Рассуждения на тему
информационных биотехнологий
на основе вживляемых устройств


По магическому телевизионному ящику и волшебному говорящему радио то и дело рассказывают о таинственных «вживляемых чипах», и о том, какие страсти-мордасти повлечет за собою их широкое распространение в достаточно недалеком будущем. К сожалению, зачастую, подобные разговоры ведутся на уровне хорошо известного зрителям магического телевизионного ящика лозунга: «Умри тоска — читай МК!»

Однако мы с Вами, мой дорогой читатель, не привыкли отступать от твердых орешков технологических знаний и поэтому попытаемся самостоятельно расколоть перспективы и тернии биотехнологий будущего. Руководствуясь здоровой логикой и уже подзабытым в наше весьма практичное и даже меркантильное время залихватским куражом компьютерных дел энтузиастов, еще того, революционного розлива, эпохи двоек, троек и четверок, без префикса Pentium.

Как все классно, или зачем нам всем это нужно

В первую очередь, потому что это круто. Впрочем, в отличие от популярных компьютерных журналов для тинейджеров, автор припас для вас и другие аргументы. Итак, возможные области применения вживляемых биотехнологий:

Уникальная идентификация личности

Лучший способ доказать что ты — это ты, даже будучи совершенно не готовым к этому процессу, например, без каких либо предметов и одежды. Не нужны документы, не нужно время на их изучение, не нужны дверные ключи и прочие всевозможные разновидности паролей доступа в аппаратном или буквенно-цифровом виде. В Интернет-кафе, в офисе, дома, садясь за любой терминал, ты мгновенно получаешь свое рабочее окружение и свои настройки. Разумеется, система должна быть защищена от перехвата, и быть в некотором роде ассиметричной, т. е. позволять проверить, что ты — это ты, но не допускать возможность украсть ключевые параметры проверки, без которых невозможно создание дубликата идентификатора (т. е. нарушение его уникальности). Можно ли вообще организовать такой протокол идентификации? Да, можно. Факт существования и успешного использования цифровой подписи гарантирует нам в будущем возможность уникальной сертификации личности. Вживленному в тело устройству достаточно обеспечить подпись некоего случайного запроса приходящего извне и вернуть его в подписанном виде обратно. Таким образом, благодаря существованию ассиметричной криптографии будет решена проблема злоумышленного перехвата отзыва для его последующего воспроизведения. Один мой знакомый шутил, что он собирается татуировать на себе ИНН. В каждой шутке… ;-)

Оплата услуг

Начиная с твоей кредитной карты, роль которой ты будешь играть теперь сам, и кончая твоей карточкой на проезд в общественном транспорте. Которая, впрочем, и не нужна — «кредитная карта», а точнее цифровой аналог оной, вшитый в тебя, успешно сыграет роль проездного документа. Вы только представьте степень удобства — заходишь в автобус (трамвай, такси, поезд, нужное обвести или зачеркнуть), едешь, затем выходишь, где тебе вздумается. Транспортное средство само рассчитает, сколько ты должен за проезд и само снимет эту сумму с твоего счета. И так в любом месте — кино, театр, спортивный зал, игровые автоматы, автоматы для продажи сигарет или напитков, банкоматы (на то время, пока устаревшие неэлектронные деньги все еще будут влачить свое жалкое существование). Даже супермаркеты — ты просто берешь товары и выходишь — беспроводные системы сами распознают, что ты купил и сколько с тебя надо снять денег.

Персональная информация всегда с тобой

Какая информация может быть сохранена во вшитом устройстве. Первое, что приходит на ум — группа крови, адрес, медицинская карточка с историей всех болезней, аллергий и противопоказаний. Бизнес-визитка. Но это только начало. Твои персональные файлы, конспекты и курсовые, книги которые ты сейчас читаешь в электронном виде, номера телефонов, досье на друзей, и даже матримониальный статус. Как там говорится — «все свое ношу с собой»? Воистину так. Не исключен и обмен подобной информацией. Хочешь дать новой знакомой номер своего мобильного телефона? Прижми его (телефон знакомой, возможно вместе с ее руками) к сердцу. Или той области тела, куда у тебя вшито специальное устройство. Оно распознает телефон (или вернее, коммуникатор), находящийся неподалеку, и передаст на него соответствующий файл с контактной информацией. Все очень просто, наглядно и удобно. Кому из фантастов снились такие вещи?

Коммуникация, мониторинг, утилитарные функции

Впрочем, раз пошла такая драка, поговорим и об активных функциях. Сотовый телефон в челюсти или в районе уха? Да, это вполне реально. Вибрации голоса хорошо передаются внутри тела. Вы будете слышать ваше устройство внутри себя, оно, в свою очередь, будет слышать вас. Более того, ваши собеседники будут слышать вас так же, как вы слышите себя сами, изнутри — хороший шанс не сфальшивить нотку, даже если вы не очень-то и умеете петь… Как управлять таким телефоном? Об этом чуть позже. Кроме телефона в вас могут быть встроены и другие полезные устройства (чувствуете, как технологично звучит термин «встроены»?). А именно, датчики пульса, давления, уровня сахара и прочих параметров крови. Специальные устройства, не дающие вам «вляпаться» в неприятности, например сигнализирующие, если вы попали в опасную зону на предприятии или просто засунули свою руку в микроволновую печь, в момент, когда она уже приготовилась включиться. И даже простой и банальный будильник, который будит только вас нежным программируемым по желанию голосовым или музыкальным сигналом, причем изнутри, не мешая окружающим спать дальше. И это только цветочки. Как насчет серии датчиков, позволяющих вам словно тактильно ощущать расположенные вокруг предметы, и таким образом ориентироваться с закрытыми глазами или чувствовать, есть ли у вас что-то за спиной. Скажете, баловство? А если вы солдат или полицейский? А если вы слепой?

Итак, резюмируем:

  • Идентификация и доступ
  • Оплата и банковские функции
  • Персональная информация
  • Любая информация, которая всегда с вами
  • Коммуникация
  • Прикладные сообщения и напоминания
  • Оповещение и мониторинг вашего состояния
  • Новые органы чувств.

Не так уж и мало. Но это функции. А теперь подумаем, как их реализовать.

Аспекты реализации или что нас сдерживает

Питание

Самый главный и сложный вопрос. В идеале — питание от самого организма и химических процессов, идущих в нем. Но это очень непросто. И подходить к этому вопросу надо очень осторожно. Термин «пожиратели» энергии может обрести новый зловещий смысл — как бы вам не пришлось, есть за двоих, дабы прокормить ненасытную ораву вживленных вам помощников. А ведь так недалеко и до сокращения срока жизни — чем интенсивнее обмен веществ, тем меньше живет человек. К тому же, на первых порах такие технологии питания (достаточно энергоемких, надо отметить, функций беспроводной коммуникации, особенно среднего и дальнего радиуса) видятся скорее фантастическими, чем реальными. Но и даже вживленные сверхминиатюрносуперлегкиемегаемкие аккумуляторы, ежи такие будут изобретены, должны как-то заряжаться. Разъем на вашем затылке (см. популярный блокбастер «Матрица», часть первая и вторая) — вещь, конечно, в некотором роде даже эстетичная (как пирсинг или татуировка), но на любителя. И я уверен, что многие люди к любителям подобных контактов на своем теле себя относить не поспешат. Посему, необходим способ заряжать аккумуляторы бесконтактно, хотя бы через кожу. И очень быстро — вы же не захотите каждый день сидеть час в ожидании зарядки, словно робот Вертер из фильма про Алису и Мелофон. Конечно, есть методы скрасить эту процедуру — делать ее во сне или во время путешествия по Интернету за вашим домашним информационным терминалом (читай телевизор будущего). Но лучший способ — это быстрая бесконтактная зарядка. Возможно, не только дома у базовой станции, но и везде, где вы находитесь (в транспорте, в помещениях и т. д.). Прошли сквозь проем двери — повысили уровень энергии ваших бортовых батарей. Почему бы и нет?

Управление

  1. Голосовое. Сказать что-то самому себе. Услышать внутри ответ;
  2. Тактильное. Постукивания пальцами по телу;
  3. Возможно, какие-то движения языком или челюстью.

Но все это годится для вызова повседневных функций — совершения звонка или установки будильника на какое-либо время. А как быть с более сложными интерфейсными потребностями? Появятся некие аналоги современных PDA — устройства коммуникаторы, способные соединяться с вживленным в вас оборудованием и осуществлять его настройку (а также просмотр, запись и удаление информации). В идеале, такой возможностью должны оснащаться все внешние терминалы и компьютеры, вне зависимости от размеров. Функции могут быть поделены — например, на раннем этапе вряд ли будет возможно создать полностью вживляемый сотовый телефон, но вот вживляемая беспроводная гарнитура видится реальностью. Т.е. сам телефон находится снаружи вас, но говорите по нему и слышите его вы изнутри, без каких-либо дополнительных устройств.

Разумеется, все функции доступа и настройки должны быть защищены от доступа со стороны — никому не понравится, если его сосед по парте будет шутить, устанавливая на три часа ночи дурацкие звуковые сообщения или сбивая настройку громкости внутренней гарнитуры на максимум. И это так, навскидку, поверьте, автор придумал множество куда как более опасных «шуточек». Что же делать? Если голосовое управление может быть легко идентифицировано, как свое-чужое, то внешние контрольные устройства должны проходить процедуру регистрации и аутентификации. Впрочем, все не так плохо — рассмотрим следующий сценарий: Вы подходите к терминалу, выбираете на нем функции контроля собственных настроек (вслушайтесь, КАК звучит — меню Options -> Alexander Medvedev), и голос внутри вас просит подтвердить сеанс доступа снаружи, сказав что-либо или пристукнув легонечко пальцем по шее. Итак, и этот вопрос потенциально разрешим.

Прайваси

Очень тонкий аспект. Центральная мысль — хочешь новые возможности — будь готов к новой информации о тебе в чужих руках. В общем и целом это закон жизни — тут ничего не поделаешь. Чем больше деятельности, тем больше информации. Насколько добропорядочно ей распорядятся те, к кому она попадает? Здесь нужна соответствующая законодательная база. Впрочем, давайте посмотрим трезво — многим ли из нас реально есть, что скрывать? И, что самое щекотливое, так ли законно то, что мы хотим скрыть? То-то и оно…

И еще один ключевой вопрос, по своей сути несущий в себе ответ — у кого есть силы и время просматривать все, что относится к нам, просто так, ради любопытства? Вот например, хорошо известно, что все мобильные разговоры записываются и хранятся в течении значительного (недели, месяцы) времени. А позицию человека с мобильным телефоном можно определить (запеленговать) с достаточно большой точностью. Т.е. уже сейчас ваши перемещения и разговоры не секрет для тех, у кого есть права ими заинтересоваться. Что дальше? Здравый смысл подскажет вам, что никакими силами невозможно устроить прослушивание всех этих материалов и тотальную слежку за всеми людьми, если вы заранее не в курсе, что и где вы хотите искать. А потому стоит расслабиться — вживляемые устройства, по большому счету, грозят разоблачением только тем, кому есть, чего скрывать, и на кого уже обратилось внимание неусыпного ока больших братьев. Да и то, не всегда.

Особенности конструкции и обслуживания

Очень надежные и очень долговечные устройства. Большой гарантийный срок — это хорошо, но здесь важнее реальная надежность. Кто-то хочет быть разрезанным лишний раз? То-то и оно. Необходимо использование знакомых нам по космонавтике и медицине дублирующих или лучше тройных систем, прочные конструкции, рассчитанные на многолетнюю эксплуатацию в достаточно агрессивной среде человеческого тела. Специальные биологически нейтральные материалы.

Интересен вопрос специализированной элементарной базы. Понадобятся различные биохимические анализаторы на базе специальных биочипов (таковые уже существуют — это неорганические и гибридные структуры на кремниевой подложке, способные анализировать биологические составы, с которыми они вступают в прикосновение) и механические датчики разных типов. Интересен и прикладной вопрос использования всего человеческого тела, как большой антенны.

Частый upgrade непозволителен. А посему возможности должны быть заложены с избытком, и система должна быть способной гибко конфигурироваться, включая реализацию новых протоколов обмена и функций. Другими словами, рассчитана на обновление вашего бортового firmware (опять-таки, как хорошо звучит :-) ). Огромной проблемой здесь видится экспоненциальный рост возможностей информационных технологий — время морального устаревания вшиваемых устройств будет не столь велико, как хотелось бы, а также может возникнуть аспект нестабильности программного обеспечения. Чего скрывать, программы в наше время все больше и больше, а их поведение все более и более непредсказуемо. Придется достать из арсенала старые проверенные технологии аппаратной защиты программ и данных от сбоев (теговые архитектуры или виртуальные машины), а также специальные «надежные» языки программирования — такие как Ada или т. н. «контрактные» и защищенные модификации С.

И напоследок задайте себе вопрос, какую OS вы бы разрешили поставить «в себя» а точнее, на вшитое в вас устройство (интересно будет услышать мнения в конференции — не поленитесь, зайдите обсудить и высказаться). Господи избавь меня от голубого экрана перед глазами. Вот он, вопрос настоящей лояльности: будут ли высшие чины Microsoft исполнять в себе программные детища своей корпорации?

Взаимодействие

Важны и аспекты организации протоколов взаимодействия, столь старательно описываемого нами «человека напичканного» с окружающим его миром. Разумеется, зачастую будет возникать необходимость в некоем действии — подтверждении, того, что ты готов совершить какую-либо автоматическую транзакцию, например, оплаты. В случае игрового автомата ты должен нажать какую-либо кнопку, дабы он не снял с тебя денег просто потому, что ты стоишь рядом и глазеешь. Или опять-таки сказал сам себе «поехали», дабы подтвердить внешний запрос. Возможно, что рядом с автоматом стоят и глазеют на играющих еще много людей, и тогда так или иначе необходимо определить того, кто собрался оплатить свою или совместную игру. Дальше больше — берешь мобильник, возможно даже чужой, поговорил по нему со своего номера и деньги были сняты с твоего счета. Просто он обменялся с тобой необходимой информацией…

Протоколы радиообмена должны быть экономичными, обладать достаточной помехозащищенностью и пропускной полосой. Это понятно и гуманитарию. Но есть еще один, менее тривиальный аспект — радиопротокол должен быть единым для всего мира. Иначе вы рискуете получить запрет на въезд на определенные территории, где ваши несущие частоты будут считаться военными или служебными. В этом плане интересна инициатива Intel UWB (Ultra Wide Band), о которой мы уже однажды писали, этот метод модуляции, и передачи данных изначально проектируется, как «всемирный», и оказывает очень слабое влияние на традиционный радиоспектр. Приемники и передатчики вшитых устройств, очевидно, будут гибко конфигурируемыми — и новые протоколы и методы модуляции можно будет обновить просто сменой программного обеспечения. Разумеется, в разумных пределах, ведь мощность передачи или чувствительность приемника программным путем не улучшить.

Самое же главное — единые стандартны на структуры и форматы данных. Без этого никак. Впрочем, Интернет и информационная индустрия уже не раз демонстрировали свою способность разрабатывать и успешно внедрять открытые всеобщие стандарты. Так будет и здесь.

Как обычно, не без шероховатостей и мелких несовместимостей по началу :-)

Заключение

Сел в машину и поехал. Вы (ты и машина) вновь обменялись необходимой информацией. Даже сиденье и руль сами под тебя подстроились. А если машина не твоя, она тебе и дверей не откроет. И поделом. И никаких ключей. Здорово?

Но, допустим, с тобой случился несчастный случай и твоему другу надо срочно воспользоваться машиной без тебя? Скопировать ему права доступа? Без сознания это невозможно. Сотни таких «если» пугают. Впрочем, «мы не привыкли отступать» (см. начало статьи). Человечество вообще не любит поворачивать назад — оно предпочитает идти до конца. Интересно, как далеко он расположен…




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.