비트 방식
이것은 물리적 인 물체의 파괴에 대한 공명의 적용에 관한 두 번째 기사입니다.
첫 번째 기사 "바이러스의 Stuxnet의 러시아 흔적" 소개의 성격을 띠고 있었고, 전문가가 아닌 광범위한 독자를 위해 고안되었습니다.
이제는이 방법에 대해 자세히 알고 싶지만 먼저 공명의 예를 들어 비디오를보고, 기사의 주제가 더 명확해질 것이라고 생각합니다. 백 번 읽는 것보다 한 번 보는 것이 더 낫습니다 ...
동영상은 다음과 같습니다.
여기에 또 다른 :
그러니 존경심으로 공명을 치료하십시오.
유명한, 알려지지 않은 Stuxnet
세계적으로 유명한 바이러스 스턱 스넷 (Stuxnet)은 이제 모든 종류의 공포 이야기로 바뀌 었습니다. 누구나 알고 있습니다. 그러나 2 년 동안 우라늄 농축을 위해 원심 분리기를 은밀히 파괴 한 방법에 대해서는 아무도 모릅니다. 이것은 심지어 사보타지가 아니라 더 정교한 사보타지 방법 인 사보타지입니다.
2 년 동안 수백 개의 원심 분리기가 끊임없이 고장 나고, 모든 생산 일정이 깨졌으며, 전문가가 "귀에"라고 부르며 벨로루시에서 전투로드가 내부 소프트웨어 업데이트 모듈 인 바이러스 탐지에 대한 메시지가 수신되기 전까지는 아무 것도 할 수 없습니다. 산업 자동화 회사 인 Siemens.
이 바이러스는 Stuxnet이라고 불 렸습니다. 감염 방법, 커널 수준으로 침투하는 방법 및 로컬 네트워크에서 Simatic S7 컨트롤러의 암호 보호를 해제하는 방법을 사용하여 이해합니다. 바이러스에 의해 업데이트 된 그룹 원심 분리기 그룹 컨트롤러 소프트웨어의 펌웨어에서 무엇인가가 이해되었습니다.
그러나 아무도 아직이 사보타주 행위에서 장비를 무력화시키는 물리적 방법을 설명하지 못했습니다. 그러므로 우리는이 가장 중요한 수수께끼를 다루려고 노력할 것입니다.
우리가 아는 것
이 컨트롤러 Simatic S7 주변 모듈로 완성 :
마이크로 프로세서 장치 자체는 파란색 키가있는 상자이며 나머지는 주변 장치입니다. 마이크로 컨트롤러 소프트웨어 (특별한 STEP 7 인터프리터 언어 사용)는 내부 플래시 메모리에 저장됩니다. 컨트롤러 자체의 소프트웨어 및 펌웨어 펌웨어는 네트워크를 통해 또는 물리적으로 이동식 플래시 드라이브를 통해 업데이트됩니다. 이러한 제어기는 31 가스 원심 분리기에 대한 제어 장치를 즉시 그룹화했습니다.
그러나 원심 분리기는 전기 모터의 작동을위한 주파수 변환기 인 다음과 같은 다른 장치를 통해 직접 파손되었습니다.
이것이 다양한 전력의 비동기 전기 모터 용 주파수 변환기 (변환기)의 모습입니다. 이름은이 장치의 기능적 목적을 암시하며 표준 네트워크 (360 상 XNUMXV)의 전압을 다른 주파수와 다른 정격의 XNUMX 상 전압으로 변환합니다. 전압 변환은 네트워크의 신호에 의해 제어되거나 제어판에서 수동으로 설정됩니다.
하나의 Simatic S7 컨트롤러는 주파수 변환기의 그룹 (31 장치)을 31 원심 분리기의 CU 그룹으로 각각 제어했습니다.
전문가들에 따르면, 그룹 컨트롤 컨트롤러의 소프트웨어 의미론은 스턱 스넷 바이러스에 의해 크게 수정되었으며 원심 분리기가 수정 된 컨트롤러 소프트웨어의 결과물이라고 생각했습니다. Simatic S7 주파수 변환기상의 그룹 SU의 명령들.
바이러스에 의해 수정 된 컨트롤 유닛의 소프트웨어는 15 분 5 시간 간격으로 한 번씩 각 주파수 변환기의 작동 빈도와 이에 연결된 원심 분리기 전기 모터의 회전 빈도를 변경했습니다.
리서치 회사의 의미론에 대한 설명은 다음과 같습니다.
따라서 1410Hz에서 2Hz로 변경되고 1064Hz에서 다시 변경됩니다. 807 Hz 및 1210 Hz.
따라서 모터 속도는 1410Hz 단계에서 2Hz에서 1064Hz로 변경된 다음 역전됩니다. 다시 말씀 드리지만, 이때의 정상 작동 주파수는 807Hz에서 1210Hz 사이로 유지되었습니다.
그리고 의미론은 이것에 기초하여 결론을 내린다.
따라서, Stuxnet 사보타주
(따라서, Stuxnet은 다른 시간에 다른 속도로 엔진을 느리게하거나 가속시켜 시스템을 파괴합니다.)
중등 학교의 볼륨에서만 물리학 및 전기 공학을 아는 현대 프로그래머에게는이 정도면 충분하지만 더 유능한 전문가에게는 그러한 설명이 일관성이 없습니다. 허용 범위 내에서 원심 분리기 로터의 회전 속도가 변경되고 작동 주파수가 공칭 값 자체에서 200Hz (약 15 %) 단기간 초과되면 대규모 장비 고장이 발생할 수 없습니다.
기술 세부 사항 없음
이것은 농축 우라늄 생산을위한 가스 원심 분리기의 캐스케이드이다 :
우라늄 농축 공장에는 수십 개의 폭포가 있는데, 20-30 천의 총 원심 분리기가 통과합니다 ...
원심 분리기 자체는 매우 단순한 장치이며, 개략도입니다.
그러나이 건설적인 단순성은 기만적입니다. 사실, 약 2 미터 길이의 원심 분리기의 로터는 약 50 000 분당 회전 속도로 회전합니다. 길이가 거의 2 미터 인 복잡한 공간 구성으로 로터를 균형 조정하는 것은 매우 어려운 작업입니다.
또한, 베어링의 로터 서스펜션의 특별한 방법이 필요하며,이 목적을 위해 복잡한 자기 중심 매달린 서스펜션을 갖춘 특수 유연한 니들 베어링이 사용됩니다.
가스 원심 분리기의 신뢰성을 위해 주요 문제는 로터의 특정 회전 속도와 관련된 기계적 구조의 공명입니다. 가스 원심 분리기는 이러한 기준으로 분류됩니다. 공진 속도보다 높은 회 전자 속도로 작동하는 원심 분리기를 초 임계, 이하-아 임계라고합니다.
로터의 회전 주파수가 기계 공진의 주파수라고 생각할 필요가 없습니다. 어떤 종류의 기계 공진은 매우 복잡한 관계를 통해 원심 분리기 로터의 회전 속도와 관련이 없습니다. 공진 주파수 및 회 전자 속도는 크기 순서에 따라 달라질 수 있습니다.
예를 들어, 원심 분리기의 일반적인 공진 영역은 10Hz-100Hz 이내의 주파수이며, 회 전자 속도는 분당 40-50 수천 회전입니다. 또한, 공진 주파수는 고정 된 매개 변수가 아니라 유동적이며 원심 분리기의 현재 작동 모드 (조성, 가스 온도의 밀도)와 회 전자 현가 장치 설계의 백래시에 따라 달라집니다.
장비 개발자의 주요 임무는 원심 분리기가 진동 증가 (공진) 모드에서 작동하지 않도록 방지하는 것입니다.이를 위해 진동 수준 (스트레인 게이지)에 대한 자동 비상 차단 시스템, 기계 구조 (타코미터)에서 공진을 유발하는 회 전자 속도에서의 작동, 모터의 전류 부하 증가 ( 현재 보호).
응급 시스템은 설비의 정상 작동에 책임이있는 장비와 결합되어서는 안되며, 일반적으로 작업을 멈추게하는 매우 단순한 전자 기계 시스템 (비상 스위치 만)입니다. 따라서 프로그래밍 방식으로 비활성화 및 재구성하지 마십시오.
미국과 이스라엘의 동료들은 완전히 사소한 일을 해결해야했습니다. 동시에 원심 분리기를 파괴하지 않으면 서 보호 자동화가 시작됩니다.
그리고 지금은 알려지지 않은 것에 대해, 그것이 어떻게 이루어 졌는지에 대해서
Symantik 전문가들의 연구를 러시아어로 번역 한 과학 센터 "NAUTSILUS"의 번역자들의 가벼운 손으로, 원래의 Symantik 보고서를 읽지 않은 많은 전문가들은 사고가 원심 분리기 전기 모터의 작동 전압 주파수가 2Hz로 감소했기 때문에 사고가 발생했다고 생각했습니다.
이것은 사실이 아니며, 정확한 번역은 기사 본문 시작 부분에 주어집니다.
그리고 원칙적으로 고속 비동기 전기 모터의 공급 전압 주파수를 2Hz로 낮추는 것은 불가능합니다. 이러한 저주파 전압을 권선에 단기간 공급하더라도 권선의 단락 및 과전류 보호가 발생합니다.
모든 것이 훨씬 똑똑해졌습니다.
아래에 기술 된 전기 기계 시스템에서 공진의 여기 방법은 새로운 것으로 주장 할 수 있습니다. 저자의 것으로 간주되지만 스턱 스넷 바이러스의 저자가 이미 그것을 적용했을 가능성이 높습니다. 아아, 남아있는 모든 것은 표절하는 것입니다.
그럼에도 불구하고, 나는 물리학의 기초에 대한 교육 프로그램을 동시에 쓰면서 손가락에 대해 설명한다. 정신적으로 케이블에 거는 거대한 부하, 즉 톤을 상상해보십시오. 긴 10 미터를 가정하십시오. 우리는 고유 한 공진 주파수를 가진 가장 단순한 진자를 가지고 있습니다.
1kg에 힘을가하면서 새끼 손가락을 흔들고 싶다고 가정 해보십시오. 한번 시도해도 눈에 띄는 결과는 발생하지 않습니다.
따라서 1k에서 1000 시간에 반복적으로 푸시해야합니다. XNUMX 번을 말하면, 그러한 다중 힘은 톤 당 단일 힘 적용과 동등 할 것이라고 추측 할 수 있습니다. 이것은 그러한 진자를 만드는데 충분합니다.
그래서, 우리는 전술을 바꾸고, 1kg에 힘을 넣을 때마다 매달아 진 하중을 새끼 손가락으로 반복적으로 밀기 시작합니다. 물리학 자들이 모르기 때문에 우리는 다시 실패 할 것이다 ...
그리고 그들이 알고 있다면, 그들은 진자의 진동주기를 먼저 고려할 것입니다 (무게는 절대적으로 중요하지 않습니다, 10 미터의 정지, 중력 1g). 작은 손가락으로이 작은 손가락으로 하중을 가하기 시작했습니다. 수식은 잘 알려져 있습니다.
10-20을 통한 몇 분 동안이 진자는 톤 스윙에서 무게가 나기 때문에 "엄마는 울지 마라."
그리고 진자의 모든 스윙에서 새끼 손가락을 누를 필요는 없으며, 이것은 진자를 한 번에 두 번 또는 수 백 번 진동시킨 후에도 수행 할 수 있습니다. 빌드 업 시간은 비례하여 증가하지만 빌드 업 효과는 완전히 유지됩니다.
중등 학교의 물리학 및 수학 (일반적인 현대 프로그래머에 대한 지식의 수준)을 알고있는 사람들을 놀라게 할 것입니다. 그러한 진자의 진동주기는 진동의 진폭에 의존하지 않고 휴식 지점, 진동주기 및 따라서 진자의 진동 주파수에서 밀리미터 또는 미터로 진동합니다 일정하다.
모든 공간 구조에는 하나도 존재하지 않지만 몇 가지 공진 주파수가 있습니다. 실제로 몇 개의 진자가 있습니다. 기술적 인 특성으로 인해, 가스 원심 분리기는 고품질의 소위 기본 공진 주파수를 가지고 있습니다 (그들은 효과적으로 발진 에너지를 축적합니다).
손가락으로 공명 주파수에서 가스 원심 분리기를 돌리는 것만 남아 있습니다. 농담, 물론, 자동 제어 시스템을 갖춘 전기 모터가 있다면 똑같은 일이 눈에 띄지 않게 할 수 있습니다.
이렇게하기 위해서는 전기 모터의 속도를 분출하여 (2Hz에 따라 바이러스가 증가시킨 것처럼) 원심 분리기의 기계 설계의 공진 주파수로 이러한 저크를 생성해야합니다.
다시 말해, 가변 주파수 주파수 변환기를 사용하여 기계 공진의 주파수를 모터에 출력 할 필요가 있습니다. 공급 전압의 주파수가 변할 때 모터에서 발생하는 힘의 순간은 기계적 공진의 주파수로 케이스로 전달되며 점차적으로 공진 진동은 설치가 붕괴되기 시작하는 수준에 도달합니다.
특정 평균값을 중심으로하는 주파수 변동을 "비트 (beat)"라고하며, 이는 모든 주파수 변환기의 표준 효과입니다. 주파수는 특정 한계 (일반적으로 공칭 값의 10 % 이하) 내에서 "걷는"이라고합니다. 이러한 고유 진동수로 위장 된 파괴 장치는 인공적으로 도입 된 전기 모터의 주파수 변조이며 원심 분리기의 공간 설계의 기계 공진 주파수와 동기화됩니다.
나는 더 이상 주제에 들어 가지 않을 것이다. 그렇지 않으면 그들은 나에게 사보타르를위한 단계별 지침을 쓰고 있다고 비난 할 것이다. 그러므로 토론 밖에서는 특정 원심 분리기 (각 원심 분리기마다 개별)에 대한 공진 주파수를 찾는 문제를 해결할 것입니다. 같은 이유로, 나는 진동에 대한 비상 사태 보호를 시작하기에 앞서 균형을 잡아야 할 때 "미세한"조정 방법을 설명하지 않겠다.
이러한 작업은 주파수 변환기에 설치된 프로그래밍 방식으로 사용 가능한 전류 출력 전압 센서를 통해 해결됩니다. 단어를 믿으십시오. 이것은 실제로 실현 가능합니다. 알고리즘에서만 사용됩니다.
다시 Sayano-Shushenskaya HPP에서의 사고에 관해서
이전 기사에서 수력 발전소 사고는 특별한 소프트웨어를 사용하여이란의 우라늄 농축 공장에서와 같은 방법 (공명 방식)에 의해 야기되었다는 가설을 세웠다.
이것은 당연히 동일한 Stuxnet 바이러스가 여기저기서 작동한다는 것을 의미하지는 않습니다. 인위적으로 유도 된 기계 구조의 공진과 같은 대상의 파괴와 동일한 물리적 원리가 작용했습니다.
공진의 존재는 터빈 커버를 고정하는 풀린 너트의 존재 및 축 방향 진동 센서의 사고 발생시 유일한 작동 센서의 표시에 의해 표시됩니다.
이란 우라늄 농축 공장의 파괴 사실과 HPP 사고의 시간과 원인의 일치, 사고 당시 연속 진동 제어 시스템이 꺼졌고, 터빈 유닛의 자동 제어 시스템 제어하에 유닛의 작동을 감안하면 공진은 우연한 현상이 아니라 인공적인 현상이라고 추정 할 수있다.
이 가정이 사실이라면, 가스 원심 분리기가있는 상황과 달리, 터빈 유닛을 파괴하는 작업은 수동 개입이 필요합니다. 수력 발전소에서 사용할 수있는 장비로 인해 탬퍼 소프트웨어가 개별 공진 주파수를 자동으로 감지 한 다음 알람 센서를 트리거하지 않고 비상 모드로 진동을 유지할 수 없었습니다.
수력 발전소에서, 사보타지 소프트웨어의 작업은 "인적 요소"의 사용을 요구했다. 누군가는 어떻게 든 진동 제어 서버를 꺼야했고, 그 전에는 계획된 유지 보수 중 사고 발생 6 개월 전에 제거 된 특정 터빈 장치의 공진 매개 변수를 파괴 장치 소프트웨어 개발자에게 전달해야했습니다.
나머지는 트릭이었다.
공진이 터빈 로터의 몸체에서 발생했다고 생각할 필요는 없습니다. 물론 아닙니다. 터빈 로터와 가이드 베인의 블레이드 사이에 위치한 탄성 캐비테이션 캐비티로 포화 된 수층의 공명 때문입니다.
이러한 비유를 쉽게 상상할 수 있습니다. 아래는 터빈 로터와 가이드 베인의 블레이드 사이에있는 캐비테이션 캐비티의 스프링입니다.이 스프링은 100 미터 높이의 물 기둥에 의해지지됩니다. 완벽한 발진 회로가 나타납니다. 그러한 진자 시스템을 흔들어주는 것은 매우 실제적인 작업입니다.
이 공명 때문입니다. 모두 가이드 베인의 블레이드는 기계적으로 충격이가 아니라 동적 하중에 의해 파괴되었습니다. 다음은 깨진 블레이드의 사진입니다. 표면에 기계적 충격의 흔적이 없습니다.
가이드 베인의 깨진 블레이드는 터빈의 배수구를 막았으며,이 예기치 않은 상황에서 사고가 재앙으로 발전하기 시작했습니다.
터빈 로터는 수퍼 탱커의 스크류와 유사하게되었고, 1 천 5 백만 톤의 질량과 1 분당 150 회전 속도의 "닫힌 수조"에서 회전하기 시작했다. 터빈의 작업 영역에서 뚜껑이 날아가도록 과도한 압력의 물이 생성되었고, 목격자에 따르면 터빈 자체가 발전기 회 전자 (1 천 5 백만 톤의 기계)와 함께 기계 홀의 천장까지 날아갔습니다.
무엇이 모든 것에 더 알려 졌는가.
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