Борьба под микроскопом: как белорусские наработки в электронике стали популярны в мире

Борьба под микроскопом

Компетенции в области электроники являются одними из важнейших факторов кибербезопасности. Белорусские наработки используют во многих странах мира 

Опасаться ли человечеству восстания машин? Захватят ли роботы контроль над планетой? Может ли искусственный разум выйти из-под контроля? Пока эти вопросы однозначно решили только фантасты. Научное сообщество не исключает такого развития событий, но и не считает его предопределенным. Практически очевидно: контролировать процессы будут не роботы, а те, кто их производит. Точнее даже — те, кто делает не роботов, а микросхемы. Управлять миром можно через транзисторы и полупроводники. Причем делать это незаметно. Факт научно доказанный. Поэтому сегодня наличие в стране собственных компетенций и производственной базы в области микроэлектроники является принципиальным фактором национальной независимости.

Закладка-невидимка

Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор Анатолий Белоус
, заместитель генерального директора по научно-техническим программам и научной работе ОАО «Интеграл» — управляющая компания холдинга «Интеграл», проблемами кибербезопасности занимается вплотную уже более десяти лет. И с полной уверенностью ученого заявляет: противостояние в киберпространстве не домыслы конспирологов (хотя на эту тему и ходит немало легенд), а реальность. И таковой она стала в том числе благодаря глобализации отрасли микроэлектроники.

Факт общеизвестный, что современные заводы по производству компонентной базы крайне дорогие, окупаются только за счет больших объемов производства и выхода на глобальные рынки сбыта. Поэтому сегодня практически ни одна страна (даже США) не может обойтись полностью своими силами в производстве сложных электронных систем. Даже стратегической важности. 

Американцы и китайцы — и те закупают друг у друга микросхемы. Еще чаще используется механизм, когда в развитых странах проводится разработка микросхем, а их производство передается на заводы в третьи государства. В этом и кроется подвох. Анатолий Белоус объясняет:
— Микросхема может содержать больше миллиона транзисторов. И на фабрике-изготовителе могут появиться несколько десятков «лишних» транзисторов — так называемые скрытые трояны. Они ничем себя не проявляют, но только до поры до времени. Это бомба замедленного действия. В определенный момент — через несколько месяцев или даже лет — они «просыпаются». Могут передавать «хозяину» информацию, а могут тлетворно влиять на работу всей электронной системы. Вплоть до ее разрушения. 
Если такие аппаратные трояны попадают в бытовые или корпоративные компьютеры — это неприятно. Наверное, ни для кого не секрет, что наш смартфон или планшет знает о нас больше, чем мы сами про себя. Но крайне опасно, когда такие «закладки» попадают в электронные системы, которые управляют стратегическими предприятиями и коммуникациями: энергетические системы, компании топливного комплекса, системы, так или иначе связанные с национальной безопасностью. 

Противостояние нашего времени будет решаться не на земле, в воздухе или воде. И даже не в космосе. Ключевые события будут разворачиваться в невидимой сфере — кибернетической. И ее освоение США уже официально прописали в своей военной доктрине. Ряд документов есть в открытом доступе. Поэтому сомневаться в существовании кибероружия возможно только по наивности. 


По принципам военного времени

Собственно говоря, успехи нашей радиоэлектронной науки и технологий, с одной стороны, ставят Беларусь в один ряд с высокотехнологичными странами мира. С другой — превращают «Интеграл» в предприятие стратегического значения. Поэтому наш холдинг находится под санкциями уже лет десять. Что, в принципе, только подтверждает его значимость для национальной безопасности. 

Другой вопрос, что современные кибертехнологии развивать очень дорого. И так или иначе требуется серьезная кооперация на региональном уровне. В той же Европе созданы по этой тематике кластеры, которые объединяют усилия сотен компаний. 
В этом разрезе принципиально важно сотрудничество с Россией — нашим ключевым партнером, как в рамках Союзного государства, так и Евразийского экономического сообщества, Организации Договора о коллективной безопасности. Именно по этой причине во время подписания союзных программ президенты Беларуси и России особое внимание уделяли сотрудничеству в области микроэлектроники. 
Эта отрасль развиваться без государственной поддержки не может. И ни в одной стране в мире и не развивается. Огромные дотации по разным каналам финансирования выделяются в США, Китае, Европейском союзе. В Беларуси и России вложения пока намного скромнее, хотя нельзя сказать, что отрасль полностью обойдена вниманием. 
Самое главное, что в Беларуси удалось сохранить не только производственную базу, но и научный потенциал, вузовскую школу в области электроники. И при соответствующем финансировании она сможет по уровню компетенций выйти на новую высоту. 

Боевые вирусы 

Пожалуй, одним из самых известных фактов применения «боевых вирусов» (по крайней мере, у специалистов на этот счет существуют серьезные и обоснованные подозрения) — атака на иранскую ядерную программу. Тогда около тысячи урановых центрифуг вдруг стали работать неадекватно и в итоге остановились. Скрытые трояны разрушили электронные системы управления аппаратами.
Надо отметить, что в этом направлении мировая индустрия значительно продвинулась за последние годы. И технологии внедрения разных вредоносных «штучек» стремительно совершенствуются. Каждая из стран, претендующих на роль великой державы, старается о своих оппонентах и партнерах знать как можно больше. А еще лучше — внедряться и в нужный им момент управлять чужими электронными системами. 
Именно поэтому вопрос гарантирования кибербезопасности, вопрос кибератак, является одним из ключевых на повестке дня в международных переговорах. В том числе между Россией и ­НАТО. 

Как тайное сделать явным

— В Беларуси есть мощная научная школа в области радиоэлектроники и смежных областях, — утверждает Анатолий Белоус. — С коллегами мы глубоко изучили этот вопрос. Итогом наших исследований стал двухтомник «Программные и аппаратные трояны: способы внедрения, методы защиты». 
Можем с гордостью сказать, что такой труд мы издали первыми в мире. Его уже перевели на английский, французский, испанский и другие языки, сегодня американские, европейские инженеры учатся по белорусским книгам. В своем фундаментальном труде мы подробно рассмотрели все возможные на сегодняшний день способы внедрения троянов. И доказали: если заказчик передает производство микросхем на аутсорсинг, то существует минимум пять-шесть способов внедрить аппаратный троян. 
Как от них защититься? Первый вариант — электронную компонентную базу для стратегических отраслей производить собственными силами. Но в современных реалиях это очень дорого и практически невозможно осуществить, даже экономически развитым и богатым странам, таким как США и Китай. Хотя эти государства стараются максимально локализовать производство ключевых изделий на территории своих стран. 

Надо отметить, что в этом разрезе «Интеграл» является предприятием не столько коммерческим, сколько обеспечивающим национальную безопасность. Причем не только белорусскую, но и российскую. Да, возможно, производственная база не самая мощная. Минимальная проектная величина изделий — 0,35 микрона. Кажется, что это очень много. Фабрики — лидеры в мировой полупроводниковой индустрии уже перешли на размерность 14 нанометров и стремятся к пяти и даже двум.


По сравнению с этими «крошками» белорусские интегральные микросхемы кажутся «великанами». Но все же больше половины элементной базы в мире сегодня производится в размерном ряде более 0,25 микрона. Поэтому продукция «Интеграла» обеспечена спросом на ближайшие 20 лет. Возможно, и пожизненно… 
Исходя из законов физики, уменьшение размеров электронных изделий снижает их надежность, делает чувствительными к различным излучениям и другим воздействиям окружающей среды. Поэтому в изделиях, в которых надежность — принципиальнейший фактор, используются и еще долго будут использоваться интегральные микросхемы с проектным размером 0,35 микрона. 
Но самый важный и принципиальный фактор — «Интеграл» является ключевым предприятием для формирования компетенций и развития научного потенциала в радиоэлектронике. По некоторым направлениям, например, вопросам воздействия различных излучений на электронные системы, наша школа является одной из лучших в мире. 

Такими компетенциями обладают очень немногие страны. И сегодня эти компетенции принципиально важны не только для производства новых изделий, но и сохранения национальной безопасности. Если невозможно отказаться от международной кооперации, то, обладая знаниями и опытом, есть возможность разработать системы защиты от тех же аппаратных троянов. 

Анатолий Белоус объясняет: этими вопросами в США серьезно занимаются уже лет двадцать. Разработали большое количество стандартов, которые становятся барьером для несанкционированного внедрения в стратегические электронные системы. Огромную работу в этом направлении проводит Китай. В Беларуси этой проблематикой занялись вплотную лет десять назад. Разработали методику, сложную систему математических моделей, которые позволяют изготовленную за рубежом микросхему сравнить на соответствие с тем шаблоном, который передавали на фабрику разработчики для ее производства. Наши разработки позволяют среди миллионов транзисторов найти несколько десятков «лишних» и их блокировать. 

Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter