически невозможно.

Однако с удешевлением флеш-памяти ситуация на рынке в корне изменилась, а потребность в противоударных внешних жестких дисках практически исчезла, ведь им на смену пришли твердотельные накопители. В силу технологических особенностей, SSD оказываются в значительно более выгодном положении: они не содержат подвижных компонентов, а значит, все, чего необходимо добиться, чтобы получить на выходе устройство, устойчивое к ударам, создать достаточно прочный корпус, способный обеспечить должный уровень защиты печатной платы, что гораздо проще по сравнению с разработкой динамических систем компенсации. Впрочем, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Просто посмотрите на эту фотографию.



На туристическом карабине, пристегнутом к рюкзаку, висит SanDisk Extreme Portable SSD компактный твердотельный накопитель, ориентированный на поклонников активного отдыха. Если подобным образом обращаться с обычным HDD, то он почти наверняка придет в полную негодность уже через пару марш-бросков. Однако SSD поломка не грозит: благодаря резиновопластиковому корпусу он способен выдерживать перегрузки вплоть до 1500G за 2 мс, что в 5 раз больше, чем ударостойкость жесткого диска в покое, и практически в 30 раз больше по сравнению с ударостойкостью HDD при чтении/записи данных. При этом показатель 1500G является константой и никак не изменяется, даже когда вы работаете с твердотельным накопителем.

Помимо того, что SanDisk Extreme Portable SSD способен выдерживать значительные перегрузки, устройство превосходно защищено от воздействия пыли и влаги по стандарту IP55.



Первая цифра индекса указывает на то, что SSD имеет пылезащищенное исполнение: хотя некоторое количество мелкодисперсных частиц и может проникнуть внутрь его корпуса, это никак не скажется на работоспособности устройства. Вторая цифра говорит о том, что корпус твердотельного накопителя способен противостоять даже сильным водяным струям, падающим с любого направления.

С водонепроницаемостью связана и еще одна интересная особенность данной серии накопителей. Обратите внимание: разъем USB Type-C, расположенный на нижнем торце, не имеет резиновой заглушки, которую обычно ожидаешь увидеть на подобном устройстве.



Недоработка? Отнюдь нет. Все дело в том, что порт никак не сообщается с внутренними полостями корпуса: он полностью обособлен и герметичен, так что попавшая в него вода никак не навредит электронным компонентам SSD, хотя перед использованием разъем и придется как следует просушить. Такой подход позволил сделать твердотельный накопитель еще надежнее и долговечнее, ведь любые заглушки имеют свойство разбалтываться со временем.

Что же касается производительности, то и здесь SanDisk Extreme Portable не подкачал, демонстрируя устойчивую скорость передачи данных 550 МБ/с. Если же вам этого недостаточно, то рекомендуем обратить внимание на Pro-версию устройства.



У накопителей старшей линейки немного изменился дизайн: боковая оранжевая вставка и измененная форма проушины сделали облик SSD более спортивным и выразительным. Но главное отличие Pro-версии от обычной кроется в поддержке высокоскоростного интерфейса USB 3.2 Gen 2, благодаря чему быстродействие накопителя возросло до впечатляющих 1050 МБ/с. С такой скоростью даже на передачу 100 ГБ данных уйдет не более 2 минут.



Хотите большего? В этом году свет увидели обновленные версии отказоустойчивых накопителей SanDisk Extreme Portable V2. Как и ранее, семейство компактных SSD разделено на две линейки: стандартную и Pro. С точки зрения защиты от ударов, пыли и воды ровным счетом ничего не изменилось, однако их производительность возросла ровно в два раза.

SanDisk Extreme Portable V2 обзавелись USB 3.2 Gen 2 и теперь могут похвастаться скоростью 1050 МБ/с в операциях чтения и до 1000 МБ/с при записи файлов. В свою очередь, SanDisk Extreme Portable Pro V2 придутся по вкусу обладателям устройств с поддержкой USB 3.2 Gen 2 x 2: впечатляющие 2000 МБ/с делают этот SSD самым быстрым среди защищенных моделей, доступных на рынке, и позволяют в считанные секунды передавать даже весьма объемные файлы, что наверняка понравится любителям фото- и видеосъемки, тревел-блогерам, журналистам и другим создателям контента.



В качестве же дополнительного бонуса необходимо упомянуть встроенную поддержку аппаратного шифрования AES с 256-битным ключом, которое на сегодняшний день является одним из наиболее надежных методов криптографической защиты данных. Таким образом, с новыми SanDisk Extreme Portable вы можете быть на 100% спокойны за сохранность ценной для вас информации.
Подробнее..

Технологии магнитной записи HDD просто о сложном

21.10.2020 20:04:14 | Автор: admin

Первый в мире жесткий диск, IBM RAMAC 305, увидевший свет в 1956 году, вмещал лишь 5 МБ данных, а весил при этом 970 кг и по габаритам был сопоставим с промышленным рефрижератором. Современные корпоративные флагманы способны похвастаться емкостью уже в 20 ТБ. Только представьте себе: 64 года назад, для того чтобы записать такое количество информации, потребовалось бы свыше 4 миллионов RAMAC 305, а размеры ЦОДа, необходимого для их размещения, превысили бы 9 квадратных километров, тогда как сегодня для этого будет достаточно маленькой коробочки весом около 700 грамм! Во многом добиться столь невероятного повышения плотности хранения удалось благодаря совершенствованию методов магнитной записи.
В это сложно поверить, однако принципиально конструкция жестких дисков не меняется вот уже почти 40 лет, начиная с 1983 года: именно тогда свет увидел первый 3,5-дюймовый винчестер RO351, разработанный шотландской компанией Rodime. Этот малыш получил две магнитные пластины по 10 МБ каждая, то есть был способен вместить вдвое больше данных, чем обновленный ST-412 на 5,25 дюйма, выпущенный Seagate в том же году для персональных компьютеров IBM 5160.


Rodime RO351 первый в мире 3,5-дюймовый винчестер

Несмотря на инновационность и компактные размеры, на момент выхода RO351 оказался практически никому не нужен, а все дальнейшие попытки Rodime закрепиться на рынке винчестеров потерпели фиаско, из-за чего в 1991 году компания была вынуждена прекратить свою деятельность, распродав практически все имеющиеся активы и сократив штат до минимума. Однако стать банкротом Rodime оказалось не суждено: в скором времени к ней начали обращаться крупнейшие производители винчестеров, желающие приобрести лицензию на использование запатентованного шотландцами форм-фактора. В настоящее время 3,5 дюйма является общепринятым стандартом производства как потребительских HDD, так и накопителей корпоративного класса.

С появлением нейросетей, Deep Learning и интернета вещей (IoT) объем создаваемых человечеством данных стал лавинообразно расти. По оценкам аналитического агентства IDC, к 2025 году количество информации, генерируемой как самими людьми, так и окружающими нас девайсами, достигнет 175 зеттабайт (1 Збайт = 1021 байт), и это при том, что в 2019-м таковое составляло 45 Збайт, в 2016-м 16 Збайт, а в далеком 2006-м общий объем данных, произведенных за всю обозримую историю, не превышал 0,16 (!) Збайт. Справиться с информационным взрывом помогают современные технологии, среди которых не последнее место занимают усовершенствованные методы записи данных.

LMR, PMR, CMR и TDMR: в чем разница?


Принцип работы жестких дисков достаточно прост. Тонкие металлические пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала (кристаллического вещества, способного сохранять намагниченность даже при отсутствии воздействия на него внешнего магнитного поля при температуре ниже точки Кюри) движутся относительно блока пишущих головок на большой скорости (5400 оборотов в минуту или более). При подаче электрического тока на пишущую головку возникает переменное магнитное поле, которое изменяет направление вектора намагниченности доменов (дискретных областей вещества) ферромагнетика. Считывание данных происходит либо за счет явления электромагнитной индукции (перемещение доменов относительно сенсора вызывает в последнем возникновение переменного электрического тока), либо за счет гигантского магниторезистивного эффекта (под действием магнитного поля изменяется электрическое сопротивление датчика), как это реализовано в современных накопителях. Каждый домен кодирует один бит информации, принимая логическое значение 0 или 1 в зависимости от направления вектора намагниченности.

Долгое время жесткие диски использовали метод продольной магнитной записи (Longitudinal Magnetic Recording, LMR), при котором вектор намагниченности доменов лежал в плоскости магнитной пластины. Несмотря на относительную простоту реализации, данная технология имела существенный недостаток: для того чтобы побороть коэрцитивность (переход магнитных частиц в однодоменное состояние), между треками приходилось оставлять внушительную буферную зону (так называемое guard space защитное пространство). Вследствие этого максимальная плотность записи, которой удалось добиться на закате данной технологии, составляла всего 150 Гбит/дюйм2.


В 2010 году LMR была практически полностью вытеснена PMR (Perpendicular Magnetic Recording перпендикулярная магнитная запись). Главное отличие данной технологии от продольной магнитной записи состоит в том, что вектор магнитной направленности каждого домена располагается под углом 90 к поверхности магнитной пластины, что позволило существенно сократить промежуток между треками.

За счет этого плотность записи данных удалось заметно увеличить (до 1 Тбит/дюйм2 в современных устройствах), при этом не жертвуя скоростными характеристиками и надежностью винчестеров. В настоящее время перпендикулярная магнитная запись является доминирующей на рынке, в связи с чем ее также часто называют CMR (Conventional Magnetic Recording обычная магнитная запись). При этом надо понимать, что между PMR и CMR нет ровным счетом никакой разницы это всего лишь другой вариант названия.


Изучая технические характеристики современных жестких дисков, вы также можете наткнуться на загадочную аббревиатуру TDMR. В частности, данную технологию используют накопители корпоративного класса Western Digital Ultrastar 500-й серии. С точки зрения физики TDMR (что расшифровывается как Two Dimensional Magnetic Recording двумерная магнитная запись) ничем не отличается от привычной нам PMR: как и прежде, мы имеем дело с непересекающимися треками, домены в которых ориентированы перпендикулярно плоскости магнитных пластин. Разница между технологиями заключается в подходе к считыванию информации.

В блоке магнитных головок винчестеров, созданных по технологии TDMR, на каждую пишущую головку приходятся по два считывающих сенсора, осуществляющих одновременное чтение данных с каждого пройденного трека. Такая избыточность дает возможность контроллеру HDD эффективно фильтровать электромагнитные шумы, появление которых обусловлено межтрековой интерференцией (Intertrack Interference, ITI).


Решение проблемы с ITI обеспечивает два чрезвычайно важных преимущества:

  1. снижение коэффициента помех позволяет повысить плотность записи за счет уменьшения расстояния между треками, обеспечивая выигрыш по общей емкости вплоть до 10% по сравнению с обычной PMR;
  2. в сочетании с технологией RVS и трехпозиционным микроактуатором, TDMR позволяет эффективно противостоять ротационной вибрации, вызванной работой винчестеров, что помогает добиться стабильного уровня производительности даже в наиболее сложных условиях эксплуатации.

Что такое SMR и с чем его едят?


Размеры пишущей головки примерно в 1,7 раза больше по сравнению с размерами считывающего сенсора. Столь внушительная разница объясняется достаточно просто: если записывающий модуль сделать еще более миниатюрным, силы магнитного поля, которое он сможет генерировать, окажется недостаточно для намагничивания доменов ферромагнитного слоя, а значит, данные попросту не будут сохраняться. В случае со считывающим сенсором такой проблемы не возникает. Более того: его миниатюризация позволяет дополнительно снизить влияние упомянутой выше ITI на процесс считывания информации.

Данный факт лег в основу черепичной магнитной записи (Shingled Magnetic Recording, SMR). Давайте разбираться, как это работает. При использовании традиционного PMR пишущая головка смещается относительно каждого предыдущего трека на расстояние, равное ее ширине + ширина защитного пространства (guard space).


При использовании черепичного метода магнитной записи пишущая головка смещается вперед лишь на часть своей ширины, поэтому каждый предыдущий трек оказывается частично перезаписан последующим: магнитные дорожки накладываются друг на друга подобно кровельной черепице. Такой подход позволяет дополнительно повысить плотность записи, обеспечивая выигрыш по емкости до 10%, при этом не отражаясь на процессе чтения. В качестве примера можно привести Western Digital Ultrastar DC HC 650 первые в мире 3.5-дюймовые накопители объемом 20 ТБ с интерфейсом SATA/SAS, появление которых стало возможным именно благодаря новой технологии магнитной записи. Таким образом, переход на SMR-диски позволяет повысить плотность хранения данных в тех же стойках при минимальных затратах на модернизацию IT-инфраструктуры.


Несмотря на столь значительное преимущество, SMR имеет и очевидный недостаток. Поскольку магнитные дорожки накладываются друг на друга, при обновлении данных потребуется перезапись не только требуемого фрагмента, но и всех последующих треков в пределах магнитной пластины, объем которой может превышать 2 терабайта, что чревато серьезным падением производительности.

Решить данную проблему помогает объединение определенного количества треков в обособленные группы, называемые зонами. Хотя такой подход к организации хранения данных несколько снижает общую емкость HDD (поскольку между зонами необходимо сохранять достаточные промежутки, препятствующие перезаписи треков из соседних групп), это позволяет существенно ускорить процесс обновления данных, так как теперь в нем участвует лишь ограниченное количество дорожек.


Черепичная магнитная запись предполагает несколько вариантов реализации:

  • Drive Managed SMR (SMR, управляемая диском)

Основным ее преимуществом является отсутствие необходимости в модификации программного и/или аппаратного обеспечения хоста, поскольку управление процедурой записи данных берет на себя контроллер HDD. Такие диски могут быть подключены к любой системе, в которой присутствует необходимый интерфейс (SATA или SAS), после чего накопитель будет сразу готов к работе.

Недостаток этого подхода заключается в изменчивости уровня производительности, в связи с чем Drive Managed SMR оказывается неподходящей для корпоративных приложений, в которых постоянство быстродействия системы является критически важным параметром. Тем не менее такие диски хорошо показывают себя в сценариях, предоставляющих достаточное время для выполнения фоновой дефрагментации данных. Так, например, DMSMR-накопители WD Red, оптимизированные для использования в составе малых NAS на 8 отсеков, станут отличным выбором для системы архивирования или резервного копирования, предполагающей долговременное хранение бэкапов.


  • Host Managed SMR (SMR, управляемая хостом)

Host Managed SMR наиболее предпочтительный вариант реализации черепичной записи для использования в корпоративной среде. В данном случае за управление потоками данных и операциями чтения/записи отвечает сама хост-система, задействующая для этих целей расширения интерфейсов ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) и SCSI (Zoned Block Commands, ZBC), разработанные комитетами INCITS T10 и T13.

При использовании HMSMR весь доступный объем накопителя разделяется на зоны двух типов: Conventional Zones (обычные зоны), которые используются для хранения метаданных и произвольной записи (по сути, играют роль кэша), и Sequential Write Required Zones (зоны последовательной записи), занимающие большую часть общей емкости жесткого диска, в которых данные записываются строго последовательно. Неупорядоченные данные сохраняются в области кэширования, откуда затем могут быть перенесены в соответствующую зону последовательной записи. Благодаря этому все физические сектора записываются последовательно в радиальном направлении и перезаписываются только после циклического переноса, что позволяет добиться стабильной и предсказуемой производительности системы. При этом HMSMR-диски поддерживают команды произвольного чтения аналогично накопителям, использующим стандартный PMR.

Host Managed SMR реализована в жестких дисках enterprise-класса Western Digital Ultrastar HC DC 600-й серии.


Линейка включает в себя SATA- и SAS-накопители высокой емкости, ориентированные на использование в составе гипермасштабных центров обработки данных. Поддержка Host Managed SMR существенно расширяет сферу применения таких винчестеров: помимо систем резервного копирования, они прекрасно подойдут для облачных хранилищ, CDN или стриминговых платформ. Высокая емкость жестких дисков позволяет существенно повысить плотность хранения (в тех же стойках) при минимальных затратах на апгрейд, а низкое энергопотребление (не более 0,29 Ватта на каждый терабайт сохраненной информации) и тепловыделение (в среднем на 5 C ниже, чем у аналогов) дополнительно сократить операционные расходы на обслуживание ЦОДа.

Единственным недостатком HMSMR является сравнительная сложность имплементации. Все дело в том, что на сегодняшний день ни одна операционная система или приложение не умеют работать с подобными накопителями из коробки, в силу чего для адаптации IT-инфраструктуры требуются серьезные изменения стека программного обеспечения. В первую очередь это касается, конечно же, самой ОС, что в условиях современных ЦОД, использующих многоядерные и многосокетные сервера, является достаточно нетривиальной задачей. Узнать подробнее о вариантах реализации поддержки Host Managed SMR можно на специализированном ресурсе ZonedStorage.io, посвященном вопросам зонального хранения данных. Собранные здесь сведения помогут предварительно оценить степень готовности вашей IT-инфраструктуры для перевода на зональные системы хранения.

  • Host Aware SMR (SMR, поддерживаемая хостом)

Устройства с поддержкой Host Aware SMR сочетают в себе удобство и гибкость Drive Managed SMR и высокую скорость записи Host Managed SMR. Такие накопители обратно совместимы с устаревшими системами хранения и могут функционировать без непосредственного контроля со стороны хоста, однако в этом случае, как и при работе с DMSMR-дисками, их производительность становится непредсказуемой.

Подобно Host Managed SMR, Host Aware SMR использует два типа зон: Conventional Zones для произвольной записи и Sequential Write Preferred Zones (зоны, предпочтительные для последовательной записи). Последние, в отличие от упомянутых выше Sequential Write Required Zones, автоматически переводятся в разряд обычных в том случае, если в них начинает вестись неупорядоченная запись данных.

Реализация SMR с поддержкой хоста предусматривает внутренние механизмы восстановления после непоследовательной записи. Неупорядоченные данные записываются в области кэширования, откуда диск может переносить информацию в зону последовательной записи, после того как будут получены все необходимые блоки. Для управления неупорядоченной записью и фоновой дефрагментацией диск использует таблицу косвенного обращения. Однако, если корпоративным приложениям требуется предсказуемая и оптимизированная производительность, достичь этого по-прежнему можно лишь в случае, когда хост берет на себя полное управление всеми потоками данных и зонами записи.
Подробнее..

Эмуляторы игровых консолей правовые аспекты разработки и использования

22.10.2020 16:15:14 | Автор: admin

Давным-давно в далекой галактике разработчики видеоигр концентрировали свои усилия на увлекательном геймплее, не боялись экспериментировать, придумывая новые фичи и даже целые жанры, и стремились создавать не просто коммерческие продукты, но целостные, гармоничные произведения искусства, каждое из которых было в своем роде уникальным. Увы, золотой век игровой индустрии давно прошел: сегодня даже иные AAA-проекты больше всего напоминают онлайн-казино в красивой обертке, предлагающие целый букет аддиктивных механик и не способные удивить ничем, кроме цен во внутриигровом магазине.

К счастью, благодаря эмуляторам игровых консолей мы с вами можем вернуться в те замечательные времена, когда балом правили творцы, а не эффективные менеджеры, а игры стремились развлечь игрока и приносили подлинную радость. Но насколько законно использование подобных программ и не является ли это формой пиратства? Попробуем разобраться вместе.

От IBM System/360 до iNES


Поскольку все начинается с идеи, можно сказать, что появлением эмуляторов мы обязаны корпорации IBM, являющейся главным трендсеттером в мире информационных технологий. Выпуск в далеком 1964 году мейнфреймов серии IBM System/360 ознаменовал наступление новой эры, ведь именно в этих ЭВМ впервые была очерчена четкая граница между архитектурой и реализацией, что стало возможным благодаря использованию микрокода, который обеспечивал взаимодействие между центральным процессором и программным обеспечением.


Мейнфрейм IBM System/360

Новый уровень абстракции позволял использовать идентичный софт на всех устройствах серии (за исключением нескольких узкоспециализированных модификаций), начиная от бюджетных и заканчивая высокопроизводительными решениями, превосходящими по быстродействию модели начального уровня практически в 50 раз, что открывало дополнительные возможности для конечного потребителя. Теперь компания могла приобретать оборудование, отвечающее ее текущим потребностям, и переходить по мере роста на более мощные платформы без необходимости модифицировать существующее ПО, что помогало значительно снизить финансовые и временные затраты на модернизацию IT-инфраструктуры.

С легкой руки IBM использование программных и/или аппаратных средств, предназначенных для копирования функций одной вычислительной системы (гостевой) на другую (хост), стали называть эмуляцией. Изобретение эмуляции определило генеральный вектор развития всей компьютерной индустрии на долгие годы вперед, а впоследствии принесло и немало радости поклонникам видеоигр, ведь по гамбургскому счету именно благодаря инновациям IBM сегодня мы с вами можем вернуться в прошлое и насладиться любимыми игрушками, вышедшими несколько десятков лет назад.


Интерес к созданию эмуляторов игровых систем появился в сообществе разработчиков в 90-х годах прошлого века, когда производительность персональных компьютеров достигла достаточного уровня, чтобы воспроизводить поведение консолей с приемлемой скоростью. Большой вклад в развитие данного направления внес наш с вами бывший соотечественник, уроженец Перми, Марат Файзуллин, более известный в сети под ником fms, эмигрировавший в США в 1992 году. Будущий обладатель докторской степени по информатике от Мэрилендского университета в Колледж-Парке, впоследствии устроившийся в компанию Intel на позицию Senior Software Engineer, стал широко известен среди поклонников видеоигр благодаря разработке эмулятора платформы MSX (Machines with Software eXchangeability) fMSX, первая версия которого увидела свет в 1993 году, а также благодаря проектам Virtual Game Boy (VGB, 1995 год) и Virtual Game Boy Advance (VGBA), предназначенным для запуска игр, выпущенных на одноименных портативных консолях Nintendo, и разработке одного из самых первых (и наиболее удачных) эмуляторов Nintendo Entertainment System iNES, релиз которого состоялся в 1996 году.


Перечисленные проекты продолжают развиваться по сей день и доступны практически на всех актуальных платформах. А код эмуляции восьмиразрядного процессора MOS Technology 6502, написанный Файзуллиным, оказался настолько удачным, что впоследствии использовался при разработке xNES, созданного Николасом Хамелом, FreeNES от Самуэля Бронсона, NES and PCEngine emulator от Bero и во многих других проектах.

Первый Bleem! комом


Хотя, по понятным причинам, именно консоли Nintendo пользовались особой любовью среди разработчиков эмуляторов, первое судебное разбирательство в данной сфере инициировала вовсе не большая N, а Sony, подавшая в 2000 году иск против Connectix Corporation, автора Bleem! эмулятора игровой системы PlayStation.


Боксовое издание эмулятора Bleem! для Windows 95/98

С учетом того, что весной этого же года в Японии состоялась премьера PlayStation 2, а осенью консоль стала продаваться в США и Евросоюзе, подобный шаг выглядит, мягко говоря, странно. Тем не менее у Sony были три вполне веских повода для судебного разбирательства:

  • Bleem! оказался действительно быстрым

Bleem! был написан на ассемблере и, в отличие от многих других эмуляторов того времени, использующих исключительно вычислительные мощности CPU, умел работать с графическими ускорителями, что позволяло играть в эксклюзивы Sony даже на относительно слабых машинах. Для японского гиганта это могло стать серьезной проблемой, ведь 7 июня 2000 года, на закате поколения, свет увидела обновленная версия PlayStation PSone, а доступный широкому кругу потребителей эмулятор мог негативно отразиться на ее продажах.

  • Эмулятор работал на Sega Dreamcast

Проект Bleemcast! позволял запускать игры с первой PlayStation на консоли прямого конкурента Sega Dreamcast. Для этого Connectix Corporation воспользовалась уязвимостью в стандарте MIL-CD (Music Interactive Live CD), созданном Sega для воспроизведения на домашней консоли мультимедийных дисков. Причем Bleemcast! не просто эмулировал приставку от Sony, а существенно улучшал графику в запускаемых играх, увеличивая разрешение рендера до 640 480 пикселей, то есть ровно в два раза (на PS1 игры работали в разрешении 320 240), добавляя сглаживание и билинейную фильтрацию текстур.


Обложка CD-ROM с Bleem! для игровой консоли Sega Dreamcast

  • Bleem! являлся коммерческим продуктом

Connectix Corporation разработала Bleem! отнюдь не из альтруистических соображений и не ради пожертвований от благодарных фанатов: и оригинальный эмулятор, и Bleemcast! продавались на физических носителях. Поскольку имело место извлечение прибыли, это позволило Sony инициировать судебное разбирательство.

И как ни странно, японский гигант проиграл по всем фронтам, а данный процесс создал весьма важный судебный прецедент. По его итогам суд принял решение о том, что само по себе создание эмуляторов и даже их коммерческая реализация не нарушают Бернскую конвенцию (основное международное соглашение в области авторского права) и не противоречат местному законодательству. Но лишь в том случае, если был написан оригинальный код и все сведения об архитектуре, необходимые для разработки, получены методом реверс-инжиниринга, а не из внутренней документации платформодержателя, попавшей в открытый доступ в результате утечек или похищенной умышленно.

Тем не менее для самой Connectix Corporation победа оказалась пирровой. За время судебных разбирательств дело прошло через несколько инстанций, и хотя в итоге решение было вынесено в пользу разработчиков Bleem!, небольшая компания попросту не смогла справиться с огромными издержками. Ситуацию осложнило и прекращение выпуска Dreamcast на территории Северной Америки, о чем Sega объявила уже в 2001 году, так что вся работа над Bleemcast! (а в конечном счете разработчикам пришлось адаптировать эмулятор под каждую конкретную игру) оказалась бессмысленной.


Обложка Bleemcast! для Tekken 3

В результате в ноябре 2001 года Connectix Corporation объявила о закрытии Bleem!.. На официальном сайте проекта появилась заставка, изображающая надгробный камень с названием эмулятора и рыдающего над ним ежика Соника, сжимающего в руке поникший цветок (отсылка к консоли Sega, на успех которой разработчики рассчитывали больше всего).


Покойся с миром, Bleem!..

Сказ о том, как читеры засудили Nintendo


Можно сколько угодно спорить, кто прав, а кто виноват в истории с Bleem!, однако нельзя отрицать огромное значение данного инцидента. Во многом именно судебное противостояние Sony и Connectix Corporation отбило у крупных компаний всякое желание судиться с разработчиками эмуляторов игровых систем. В частности, данное мнение разделяет Пьер Бурдон, один из создателей Dolphin эмулятора Wii и GameCube с открытым исходным кодом.

Напомним, что 3 мая 2003 года свет увидела The Legend of Zelda: Ocarina of Time для GameCube, и Dolphin смог запустить эту игру спустя всего неделю после релиза. И пусть это была не новая часть серии, а лишь порт с Nintendo64, утечка лучшей видеоигры за всю историю индустрии, и по сей день имеющей самый высокий балл на Metacritic среди всех ранжируемых проектов, не могла укрыться от неусыпного взора юристов большой N. Тем более что при запуске на эмуляторе игра выглядела значительно лучше, чем на оригинальной консоли.


The Legend of Zelda: Ocarina of Time

Однако Nintendo попросту не за что было уцепиться. Исходный код Dolphin изначально был доступен для всестороннего анализа, и ни одна его строчка не подпадала ни под закон об авторском праве, ни под действие собственных лицензионных соглашений компании о неразглашении технических данных, составляющих коммерческую тайну. Именно прозрачность позволила Dolphin избежать печальной участи.

Другой скользкий момент, касающийся как разработки, так и использования эмуляторов, заключается в том, что для нормального функционирования ряда таких программ требуется дамп BIOS консоли. В одних случаях оригинальная микропрограмма позволяет повысить точность эмуляции, избавиться от графических артефактов и иных ошибок, в других же без ее наличия запуск игр становится вовсе невозможным. Но насколько законными являются манипуляции с BIOS? Ответ на этот вопрос был дан еще в 1992 году в ходе судебного разбирательства между Lewis Galoob Toys и Nintendo of America, хотя предметом спора были отнюдь не эмуляторы, а, говоря современным языком, хардварные читы.

В начале 90-х компания Codemasters, ныне известная как разработчик автомобильных симуляторов DiRT, GRID и F1, заказала у Lewis Galoob Toys производство особых устройств для Nintendo Entertainment System, получивших название Game Genie. Впоследствии аналогичные девайсы были созданы для SNES, Game Boy, а также Sega Genesis.


Game Genie устанавливалось в слот игровой консоли, тогда как картридж подключался к разъему на самом устройстве, распиновка которого повторяла оригинальную. После запуска приставки на экране появлялось специальное меню, в котором игрок мог ввести код в формате адрес-значение, изменяющий те или иные данные, поступающие из ПЗУ картриджа в RAM игровой системы, и таким образом модифицировать параметры игры. В комплекте с девайсом поставлялся справочник, содержащий список известных кодов с описанием того, на что они влияют. Game Genie позволяло сделать персонажа бессмертным, открывать бонусные уровни без прохождения основной игры, накручивать необходимые ресурсы в общем, делать все то же самое, что и современные читы.


Game Genie, подключенное к Super Nintendo Entertainment System

Самое забавное, что судопроизводство началось задом наперед. В мае 1990 года именно Galoob инициировала процесс, целью которого было получение официального заключения о том, что Game Genie не нарушает авторские права Nintendo, а также постановления суда, которое бы запрещало японской компании умышленно модифицировать NES таким образом, чтобы сделать чит-приставку и консоль несовместимыми.

В ответ Nintendo подала встречный иск с весьма интересной формулировкой. Юристы компании утверждали, что творение Galoob нарушает авторские права Nintendo на разработанные игры, так как Game Genie создает производное произведение (игру с измененным кодом) без разрешения правообладателя. Не будет преувеличением сказать, что в тот год над всеми эмуляторами нависла реальная угроза, ведь в случае победы Nintendo был бы создан серьезный прецедент, благодаря которому платформодержатели получили бы реальный инструмент давления на разработчиков такого ПО. Не говоря уже о том, что под аналогичную формулировку подпадает и деятельность моддеров.

Но американская судебная система оказалась на стороне геймеров. Сказать спасибо за наше с вами светлое настоящее стоит окружному судье Ферн Мейерсон Смит (Fern Meyerson Smith), которая справедливо заключила, что после приобретения игровой консоли и картриджа покупатель имеет право экспериментировать с продукцией Nintendo так, как сочтет нужным, в том числе модифицируя программный код и создавая его новые варианты для личного использования. Пока речь не идет о распространении полученных таким образом копий программного обеспечения (оригинальных или модифицированных), ничего противозаконного в подобных деяниях нет.


Ферн Мейерсон Смит именно ее должны благодарить все поклонники ретроигр

Nintendo попробовала опротестовать это решение в Апелляционном суде девятого округа, однако апелляция была отклонена. В результате большая N не только проиграла, но и лишилась более 15 миллионов долларов. Все дело в том, что на первых порах японскому гиганту удалось добиться запрета на реализацию Game Geniе вплоть до завершения разбирательства, однако для этого компании пришлось внести залог в размере 15 миллионов долларов, дабы гарантировать, что в случае выигрыша Galoob получит компенсацию убытков. Поскольку тяжба продлилась более года, в декабре 1991-го залог в полном объеме присудили Galoob, также обязав Nintendo погасить все судебные издержки производителя Game Geniе.

Три аргумента в пользу эмуляторов


Решение Ферн Мейерсон Смит легализовало целый ряд важных аспектов, связанных с разработкой и использованием эмуляторов. Теперь любой обладатель консоли имеет законное право на создание дампа BIOS купленного им устройства, чтобы в дальнейшем использовать его для изучения архитектуры системы или запуска игр. Во многом именно благодаря данному прецеденту сегодня мы с вами можем поиграть в любую из тысяч игр прошлых лет для ныне мертвых платформ, насладившись всеми преимуществами, которые обеспечивают современные эмуляторы консолей. Среди всего их многообразия можно выделить три основных.

Преимущество 1: оригинальный пользовательский опыт


Не секрет, что издатели в попытке выжать максимум прибыли из принадлежащих им IP частенько халтурят. И справедливости ради надо сказать, что ситуация с Super Mario 3D All-Stars является отнюдь не самой вопиющей. Разумеется, за такую цену, да еще и в честь столь знаменательной даты, как 35-летие Марио, хотелось бы увидеть полноценные ремейки классических хитов, а не ленивый ретекстур, чем на самом деле и является этот своеобразный подарочек от большой N. Впрочем, данный сборник все же имеет одно весьма важное преимущество: игры, в него вошедшие, исправно работают.

Чего не скажешь о Silent Hill 4: The Room, релиз которой состоялся 2 октября в сервисе цифровой дистрибуции GoG. Konami захотела подзаработать на похороненной ею же франшизе, решив продать фанатам тот самый порт 16-летней давности с вырезанной DRM и адаптацией под современные системы (которой, кстати, занимались сами ребята из Good old Games). По меркам 2004 года порт Silent Hill 4 был не так уж и плох: по крайней мере, в нем отсутствовали фатальные недостатки вроде проблем с картинкой или производительностьюм, чем грешили те же Capcom. Однако по пути на персональные компьютеры Silent Hill 4 растеряла немало скриптов, из-за чего ПК-игроки лишились множества весьма атмосферных моментов. В первую очередь это касается разнообразных проявлений потусторонней активности в квартире главного героя, которые попросту исчезли из PC-версии игры.


Это проявление полтергейста в квартире Генри Таунсенда так и осталось эксклюзивом PlayStation 2

В этом плане Konami отличается завидным постоянством и толерантным отношением ко всем платформам. Достаточно вспомнить Silent Hill HD Collection, вышедший в 2012 году для PlayStation 3 и Xbox 360. Поскольку исходный код оригинальных игр был утрачен, Konami пришлось работать с прекомпилированными дистрибутивами со всеми вытекающими последствиями: Silent Hill 2 и 3, вошедшие в сборник, растеряли львиную долю своего очарования и обзавелись новыми багами. Так, например, из второй части куда-то исчез туман, не только работавший на атмосферу, но и скрывавший границы карты и текстуры низкого разрешения, что полностью сломало все погружение в мрачный мир культового ужастика. На скриншоте ниже слева приведены кадры из ремастера, а справа скриншоты из оригинальной версии игры.


Нет, Мария, Its not okay. Its disgusting!

Поэтому всем, кто хотел бы поностальгировать или впервые приобщиться к, пожалуй, лучшей игровой хоррор-серии, можно посоветовать воспользоваться PCSX2, дабы в полной мере прочувствовать изначальный замысел авторов, вместо того чтобы отдавать деньги Konami за откровенную халтуру.

Преимущество 2: старые игры в новом качестве


Наиболее очевидное преимущество, которое обеспечивает использование эмуляторов, возможность поиграть в классические игры на широкоформатном мониторе в разрешении Full HD или выше с полноэкранным сглаживанием, анизотропной фильтрацией текстур, объемным звуком, возможностью сохранения в любой момент и другими атрибутами современного гейминга. Ведь как бы ни были хороши классические тайтлы, сегодня играть в большинство из них без изменений уже физически больно, особенно когда речь заходит о раннем 3D, благо качественный пиксель-арт практически не подвластен времени.

С помощью эмуляторов можно прокачать даже относительно свежие релизы. Взять ту же The Legend of Zelda: Breath of the Wild. Будучи запущенной на CEMU, игра выглядит куда лучше, нежели на Switch, а если вы являетесь обладателем достаточно мощного ПК, то сможете играть со стабильными 60 FPS, что для гибридной консоли является недостижимой планкой.


The Legend of Zelda: Breath of the Wild на Cemu выглядит просто потрясающе

Если же вы хотите попробовать нечто действительно интересное, рекомендуем обратить внимание на проект 3DSen. Необычный эмулятор NES вышел летом этого года в раннем доступе в Steam. Главной его фишкой является конвертация 2D-графики в 3D (или, если быть совсем точным, в 2,5D) на лету. На данный момент заявлена поддержка 70 тайтлов.


Micro Mages, запущенная на 3DSen

Преимущество 3: больше свободного места в доме


Объем игрового дистрибутива для NES не превышал 40 КБ это в несколько десятков раз меньше объема данного материала, сохраненного в формате docx. При этом размеры картриджа с одной игрой составляли 13,3 12 2 сантиметра. Всего для NES было выпущено 715 игр. Разумеется, отнюдь не каждая из них достойна внимания, а многие проекты, как бы хороши они ни были, могут не понравиться именно вам. Но даже если вы пожелаете обзавестись парой сотен таких игрушек, для их хранения вам потребуется полка весьма внушительных размеров. Учитывая же, что NES лишь одна из множества игровых систем, выпущенных за последние 30 лет, под коллекцию игр для консолей от второго до восьмого поколения вам придется арендовать небольшой склад или выделить целый этаж загородного дома. Именно так и пришлось поступить Антонио Монтейро, коллекционеру из Ричмонда (штат Техас).


Антонио Монтейро и его коллекция видеоигр

Антонио является обладателем самой большой коллекции видеоигр по версии Книги рекордов Гиннесса, включающей 20 139 тайтлов. На точный подсчет всех картриджей, CD, DVD и Blue-Ray ушло в общей сложности 8 дней чистого времени. Ну а сколько места занимает все это добро, вы можете оценить самостоятельно.


Если же вы не испытываете страсти к коллекционированию, то эмуляторы помогут вам сэкономить немало свободного пространства и денежных средств. Ведь, чтобы на долгие годы обеспечить сохранность коллекции, подобной той, что собрал Антонио, вам придется позаботиться и о поддержании постоянного микроклимата в помещении, что также чревато серьезными капитальными и операционными затратами.

Вооружившись же набором эмуляторов вместо самих консолей и цифровыми копиями дистрибутивов, вы избавите себя от множества проблем, связанных с размещением и обслуживанием такой коллекции, благо современные накопители данных способны обеспечить куда большую плотность хранения, нежели архаичные картриджи или оптические диски. Возьмем, для примера, внешний винчестер WD_BLACK P10, разработанный специально для геймеров.


Наиболее вместительная модель емкостью 5 ТБ имеет габаритные размеры всего 11,8 8,8 2 см, то есть оказывается даже меньше картриджа для Nintendo Entertainment System. При этом такой диск способен вместить 125 миллионов копий игр для NES (почти в 175 раз больше, чем в принципе вышло), более 7 тысяч игр для Sony PlayStation (то есть практически все выпущенные проекты) или 1200 игр для PlayStation 2.

WD_BLACK P10 поддерживает высокоскоростной интерфейс USB 3.1 Gen 1, а его производительность достигает показателей 140 МБ/с, что сопоставимо со скоростью внутренних HDD. Помимо этого, данная модель адаптирована для многочасовой работы под нагрузкой, что стало возможным в первую очередь благодаря продуманной системе пассивного охлаждения: крышка корпуса выполнена из металла и играет роль радиатора, эффективно отводя тепло от 2,5-дюймового винчестера.

Если же возможностей P10 вам покажется недостаточно, рекомендуем обратить внимание на WD_BLACK D10.


Если вновь проводить параллели с картриджем NES, то данная модель будет немного длиннее (19,5 см против 13,3) и вдвое толще (4,4 см против 2), что, впрочем, с лихвой компенсируется ее емкостью и производительностью. WD_BLACK D10 способен вместить 8 ТБ данных (200 игр времен NES, 11,5 тысяч игр для PS1 или 1900 игр для PS2), а его производительность достигает уже 250 МБ/с, то есть идентична топовым игровым HDD. Поскольку во вместительном корпусе WD_BLACK D10 нашлось место для кулера, данный винчестер можно эксплуатировать даже в режиме 24/7, не опасаясь его перегрева. В качестве же приятного бонуса стоит упомянуть наличие на боковой панели пары портов USB Type-A мощностью 7,5 Вт, за счет чего диск можно использовать в качестве док-станции для зарядки беспроводной периферии (например, мышки, геймпада или гарнитуры). Благодаря всему перечисленному такой накопитель способен в полной мере удовлетворить потребности не только поклонника ретроигр, но и любителя современных крупнобюджетных проектов.
Подробнее..

Western Digital начинает поставки корпоративных HDD объемом до 20 ТБ

10.07.2020 14:07:02 | Автор: admin


Компания Western Digital анонсировала выход сразу нескольких моделей емких HDD для корпоративного использования. Обновление получили линейки Gold и Ultrastar. В первом случае диски уже можно купить, во втором речь идет об анонсе новых моделей, которые станут доступны не ранее следующего квартала.

WD Gold это носители для корпоративных систем хранения данных. Рядовой пользователь тоже может их приобрести, но позиционируются они как серверные. Линейка жестких дисков Gold поддерживает только интерфейс SATA. Производитель дает на них пятилетнюю гарантию.

Линейка пополнилась моделями на 16 ТБ и 18 ТБ. Скорость передачи данных для моделей объемом в 16 ТБ составляет 262 Мбайт/с, для устройств на 18 ТБ этот показатель чуть выше 269 Мбайт/с. Кэш-буфер у обеих моделей 512 Мбайт. Производитель заявляет, что срок безотказной работы обеих моделей 2,5 млн часов.


Вторая новость о расширении линейки жестких дисков Ultrastar DC моделями с емкостью 16 и 18 ТБ (HC550). Как и предыдущие HDD, они предназначены для использования в корпоративной среде. Их отличие от родственников поддержка не одного, а двух интерфейсов, не только SATA, но и SAS 12G. Скорость передачи данных у моделей емкостью 16 и 18 ТБ 250 МБайт/с и 257 МБайт/с соответственно.


В этих HDD используется технология CMR (Conventional Magnetic Recording), то есть данные хранятся в параллельных дорожках без перекрытия. Последнее актуально для технологии SMR (Shingled Magnetic Recording). Ее достоинство возможность повышения плотности записи, недостаток снижение производительности. У дисков по девять пластин, скорость работы которых 7200 RPM. Объем буфера DRAM - 512 МБ.

Среди прочих преимуществ дисков защита от вибраций, увеличенная производительность, повышенная надежность. На обе модели также распространяется пятилетняя гарантия. Заявленная стоимость 630 евро. Правда, купить HDD объемом в 20 ТБ можно будет не ранее следующего квартала.

Компания Western Digital на дисках не остановилась. Новыми моделями пополнились и линейки гибридных полок JBOD Ultrastar Data60 и Data102, плюс Serv60+8.


Системы будут поставляться вместе с новыми HDD со следующего квартала. Характеристики платформ 1.836PB, 4U. Гарантия на них, как и на жесткие диски, пять лет.


Новая технология охлаждения термальной зоны дисковых полок ArcticFlow дает возможность дискам работать при более низких температурах, чем обычно. Соответственно, вентиляторы работают не на полную мощность, вибрации и шума меньше, а надежность работы выше.
Хотите собрать свой идеальный сервер? Создайте его в нашем конфигураторе.

Подробнее..

Перевод Жесткие диски сделали точное машиностроение привычным делом

14.10.2020 14:07:29 | Автор: admin


Современные накопители на жёстких магнитных дисках (НЖМД) интересным образом совмещают в себе кульминацию достижений точного машиностроения в массовом производстве и самую презираемую технологию хранения данных. Несмотря на такие нелестные прозвища, как вращающаяся ржавчина, большая часть дисков умудряется всю жизнь вращать чрезвычайно гладкие магнитные пластины в нескольких нанометрах от записывающих и читающих головок. Кронштейны последних, в свою очередь дёргают соленоиды, способные расположить головку точно над микроскопической магнитной дорожкой за несколько миллисекунд.

Несмотря на то, что уже много десятилетий на один квадратный миллиметр пластин умудряются впихивать всё больше и больше этих магнитных дорожек, а головки чтения и записи постоянно заменяются на всё более сложные, надёжность НЖМД постоянно растёт. В отчёте за второй квартал 2020 года от компании Backblaze, занимающейся хранением данных, видно, что ежегодный процент отказа их НЖМД значительно уменьшился по сравнению с прошлым годом.

Вопрос в том, значит ли это, что НЖМД со временем будут становиться ещё надежнее, и как новые технологии вроде MAMR и HAMR смогут повлиять на этот процесс в ближайшие десятилетия.

От мега- до тера-



Внутренний механизм и его пятьдесят пластин на 610 мм НЖМД IBM 350

Первые НЖМД начали продавать в 1950-х. На IBM 350 можно было записать 3,75 МБ, и у него было пятьдесят дисков диаметром 24" (610 мм) в шкафчике размерами 15217274 см. Сегодня самые передовые НЖМД в форм-факторе 3,5" (14,710,22,6 см) могут вместить до 18 ТБ с использованием обычной (не черепичной) технологии записи.

Тарелки в IBM 350 крутились со скоростью 1200 об/мин. Новые НЖМД концентрируются на уменьшении размера пластин и увеличении скорости вращения шпинделя (5400 15 000 об/мин). Среди других улучшений размещение головок чтения и записи ближе к поверхности пластины.

IBM 1301 DSU (Disk Storage Unit) 1961 года стал значительной новинкой он использовал отдельные кронштейны с головками для чтения и записи для каждой из пластин. Ещё одна инновация использовала аэродинамику головки находились в свободном полёте над поверхностью пластин, поддерживаемые воздушной подушкой, что давало возможность сильно уменьшить расстояние от них до поверхности.

Спустя 46 лет разработки, в 2003-м IBM продала свой бизнес НЖМД компании Hitachi. К тому времени ёмкость дисков возросла в 48 000 раз, а объём сильно уменьшился. В 29 161 раз. Потребление энергии упало с 2,3 кВт до 10 Вт (у настольных моделей), а стоимость мегабайта упала с $68 000 до $0,002. В то же время количество пластин уменьшилось от десятков до максимум парочки.

Храним больше данных в меньшем объёме



Внутренности 1 Seagate MicroDrive

Миниатюризация всегда была главной целью всех областей будь то механика, электроника или вычислительные технологии. Громадные ламповые или релейные компьютерные монстры 1940-х и 1950-х превратились в менее громадные транзисторные системы, а потом в современные стройные чудеса на базе ASIC. Технология хранения претерпела те же изменения.

Управляющая электроника НЖМД испытала на себе все преимущества увеличения популярности цепей VLSI, а также всё увеличивавшейся точности и уменьшения энергопотребления у сервомоторов. Плотность записи на единицу площади росла с развитием материаловедения, благодаря которому появлялись всё менее тяжёлые и более гладкие пластины (стеклянные или алюминиевые), а качество магнитного покрытия улучшалось. Мы всё лучше разбирались в свойствах отдельных компонентов (корпуса ASIC, паяльные сплавы, соленоиды, аэродинамика кронштейнов, и т.п.), и постепенно на смену революциям пришли инкрементальные улучшения.


Шесть открытых НЖМД размером от 8" до 1"

Хотя к экстремальной миниатюризации НЖМД пытались подступиться уже два раза (1,3" HP Kittyhawk microdrive в 1992 и 1" Microdrive в 1999), в конце концов рынок остановился на форм-факторах 3,5" и 2,5". Форм-фактор Microdrive рекламировали как альтернативу карточкам CompactFlash, использовавшим технологию NAND Flash альтернативу с большей ёмкостью и практически бесконечным количеством перезаписей, что хорошо подходило для встраиваемых систем.

Как и в других областях, физические ограничения на скорость записи и время случайного доступа приводят к тому, что НЖМД оказываются полезнее всего там, где важны большие объёмы хранилища за небольшие деньги, а также высокая надёжность. В итоге рынок НЖМД оптимизировался для настольных и серверных компьютеров, а также для целей видеонаблюдения и резервного копирования (соревнуясь с плёнкой).

Разбираемся в причинах отказа НЖМД


Хотя принято считать, что слабым местом НЖМД являются их механические части, в отказах могут быть виноваты различные причины, а именно:

  • Человеческая ошибка;
  • Отказ оборудования, как механического, так и электронного;
  • Повреждение прошивки;
  • Внешние факторы (жара, влажность);
  • Питание.

НЖМД присваивается величина допустимого физического воздействия при отключении питания или во время работы (когда пластины крутятся, а головки не запаркованы). Если превысить эту величину, могут повредиться соленоиды, двигающие кронштейны, или головка может удариться о поверхность пластины. Если не превышать эти значения, тогда основной причиной отказа будет служить естественный износ, степень которого определяется числом MTBF (Mean time between failures, "средняя наработка на отказ").

MTBF выводится путём экстраполяции из наблюдаемого износа по прошествии определённого времени. MTBF для НЖМД обычно составляет от 100 000 до 1 млн часов, и чтобы проверить работу привода за весь этот период, ему нужно было бы оставаться включённым от 10 до 100 лет [не совсем так вот более правильное объяснение / прим. перев.]. Это число предполагает, что НЖМД работает в рекомендованных условиях.

Очевидно, если подвергать НЖМД резким ударам (уронить его на бетонный пол) или перепадам питания (скачки напряжения, электростатические разряды), это сократит его жизнь. Менее очевидными будут дефекты производства, которые могут найтись у любого продукта, поэтому у большинства продуктов есть приемлемый процент отказов.

Дело не в вас, дело в производственной линии




Несмотря на большие показатели MTBF и очевидные попытки компании Backblaze сделать всё, чтобы её 130 000 НЖМД счастливо крутились всю жизнь, а потом попали в рай для НЖМД (обычно через металлический шредер), компания сообщила, что в первом квартале 2020 ежегодная вероятность сбоев (AFR) составила 1,07%. К счастью, это самый низкий показатель в компании с тех пор, как она начала публиковать отчёты в 2013-м. К примеру, в первом квартале 2019 года AFR равнялся 1,56%.

Как мы уже упоминали, во время производства и установки интегральных схем могут появиться недочёты, которые проявят себя уже во время работы НЖМД. Со временем такие вещи, как электромиграция, тепловой и механический стресс могут вызвать отказы в цепях, от разрыва проводников проволочной разварки внутри корпуса ИС, до износа точек пайки или цепей внутри ИС из-за электромиграции (особенно в результате электростатических разрядов).

Механические компоненты НЖМД зависят от допусков точного машиностроения, а также от правильной смазки. В прошлом могла возникнуть проблема залипания головок, когда свойства смазки со временем менялись, пока кронштейны не теряли возможность выйти из запаркованного положения. На сегодня улучшение смазки более-менее решило эту проблему.

И всё же на каждом производственном шаге есть вероятность появления недостатков, которые в итоге накапливаются, и могут испортить красивый блестящий показатель MTBF, переводя продукт на нехорошую сторону графика вероятности отказов (имеющего форму "ванны"). Эту кривую характеризует ранний пик процента отказов, вызванный серьёзными дефектами на производстве, после чего количество отказов спадает, пока график не приблизится к концу времени жизни устройства.

Заглядывая вперёд




Сегодняшние НЖМД наглядно отражают, насколько повзрослел процесс производства многие старые проблемы, преследовавшие их в последнее десятилетие, решены или обойдены. Какие-то серьёзные инновации, вроде перехода к приводам, заполненным гелием, пока не дали значительного прироста в эффективности или надёжности. Другие изменения, такие, как переход от ПМЗ, перпендикулярной магнитной записи, к HAMR, термомагнитной записи, не должны сильно повлиять на время жизни НЖМД, за исключением каких-либо проблем, связанных с самой технологией.

По сути, будущее технологии НЖМД кажется по-хорошему скучным для всех, кому нравится хранилище большого объёма за небольшие деньги, которое должно продержаться хотя бы лет десять. Базовые принципы НЖМД, то есть, хранение магнитных ориентаций на пластине, можно перенести даже на отдельные молекулы. Такие инновации, как HAMR, должны увеличить долговременную стабильность этих магнитных ориентаций.

Это огромное преимущество НЖМД перед NAND Flash, использующей маленькие конденсаторы для хранения зарядов, и метод записи, физически их повреждающий. Там физические ограничения гораздо более жёсткие, и они привели к созданию более сложных конструкций, типа флэш-памяти четырехуровневой ячейки (QLC), которой приходится различать 16 разных величин напряжения в каждой из ячеек. Эта сложность привела к тому, что накопители на основе QLC во многих случаях работают едва быстрее НЖМД на 5400 об/мин, особенно когда дело касается задержки.

Замедление вращения


Первым НЖМД, который я использовал в своём собственном компьютере, был Seagate на 20 или 30 МБ в IBM PS/2 (386SX), который мой отец отдал мне после того, как они на работе перешли на новые ПК видимо, им надо было освободить место на складе. Во времена MS-DOS этого хватало для ОС, кучки игр, WordPerfect 5.1 и много чего ещё. К концу 90-х это был уже смехотворный объём, и когда дело касалось НЖМД, мы рассуждали уже о гигабайтах.

Несмотря на то, что с той поры я сменил множество ПК и ноутбуков, у меня пока что умирали только твердотельные накопители. Это, а также показатели индустрии как те отчёты от Backblaze вселяют в меня уверенность в том, что новые НЖМД будут крутиться ещё достаточно долго. Возможно, когда память типа 3D XPoint станет достаточно дешёвой и объёмной, ситуация поменяется.

А до тех пор, вращайтесь себе.
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru