Исследователи говорят, что они разработали метод удаленного отслеживания движения объектов в комнате с помощью зеркал и радиоволн в надежде, что однажды это поможет контролировать запасы ядерного оружия.
По данным некоммерческой организации «Международная кампания за отмену ядерного оружия», девять стран, включая Россию, США, Китай, Францию, Великобританию, Пакистан, Индию, Израиль и Северную Корею, в совокупности владеют около 12 700 ядерными боеголовками.
Между тем, более 100 стран подписали Договор ООН о запрещении ядерного оружия, пообещав не «разрабатывать, испытывать, производить, приобретать, обладать, накапливать запасы, использовать или угрожать применением» инструментов массового уничтожения. Отслеживание признаков секретной разработки ядерного оружия или изменений в существующих тайниках с боеголовками может помочь правительствам выявить организации, нарушающие правила.
Новая методика, разработанная группой исследователей под руководством Института безопасности и конфиденциальности Макса Планка (MPI-SP), направлена на удаленный мониторинг удаления боеголовок, хранящихся в военных бункерах. Ученые установили 20 регулируемых зеркал и две антенны, чтобы следить за движением синей бочки, хранящейся в транспортном контейнере. Одна антенна излучает радиоволны, которые отражаются от каждого зеркала, создавая уникальную картину отражений, обнаруживаемую другой антенной.
Сигналы предоставляют информацию о местонахождении предметов в помещении. Перемещение объектов или зеркал приведет к появлению другой картины отражения. Эксперименты показали, что система достаточно чувствительна, чтобы определить, сместился ли синий ствол всего на несколько миллиметров. Теперь команда считает, что его можно будет применить для отслеживания того, были ли ядерные боеголовки удалены из запасов.
На этом этапе читатели могут задаться вопросом, почему эта технология предлагается для этой работы, если видеонаблюдение, определение местоположения по Wi-Fi или любое количество других методов наблюдения могут выполнять ту же работу.
В документе поясняется, что антенно-зеркальный метод не требует защищенных каналов связи или защищенного от несанкционированного доступа сенсорного оборудования. Авторы статьи утверждают, что он также «устойчив к серьезным физическим и вычислительным атакам».
«Семьдесят процентов мирового ядерного оружия хранится в качестве военного резерва или ожидает демонтажа», — заявил Себастьен Филипп, соавтор исследовательской статьи, младший научный сотрудник Школы общественных и международных отношений Принстонского университета. «Наличие и количество такого оружия на любом конкретном объекте невозможно легко проверить с помощью спутниковых изображений или других средств, которые не позволяют заглянуть в хранилища, согласно соглашениям о контроле над ядерным оружием. Эта новая технология проверки решает эту давнюю проблему и способствует будущим дипломатическим усилиям, которые будут направлены на ограничение всех типов ядерного оружия».
На практике должностные лица таких организаций, как Международное агентство по атомной энергии под руководством ООН, которое пропагандирует мирное использование ядерной энергии, могли бы установить систему в ядерном бункере и измерить радиоволны, отражающиеся от ее зеркал. Уникальный сигнал затем может быть сохранен в базе данных.
Позже они могли бы попросить правительство, контролирующее ядерные арсеналы, измерить радиоволновый сигнал, записанный антенной-детектором, и сравнить его с первоначальным результатом, чтобы проверить, были ли перемещены какие-либо боеголовки.
Если оба измерения одинаковы, запас ядерного оружия не подвергался вмешательству. Но если они разные, это показывает, что что-то происходит. Однако этот метод эффективен только в том случае, если первоначальный радиоотпечаток, детализирующий исходную конфигурацию боеголовок, остается в секрете.
К сожалению, это не совсем надежно, учитывая, что злоумышленники технически могут использовать алгоритмы машинного обучения, чтобы предсказать, как положения зеркал генерируют соответствующий радиоволновой сигнал, обнаруживаемый антенной.
«При наличии 20 зеркал злоумышленнику потребуется восемь недель, чтобы расшифровать основную математическую функцию», — сказал Йоханнес Тобиш, соавтор исследования и исследователь MPI-SP. «Благодаря масштабируемости системы можно еще больше повысить коэффициент безопасности».
Чтобы предотвратить это, исследователи заявили, что верификатор и проверяющий должны договориться отправить обратно результаты измерения радиоволн в течение короткого периода времени, например, в течение минуты или около того.
«Помимо проверки контроля над ядерным оружием, наша инспекционная система может найти применение в финансовом секторе, секторе информационных технологий, энергетике и искусстве», — заключили они в своей статье. «Возможность удаленно и безопасно контролировать деятельность и активы, вероятно, станет более важной в мире, который становится все более сетевым и где физические перемещения и доступ на месте могут быть ненужными или даже нежелательными».