Bu, rezonansların fiziksel nesnelerin imhasına uygulanmasına dair ikinci makaledir.
İlk makale "Stuxnet virüsünün rus izleri" Giriş niteliğindeydi ve profesyonel olmayan bir kitle için tasarlandı.
Bu yöntemi ayrıntılı olarak tanımanın zamanı geldi, ancak önce videoyu rezonans örneği ile net bir şekilde izleyin, o zaman makalenin konusunun daha net olacağını düşünüyorum, çünkü yüzlerce kez okumaktan daha iyi bir görüş ...
İşte bir video:
Burada daha fazla var:
Lütfen rezonansa saygı gösterin.
Böyle ünlü bir bilinmeyen Stuxnet
Dünyaca ünlü virüs Stuxnet şimdi bir tür korku hikayesine dönüştü, herkes bunu biliyor, ancak hiç kimse iki yıl boyunca uranyumu zenginleştirmek için santrifüjleri gizlice nasıl yok etmeyi tam olarak anlayamıyor. Bu, sabotaj bile değil, daha karmaşık bir sabotaj yöntemidir - sabotaj.
İki yıl boyunca düşünün, yüzlerce santrifüj sürekli bozuluyor, tüm üretim programları bozuluyor, uzmanlar “kulakları” diyor ve Belarus'tan savaş yükü için dahili yazılım güncelleme modülleri olan bir virüsün tespiti konusunda bir mesaj alınana kadar hiçbir şey yapamıyorlar. endüstriyel otomasyon şirketi Siemens.
Daha sonra bu virüse Stuxnet adı verildi. Yerel ağda Simatic S7 denetleyicilerinin şifre korumasını kırma yöntemiyle ve çekirdek seviyesine nüfuz etme yöntemleriyle enfeksiyon yönteminin kullanıldığını anlayın. Virüs tarafından güncellenen grup santrifüj grubu denetleyici yazılımının belleniminin ne yaptığından bir şey anlaşıldı.
Ancak henüz kimse bu sabotaj eyleminde ekipmanı devre dışı bırakmanın fiziksel yöntemini açıklamadı. Bu nedenle, bu en önemli bilmeceyle başa çıkmaya çalışacağız.
Ne biliyoruz
Bu denetleyici Simatic S7 çevre birimleri ile komple:
Mikroişlemci ünitesinin kendisi mavi tuşlu bir kutu, geri kalan çevredir. Mikrodenetleyici yazılımı (özel bir STEP 7 tercüman dili kullanarak) dahili flash belleğe yerleştirilmiştir. Denetleyicinin kendisinin yazılımı ve ürün yazılımı, ağ üzerinden veya fiziksel olarak çıkarılabilir bir flash sürücü aracılığıyla güncellenir. Bu kontrolörler, hemen 31 gaz santrifüjü için kontrol cihazları gruplandırıldı.
Ancak santrifüjler, diğer elektrikli cihazların doğrudan kırıldı - bir elektrikli motorun çalışması için bir frekans dönüştürücü, yaklaşık olarak:
Çeşitli güçlerdeki asenkron elektrik motorları için frekans dönüştürücüler (dönüştürücüler) bu şekilde görünür. İsim, bu cihazın işlevsel amacını ifade eder, standart bir ağın (üç faz 360V) voltajını farklı bir frekans ve farklı bir derecelendirmeye sahip üç fazlı bir voltaja dönüştürür. Voltaj dönüşümü ağdan gelen sinyallerle kontrol edilir veya kontrol panelinden manuel olarak ayarlanır.
Bir Simatic S7 kontrol cihazı, frekans dönüştürücüler grubunu (31 cihazı) sırasıyla bir kerede kontrol etti, 31 santrifüj için bir CU grubuydu.
Uzmanlara göre, grup kontrol denetleyicisinin yazılımının anlambilimi Stuxnet virüsü tarafından kuvvetle değiştirildi ve santrifüj kopmalarının derhal nedeni değiştirilmiş denetleyici yazılımının çıktısı olarak görüldü. Simatic S7 Frekans dönüştürücülerde SU grubu komutları.
Virüs tarafından değiştirilen kontrol ünitesinin yazılımı, 15 dakikadaki beş saatlik aralık boyunca bir kez, her bir frekans dönüştürücünün çalışma frekansını ve buna bağlı olarak kendisine bağlı olan santrifüj elektrik motorunun dönme frekansını değiştirdi.
Semantics araştırma firmasında nasıl tanımlandığı:
Böylece, 1410Hz'den 2Hz'den 1064Hz'ye ve sonra tekrar tekrar değişir. 807 Hz ve 1210 Hz.
Böylece motor hızı 1410Hz'lik adımlarla 2Hz'den 1064Hz'e değişir ve ardından geri döner. Hatırlatmak gerekirse, şu anda normal çalışma frekansı 807 Hz ile 1210 Hz arasında tutuldu.
Ve anlambilim buna dayanarak bir sonuç çıkarır:
Böylece, Stuxnet sabotaj
(Böylece, Stuxnet motoru farklı zamanlarda farklı hızlarda yavaşlatarak veya hızlandırarak sistemi sabote eder).
Fiziği ve elektrik mühendisliğini yalnızca ortaokul hacminde bilen modern programcılar için bu muhtemelen yeterlidir, ancak daha yetkin uzmanlar için böyle bir açıklama tutarlı değildir. Santrifüj rotorunun dönme hızının izin verilen aralık içinde değiştirilmesi ve çalışma frekansının nominal değerden 200 Hz (yaklaşık% 15) kadar kısa süreli bir aşımı kendi başına büyük ekipman arızalarına yol açamaz.
Birkaç teknik detay
Bu, zenginleştirilmiş uranyum üretimi için bir gaz santrifüj kademesidir:
Uranyum zenginleştirme fabrikalarında onlarca basamak var, 20-30 bin için toplam santrifüj sayısı geçti ...
Santrifüjün kendisi oldukça basit bir cihazdır, şematik çizimi:
Ancak bu yapıcı basitlik aldatıcıdır, gerçek şu ki böyle bir santrifüj rotorunun, yaklaşık iki metre uzunluğunda, dakikada yaklaşık 50 000 devir hızında döndüğüdür. Bir rotoru, neredeyse iki metre uzunluğunda karmaşık bir mekansal konfigürasyonla dengelemek çok zor bir iştir.
Ek olarak, yataklarda özel rotor süspansiyonu yöntemleri gereklidir, bu amaçla, karmaşık bir kendiliğinden merkezlenen manyetik süspansiyonla birlikte özel esnek iğne yatakları kullanılır.
Gaz santrifüjlerinin güvenilirliği için ana sorun, rotorun belirli dönme hızları ile ilişkili mekanik yapının rezonansıdır. Gaz santrifüjleri bile bu temelde kategorize edilir. Rezonansın üzerinde bir rotor hızında çalışan bir santrifüje süper kritik, altı - kritik olarak adlandırılır.
Rotorun dönme sıklığının mekanik rezonansın sıklığı olduğunu düşünmeye gerek yok. Bu tür hiçbir şey, mekanik rezonans, santrifüj rotorunun çok karmaşık bağımlılıklar yoluyla dönme hızı ile bağlantılıdır. Rezonans frekansı ve rotor hızı, büyüklük sırasına göre değişebilir.
Örneğin, bir santrifüjün tipik bir rezonans bölgesi, 10Hz-100Hz içindeki bir frekanstır, rotor hızı ise dakikada binlerce devir olan 40-50'tir. Ek olarak, rezonans frekansı sabit bir parametre değil, yüzen bir parametredir; santrifüjün çalışma moduna (ilk olarak gaz sıcaklığının yoğunluğu) ve rotor süspansiyonunun tasarımındaki boşluğa bağlıdır.
Ekipman geliştiricisinin ana görevi, santrifüjün artan titreşim (rezonans) modlarında çalışmasını önlemektir; bunun için, titreşim seviyeleri için otomatik acil durum engelleme sistemleri (gerinim ölçerler), mekanik yapıda rezonansa neden olan rotor hızlarında çalışma (takometreler), motorun artan akım yükleri ( akım koruması).
Acil durum sistemleri hiçbir zaman tesisin normal çalışmasından sorumlu olan ekipmanla birleştirilmez, ayrı durur, genellikle işi durdurmak için çok basit elektromekanik sistemlerdir (sadece acil durum anahtarları). Bu nedenle, programatik olarak bunları devre dışı bırakmayın ve yeniden yapılandırmayın.
ABD ve İsrail'den gelen meslektaşlar önemsiz bir görevi çözmek zorunda kaldılar, - Santrifüjü aynı zamanda koruyucu otomasyonu tetiklemeden imha edin.
Ve şimdi bilinmeyen hakkında, nasıl yapıldığı
Symantik uzmanlarının araştırmalarını Rusçaya çeviren bilim merkezi "NAUTSILUS" çevirmenlerinin hafif eli ile orijinaldeki Symantik raporunu okumayan birçok uzman, kazanın santrifüj elektrik motoruna 2 Hz'e düşürülen çalışma voltajı frekansından kaynaklandığı kanaatine vardı.
Durum böyle değil, doğru çeviri makale metninin başında verilmiştir.
Ve prensip olarak, yüksek hızlı asenkron elektrik motorunun besleme voltajının frekansını 2Hz'e düşürmek mümkün değildir. Sargılara böyle düşük frekanslı bir voltajın kısa süreli beslenmesi bile, sargıların kısa devreye ve aşırı akım korumasına neden olacaktır.
Her şey çok daha akıllıca yapıldı.
Aşağıda açıklanan elektromekanik sistemlerde rezonans uyarma yöntemi yeni olduğunu iddia edebilir ve ben onun yazarı olarak kabul edilir, ancak Stuxnet virüsünün yazarları büyük olasılıkla zaten uygulamışlardır, ne yazık ki, geriye kalan her şey intihal etmektir ...
Yine de parmakları açıklarım, aynı zamanda fiziğin temelleri üzerine bir eğitim programı geçiriyorum. Zihinsel olarak büyük bir yük hayal edin, bir kabloyu asılı bir ton söyleyin, uzun bir 10 metre varsayalım. Kendi rezonans frekansına sahip en basit sarkaçlara sahibiz.
1kg'da kuvvet uygulayarak küçük parmağını sallamak istediğinizi varsayalım. Tek bir girişim görünür bir sonuca yol açmaz.
Bu yüzden, 1k'te çaba sarf ederek, 1000 kez söyleyerek çaba sarf etmek için tekrar tekrar basmanız gerekir, o zaman böyle bir sarkaç oluşturmak için oldukça yeterli olan, bu kadar çok bir gücün, ton başına tek bir kuvvet uygulamasına eşdeğer olacağını varsayabilirsiniz.
Ve böylece taktikleri değiştiriyoruz ve her seferinde 1kg'a çaba harcayarak, küçük parmakla asılı yükü art arda bastırmaya başlıyoruz. Tekrar başarısız olacağız, çünkü fizikçiler bilmiyorlar ...
Ve bilselerdi, önce sarkaçların salınım periyodunu düşünürlerdi (ağırlık kesinlikle önemsiz, 10 metrelerin askıya alınması, yerçekimi gücü 1g) ve yükü bu küçük parmakla küçük parmakla itmeye başladılar. Formül iyi bilinmektedir:
10-20 ile dakikalar süren bu sarkaç, “Mama Ağlama” şeklinde sallanır.
Ve küçük parmağı sarkacın her salınmasına basmak gerekli değildir, bu hem sargının iki kez, hem de sarkaç salınımından sonra yapılabilir. Bu durumda, biriktirme zamanı bu durumda orantılı olarak artacaktır, ancak biriktirmenin etkisi tamamen korunacaktır.
Ve ortaokuldaki fizik ve matematiği bilen insanları (tipik bir modern programcının bilgi seviyesi), böyle bir sarkaçın salınım periyodu salınım süresine, salınımların büyüklüğüne bağlı değildir, onu sallama noktasından bir milimetre veya metre salınımına, salınım periyodundan salınım süresine ve buna bağlı olarak salınım sıklığına sabittir.
Herhangi bir uzamsal yapının bile bir tane yoktur, ancak birkaç rezonans frekansı vardır, aslında içinde birkaç sarkaç vardır. Teknik özellikleri nedeniyle, gaz santrifüjleri yüksek kalitede temel rezonans frekansına sahiptir (etkin bir şekilde salınım enerjisi biriktirirler).
Sadece parmağınızla gaz santrifüjini rezonans frekansında döndürmek için kalır. Bir şaka, elbette, otomatik kontrol sistemine sahip bir elektrik motoru varsa, o zaman aynı şey daha göze çarpmadan yapılabilir.
Bunu yapmak için, elektrik motorunun mahmuzlardaki hızını artırmanız / azaltmanız (virüsün yaptığı gibi, 2Hz'e göre) ve bu sarsıntıları santrifüjün mekanik tasarımının rezonans frekansıyla üretmeniz gerekir.
Başka bir deyişle, değişken bir frekans frekans dönüştürücüsünü kullanarak mekanik rezonans frekansını motora vermek gerekir. Besleme voltajının frekansı değiştiğinde motorda ortaya çıkan kuvvet momenti mekanik rezonans frekansı olan duruma iletilecek ve yavaş yavaş rezonans salınımları kurulumun çökmeye başlayacağı seviyeye ulaşacaktır.
Belli bir ortalama değerin etrafındaki frekans dalgalanmalarına "atım" denir, bunun herhangi bir frekans dönüştürücünün standart etkisi olduğu, frekansın belirli sınırlar içinde "yürüdüğü", genellikle nominal değerin yüzde onda birinden daha fazla olmadığı söylenir. Bu doğal frekans altında gizlenen sabotajcılar, elektrik motorunun frekansını yapay olarak tanıtmış, modüle etmiş ve santrifüjün uzaysal tasarımının mekanik rezonansı frekansıyla senkronize etmişlerdir.
Artık konuya girmeyeceğim, aksi halde beni sabotajcılara adım adım talimatlar yazmakla suçlayacaklar. Bu nedenle, tartışmanın dışında, belirli bir santrifüj için rezonans frekansını bulma sorununu bırakacağım (her santrifüj için ayrı ayrı). Aynı nedenden dolayı, titreşimlere karşı bir acil durum korumasını tetiklemenin eşiğine ihtiyacınız olduğunda “hassas” ayar yöntemini tarif etmeyeceğim.
Bu görevler, frekans dönüştürücülere yerleştirilmiş programatik olarak mevcut akım çıkış voltajı sensörleri aracılığıyla çözülür. Kelimeye inanın - oldukça gerçekleştirilebilir, sadece algoritmalarda.
Yine Sayano-Shushenskaya HES'deki kaza hakkında
Önceki bir makalede, bir hidroelektrik santral kazasına, İran'daki bir uranyum toplama tesisinde olduğu gibi özel bir yazılım kullanarak aynı yöntemden (rezonans yöntemi) neden olduğu varsayılmıştır.
Elbette bu, aynı Stuxnet virüsünün burada ve orada çalıştığını, yani elbette çalışmadığı anlamına gelmez. Mekanik bir yapının yapay olarak oluşturduğu rezonans olan bir cismin tahrip edilmesinin aynı fiziksel prensibi işe yaradı.
Rezonansın varlığı, türbin kapağını sabitleyen vidalı somunların varlığı ve eksenel titreşim sensörünün kazası sırasındaki tek işletim sensörünün gösterilmesi ile gösterilir.
HES kazasının zaman ve nedenleri ile İran uranyum zenginleştirme tesisinde sabotaj olgusunun çakışması, kaza anında sürekli titreşim kontrol sisteminin kapatılması ve ünitenin türbin ünitesinin otomatik kontrol sisteminin kontrolünde çalışması dikkate alındığında, rezonansın tesadüfi değil, insan yapımı bir fenomen olduğu varsayılabilir.
Bu varsayım doğruysa, o zaman, gaz santrifüjleri ile durumun aksine, bir türbin birimini tahrip etme görevi manuel müdahale gerektiriyordu. Hidroelektrik istasyonunda bulunan ekipman, kurcalama yazılımının bireysel rezonans frekansını otomatik olarak tespit etmesine ve ardından alarm sensörlerini tetiklemeden titreşimleri acil modda tutmasına izin vermedi.
Hidroelektrik santralinde, sabotaj yazılımının çalışması “insan faktörü” kullanımını gerektiriyordu. Bir şekilde bir şekilde titreşim kontrol sunucusunu kapatmak zorunda kaldı ve bundan önce, sabotaj yazılımı geliştiricisine belirli bir türbin biriminin rezonans parametrelerini aktardı ve planlanan bakım sırasında kazadan altı ay önce çıkarıldı.
Gerisi bir numaraydı.
Rezonansın türbin rotorunun gövdesinde meydana geldiğini düşünmeye gerek yok, elbette değil. Türbin rotoru ve kılavuz kanadının kanatları arasında bulunan elastik kavitasyon boşluklarına doygun su tabakasının rezonansından kaynaklanmıştır.
Bu tür bir analojiyi hayal etmek kolaydır, aşağıda türbin rotoru ve kılavuz kanadın kanatları arasındaki oyuk boşluklarından bir yay bulunur ve bu yayın yüz metre yüksekliğinde bir su sütunu ile desteklenir. Mükemmel salınım devresini ortaya çıkarır. Böyle bir sarkaç sistemini sallamak çok gerçek bir iştir.
Bu rezonans nedeniyle. TÜM kılavuz kanadın bıçakları mekanik olarak darbelerden kırılmış, ancak dinamik yük nedeniyle kırılmıştır. İşte bu kırık bıçakların fotoğrafları, yüzeylerinde mekanik şok izleri yok:
Kılavuz kanadının kırık kanatları türbinin boşaltma deliğini tıkadı ve bu öngörülemeyen durumdan dolayı kazanın bir felakete dönüşmeye başladığı görüldü.
Türbin rotoru, bir süper tankerin vidasına benzer hale geldi ve bir buçuk bin tonluk bir kütleye ve dakikada 150 devir dönüş hızına sahip olan bir "kapalı kutu su" içinde dönmeye başladı. Türbinin çalışma alanında, kapağın havaya uçması için böylesine aşırı bir su basıncı yaratıldı ve görgü tanıklarına göre türbinin kendisi, jeneratör rotoru ile birlikte (bir buçuk bin tonluk bir makine) makine salonunun tavanına uçtu.
Ne herkes tarafından biliniyordu.