Представлено устройство хранения данных на базе квантовой голографии

Физики из Стенфордского Университета представили первое в мире работающее на практике квантовое голографическое устройство хранения данных. Пока исследователям удалось перманентно в квантовом пространстве при помощи одного электрона сохранить лишь 35 бит данных, но такой успех в Стенфорде называют самым началом.

По мнению многих экспертов, через 10-15 лет именно квантовые системы хранения данных придут на смену нынешним носителям и смогут сохранять тысячи терабайт данных в ограниченном трехмерном пространстве. Физически квантовые системы хранения можно сравнить с "трехмерными жесткими дисками": запись данных на нынешние носители осуществляется на поверхность магнитных пластин или ряды ячеек памяти в чипах, однако и первые и вторые пишут данные только в 2 изменениях. Квантовые же носители представляют собой 3d-объем, 100% которого можно использовать для записи и считывания данных, сообщает cybersecurity.ru.

Традиционное голографическое изображение создается за счет разбивки лазерного луча на потоки и его отражение от поверхности, о которую он ударяется. 2 луча могут создать лишь 2-мерную голограмму, добавление третьего делает ее объемной и способной двигаться.

В квантовых голографических системах к качестве поверхности для записи используется объемый газ, точнее его ионы, которые под действием лазера особым образом выстраиваются. Кодирование (запись) данных происходит путем перекрещивания двух когерентных лазерных лучей, объектных и побочных (дополнительных) внутри специального материала. Объектный луч содержит информацию, которую необходимо сохранить, в то время как побочный луч призван облегчить процесс. В результате интерференция между лучами создаёт химические и/или физические изменения в светочувствительном носителе, где данные и сохраняются.

Однако здесь необходимо упомянуть роль дифракции. Дифракция освещается одной или двумя волнами, используемыми для записи информации, одна из которых рефрагированная, в то время как другая – реконструктивная. Дифракции могут быть помещены друг за другом, либо быть наложенными одна на другую в необходимом положении, чтобы скидрированные биты могли иметь свободный доступ. В дополнение к огромной запоминающей возможности, голографическое хранение данных может похвастаться быстрым уровнем передачи данных, около одного миллиарда бит в секунду и сократить время до десятков микросекунд.

"Мы экспериментально доказали возможность сохранения 35 бит в перманентном фермионном состоянии. Последующие опыты доказали 100% доступность записанных данных. Величина одного бита в полученной нами системе составила 0,025 нанометра", - говорят в Стенфорде.

По прогнозам разработчиков, первые практические квантовые системы на рынке появятся через 5 лет, а их коммерческий расцвет наступит лет через 20-25.

Anti-Malware Яндекс ДзенПодписывайтесь на канал "Anti-Malware" в Telegram, чтобы первыми узнавать о новостях и наших эксклюзивных материалах по информационной безопасности.

Новый способ перепрограммирования NES Tetris, не выходя из игры

Специалисты обнаружили новый метод перепрограммирования NES Tetris, который может помочь любителям набирать очки избежать сбоев в игре.

Ранее в этом году стало известно, что один из игроков классического «Тетриса» впервые нажал на «kill screen» игры, активировав «аварийный режим» после невероятного 40-минутного прохождения 1 511 строк.

«Экран убийства» — это уровень в компьютерной игре, который удерживает игрока от продолжения игры из-за ошибки в реализации. Вместо того, чтобы завершаться нормально, игра заикается, сбрасывается или вызывает другие ошибки, препятствующие ей.

Некоторые игроки используют этот «экран убийства» и ряд сложных манипуляций с памятью, чтобы закодировать новое поведение в версиях NES Tetris, работающих на немодифицированном оборудовании и картриджах.

Ещё с 2021 года было известно о базовом методе внедрения внешнего кода в NES Tetris, когда игроки исследовали декомпилированный код игры.

Совсем недавно Displaced Gamers выложили видео, где подробно рассказывается, как перепрограммировать «Тетрис», играя в него, с помощью кодирования в таблице высоких результатов.

 

Сбой в NES Tetris происходит, когда обработчик очков в игре слишком долго подсчитывает баллы между кадрами, что может произойти после 155-го уровня. При данной задержке часть управляющего кода прерывается процедурой записи нового кадра, что заставляет его переходить в непредусмотренную часть оперативной памяти игры в поисках следующей инструкции.

Зачастую именно это неожиданное прерывание является причиной перескакивания кода в самую глубь оперативной памяти, где «мусорные» данные считываются как код, что приводит к ошибке в игре.

Именно этим «прыжком» игроки научились управлять с помощью того, как Tetris обрабатывает потенциальные вводы при запуске на японской версии консоли Famicom.

Японская Famicom оснащается двумя контроллерами, подключаемыми к устройству, в отличие от американской Nintendo Entertainment System (NES). Через порт расширения на передней панели системы игроки могут подключить контроллеры сторонних производителей.

Код игры Tetris считывает входные данные с этого «дополнительного» порта контроллера, к которому можно подключить два дополнительных стандартных контроллера NES с помощью адаптера.

Оказывается, что область оперативной памяти, которую Tetris использует для обработки дополнительного входа контроллера, также применяется для расположения в памяти той процедуры перехода кода, описанной ранее.

Таким образом, когда эта процедура перехода будет прервана в результате сбоя, в этой оперативной памяти будут храниться данные, представляющие кнопки, нажимаемые на контроллерах. Это дает игрокам потенциальный способ контролировать, куда именно отправится игровой код после сбоя.

Интересно, что код перехода отправляется в область оперативной памяти, в которой хранятся имена и оценки для списка высоких результатов игры, что предоставляет еще большую поверхность оперативной памяти, которой может манипулировать непосредственно игрок.

Если поставить «(G» в целевую часть таблицы высоких результатов B-Type, то можно заставить игру перейти в другую область таблицы высоких результатов, где она начнет последовательно считывать имена «голым металлическим» кодом, где буквы и цифры представляют собой операционные коды для процессора NES.

В области ввода имени могут быть использованы лишь 43 возможных символа и 10 различных цифр, которые могут быть частью высокого балла. Это означает, что только небольшая часть доступных инструкций опкода NES может быть «закодирована» в таблицу высоких результатов, используя доступную поверхность атаки.

Displaced Gamers удалось написать короткий фрагмент кода, который можно перевести в данные таблицы высоких результатов. Эта простая процедура ставит два нуля в верхних цифрах счета игры, уменьшая время обработки счета, которое в противном случае привело бы к сбою.

Из-за отсутствия системы сохранения, работающей от аккумулятора, все эти высокие баллы придется набирать хакерам каждый раз, когда они будут включать Tetris на стартовой NES.

Ограниченное пространство в таблице высоких результатов также не оставляет места для прямого кодирования сложных программ поверх реального кода Tetris.

Anti-Malware Яндекс ДзенПодписывайтесь на канал "Anti-Malware" в Telegram, чтобы первыми узнавать о новостях и наших эксклюзивных материалах по информационной безопасности.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru