Protezione dell'infrastruttura dello stato critico a seguito di un'esplosione nucleare

26

I paesi si affidano all'infrastruttura informatica per un'enorme percentuale di comunicazioni e gestione militare, oltre a servizi come l'elettricità. Sfortunatamente, gli attacchi nucleari rilasciano massicci impulsi elettromagnetici che danneggiano questi sistemi.

Normalmente questo non è un gran problema, dal momento che tutto nel raggio dell'impulso viene ridotto in cenere, ma le esplosioni nucleari ad alta quota (HANE) possono causare seri danni elettronici senza il fastidio della massa morte e distruzione.

Ignorando la ridicola improbabilità, mi piacerebbe sapere come le infrastrutture critiche per una nazione durante la guerra potrebbero essere protette da tali danni. Dato che questo è puramente teorico, mi piacerebbe vedere le fonti per tutte le informazioni. Non mi interessa in quali paesi ti concentri, poiché è probabile che una guerra nucleare li colpisca tutti.

So che questa è una domanda piuttosto bizzarra, ma è stata a mio avviso per un po 'e mi piacerebbe vedere alcune risposte ben fondate sull'argomento.

P.S. Sì, ho appena trovato un uso legittimo per le tag.

    
posta Polynomial 13.08.2012 - 16:19
fonte

7 risposte

36

Internet in generale è progettato per resistere alle esplosioni nucleari. Almeno, era un obiettivo progettuale del suo immediato predecessore, ARPANET .

Non c'è segreto: per sopravvivere alla perdita di componenti, è necessario disporre di ridondanza. Nel contesto delle esplosioni nucleari, ciò significa che devono esistere diversi percorsi per i dati tra due macchine e che i percorsi dovrebbero essere il più geograficamente possibile. Matematicamente, dato un presunto raggio di esplosione r di 50 miglia (per un nucleare EMP , questa è una stima piuttosto bassa) e due macchine A e B e due percorsi tra A e B , quindi vale quanto segue: per ogni due punti M e N dove M si trova sul percorso 1 e N è sul percorso 2 e la distanza tra M e N è inferiore a r , quindi M o N (o entrambi) non è più lontano di r da A o B . In parole semplici, i due percorsi non si avvicinano mai più di 50 miglia l'uno dall'altro, eccetto ad entrambe le estremità (i due percorsi necessariamente si uniscono a A e B ).

La natura del routing del pacchetto di ARPANET, quindi Internet, consente tale ridondanza. Punti extra per i collegamenti radio, in particolare i satelliti: il collegamento tra una stazione base e un satellite non può essere interrotto in modo permanente da un'esplosione nucleare in mezzo. L'esplosione può indurre un'alta ionizzazione degli strati superiori dell'atmosfera, quindi le comunicazioni possono essere temporaneamente bloccate, specialmente per lunghezze d'onda più lunghe; i satelliti funzionano nella banda GHz e dovrebbero avere meno problemi di, per esempio, FM. Inoltre, i satelliti geostazionari tendono ad essere relativamente alti all'orizzonte (almeno dagli Stati Uniti meridionali - molto meno da Mosca, per esempio), quindi ottenere un'esplosione tra una stazione base di Atlanta e un satellite geostazionario che è all'incirca sulle Americhe detonare la cosa sul territorio degli Stati Uniti, a quel punto Atlanta stessa è in grossi guai.

I cavi transoceanici dovrebbero anche andare bene: 3 miglia di acqua sono un inferno di uno scudo. Inoltre offrono una latenza inferiore rispetto ai satelliti geostazionari (il tempo di ping con un server remoto attraverso un satellite geostazionario non può essere inferiore a mezzo secondo, perché 4 * 36000 = 144000 km); la latenza è un problema per i droni volanti. I satelliti di bassa quota sono più difficili da usare (dal punto di vista di una stazione base, si muovono molto e spesso vanno oltre l'orizzonte) e sono nel raggio di Missili anti-satellite .

La fibra ottica è più resistente all'EMP rispetto ai collegamenti in rame e l'esercito statunitense ha studiato che per più di 35 anni . La parte debole di un collegamento in fibra ottica sarebbe ripetitori: i dispositivi che raccolgono il segnale e lo riemettono più strong. Hai bisogno di alcuni di questi in qualsiasi cavo a lungo raggio. Ma almeno questo riduce il problema alla costruzione di bunker anti-radiazioni a intervalli regolari.

In realtà, un problema più grande potrebbe essere l'elettricità. Un EMP implicherà picchi elevati nella rete. Ad esempio, la griglia statunitense ha problemi resistere al maltempo .

E, naturalmente, la ridondanza dei collegamenti di rete non è sufficiente: è inoltre necessario duplicare i server (archiviazione dei dati, elementi di calcolo). Tu già hai bisogno di farlo per sopravvivere a inondazioni e terremoti e anche a eventi più semplici come una stanza del server bruciando . La resistenza EMP è più o meno la stessa, su una scala leggermente più grande.

    
risposta data 13.08.2012 - 17:03
fonte
7

Anche se non so in che modo la maggior parte delle infrastrutture critiche è difesa contro le minacce EMP, so che molte istanze di infrastrutture critiche non offrono alcuna protezione a questo tipo di minacce.

Ciò non significa tuttavia che non esiste protezione. Prendi ad esempio bunker nucleare di Kelvedon Hatch . Alcune delle sue caratteristiche, e che dovrebbero essere considerate in ogni mezzo preventivo contro la guerra nucleare:

  • È sotterraneo di 38 metri. Guidare per un tunnel lungo 120 metri.
  • porte per soffiare 1,5 tonnellate
  • Attrezzature per la generazione di energia
  • Filtrazione dell'aria e pressurizzazione. Mantiene un livello di pressione positivo per impedire l'ingresso di gas raidativi.
  • Approvvigionamento idrico dal proprio foro
  • Apparecchiature di comunicazione per comunicare con altri bunker.
  • Stazione di trasmissione per trasmissione nazionale
  • Circondato da un'enorme gabbia di Faraday per impedire l'ingresso di impulsi elettromagnetici.
  • Circondato da muri spessi 3 metri
  • La parte superiore del bunker è coperta da cemento

Alcuni dettagli sulla gabbia del giorno. Esiste per deviare gli impulsi elettrici nell'aria in terra invece che nell'attrezzatura del computer. La gabbia assorbe tutti i segnali elettrici. Hai questo nel tuo forno a microonde, e l'ho nel mio portafoglio per evitare perdite RFID. Il motivo per cui l'esplosione crea un EMP è causato dall'aria che viene ionizzata con gli elettroni dall'esplosione nucleare (radiazione gamma).

Fonte: Wikipedia, The Geek Atlas

    
risposta data 13.08.2012 - 17:15
fonte
4

In primo luogo, uso fantastico del tag bomba nucleare.

Secondo, EMP. L'impulso elettromagnetico viene per lo più mitigato inviandolo a terra.

Posiziona router / firewall in una gabbia di faraday (immagina una stanza con uno schermo di rame su tutti i lati).

Metti a terra la gabbia di Faraday (collega la rete di rame a più barre di rame da 6 "che vengono martellate nel terreno).

Rendilo livellato con il terreno (usando la terra per bloccare parte dell'esplosione EMP).

Non c'è modo per l'EMP di entrare nella stanza (questi dispositivi non erano collegati all'alimentazione, utilizzare il cavo a fibre ottiche come percorso del segnale).

Ciò isolerebbe elettricamente l'apparecchiatura. L'unico modo in cui potrei pensare di alimentarlo è di avere dei generatori in grado di gestire anche il carico elettrico di questi dispositivi nella stanza. Una volta attivato l'impulso, è possibile collegare l'eqpt ai generatori, avviarli e ripristinare la rete. Tuttavia, qualsiasi computer / dispositivo di archiviazione su questa rete che deve essere funzionale dovrebbe essere stato inserito in una gabbia di Faraday.

Non penso che il governo pubblicherà i dati che mostrano se sono pronti per le esplosioni EMP.

A proposito, puoi generare un'esplosione EMP senza una detonazione nucleare (solo così hai più di cui preoccuparti).

link

link

link

    
risposta data 13.08.2012 - 17:00
fonte
3

Il governo degli Stati Uniti per molti anni ha avuto un programma chiamato TEMPEST . Originariamente si trattava di un insieme di specifiche per dispositivi e strutture intese a ridurre al minimo la possibilità che un malfattore esterno raccogliesse emissioni da dispositivi che elaborano dati sensibili.

Nel corso degli anni si è esteso alla protezione EMP. Questo è logico dal momento che quelle misure che mantengono le emissioni "in" manterranno anche le emissioni "fuori".

Google TEMPEST EMP e vedrai molte informazioni interessanti su questo argomento.

    
risposta data 13.08.2012 - 19:04
fonte
1

Pensa alla vecchia scuola. Tubi a vuoto. I transistor e gli altri semiconduttori saranno probabilmente danneggiati dalle tensioni indotte dall'EMP e pochi chip di consumo o industriali sono temprati contro questo tipo di danni. Osserva il danno dell'elettricità statica al microscopio qualche volta e vedrai cosa succede quando solo poche centinaia di volt passano attraverso un chip. Anche quando il chip non è completamente distrutto, è spesso danneggiato fino al punto in cui un guasto è nel suo prossimo futuro.

Ma le valvole a vuoto continueranno a funzionare. Anche se fosse dovuto ad arco interno a causa di kilovolt di sovratensione, non sarà necessariamente danneggiato in modo permanente.

Quindi stringi amicizia con un vecchio HAM. Quando l'EMP colpisce, sarà l'unico a parlare con il resto del mondo.

    
risposta data 13.08.2012 - 21:40
fonte
0

Un po 'googling ha aperto questa pagina: link Sembrano esserci due opzioni di base per la protezione delle apparecchiature elettriche:

  • Gabbia di Faraday
  • Dispositivo di soglia ovale
risposta data 13.08.2012 - 16:59
fonte
-1

Se ricordo bene, una gabbia di Faraday può proteggere contro le minacce EMP.

    
risposta data 13.08.2012 - 16:57
fonte

Leggi altre domande sui tag