Ричард Керригэн
Следует ли обеззараживать сигналы SETI?
Перевод. А.В.Турчин.
DO POTENTIAL SETI SIGNALS NEED TO BE DECONTAMINATED?
Richard A. Carrigan, Jr.
Fermi National Accelerator Laboratory
Box 500 MS221
Batavia, IL 60510 USA
carrigan@fnal.gov
http://home.fnal.gov/~carrigan/SETI/SETI%20Hacker_AC-03-IAA-8-3-06.doc
перевод:
http://www.proza.ru/texts/2007/11/20/582.html
Краткое содержание.
Биологическое заражение от образцов из космоса является отдалённой, но допускаемой возможностью. Сигналы, получаемые в процессе поисков внеземного разума (SETI), тоже могут содержать вредоносную информацию в духе компьютерных вирусов, что известно под названием гипотезы SETI-хакера. Поиски внеземного разума в течение последних четырёх десятилетий дали мало обоснований для этой возможности. Некоторые доказывают, что информация из внеземного сигнала не может атаковать земной компьютер, потому что компьютерная логика и код являются уникальными и представляют собой непреодолимый файервол. В этой статье мы рассматриваем то, как можно проверить эти рассуждения. Обсуждаются меры по обеззараживанию внеземных разумных сигналов (ETI). Возможно, было бы правильно изменить современный протокол по обнаружению SETI. Помимо этого, возможное содержание сообщения ETI требует более широкой дискуссии.
Введение.
С рассвета программы SETI четыре десятилетия назад (1) значительно вырос потенциал для достижения успеха. С введением в строй нового мощного оборудования и сложнейших программ по обнаружению сигналов резко выросла интенсивность поисков в радио и оптическом диапазоне (2). Недавние поиски экзопланет показали, что планеты более распространены, чем это считалось ранее. С каждым годом становится понятно всё больше о происхождении жизни (3). Недавние прозрения предполагают возможность того, что скорость и лёгкость эволюции может быть увеличена посредством эндосимбиоза и расширением температурных пределов, подходящих для жизни, примером чему являются экстремофилы. Есть проблески на горизонте искусственной компьютерной «жизни», так что, возможно, мы столкнёмся с этой мрачной возможностью в течение ближайших десятилетий. Даже имея технологии электроники возрастом немногим более ста лет, земная цивилизация обладает способностью посылать сигналы к звёздам. Земля уже не кажется такой «редкой» (4). Но это не обещает того, что в космосе есть разумные сигналы, которые мы вскоре откроем. С другой стороны, эта возможность должна приниматься всерьёз, и должны быть сделаны приготовления, чтобы правильно обращаться с сигналом, если он будет получен.
Сигналы ETI могут придти во множестве разных форм. Одна из форм потенциального ETI сигнала – это маяк, который передаёт небольшое количество информации. Второй тип – это сообщения. В следующей части статьи будет доказываться, что особенное внимание следует уделять тому, как обращаться с сообщениями, когда они будут получены. Третья возможность состоит в том, что в галактике есть артефакты, вроде сигналов ТВ или радаров (5). Такие сигналы-артефакты являются эквивалентом археологической информации от ранних цивилизаций на Земле. Не многие из археологических артефактов, открытых на Земле, были предназначены, чтобы информировать будущее. В начале поисков SETI стало ясно, что есть обратная сторона в излучении ТВ и радио сигналов с Земли. Уже сто лет признаки высоких технологий излучаются с Земли со скоростью света, сообщая о присутствии человечества и о его возможностях. Сигнал от первых радиопередатчиков на Земле 100 лет назад мог достичь звезды на расстоянии в 50 световых лет, и цивилизация там могла немедленно среагировать и послать сигнал назад на Землю. Такой сигнал мог бы быть очень полезен для нас или, возможно, очень опасен. Есть только порядка 400 звёзд на расстоянии 50 световых лет от Земли.
Межзвёздные сигналы могут быть подразделены на сигналы, предназначенные для двухсторонней коммуникации и сигналы для односторонней коммуникации. Двухсторонняя коммуникация возможна для звёзд, которые близки друг к другу. Однако даже самые долголетние сосны Pinus longaeva (живущие до 5000 лет), находящиеся на расстоянии 10 световых лет друг от друга, могли бы осуществить только порядка сотни обменов сообщениями за время жизни, что вряд ли соответствует объёму образования в хорошем колледже. На первый взгляд, односторонние сообщения подобны просмотру ТВ или отправлению записки в бутылке в океане. С другой стороны, стоит только вспомнить влияние греческой культуры на Запад, чтобы понять, как важна может быть односторонняя коммуникация. (Интересно отметить, что П. Моррисон оценил полный объём письменного наследия древних греков в 109 бит информации (6).)
Наконец, будет ли сигнал SETI альтруистическим, равнодушным или злонамеренным? Ответ на этот вопрос помог бы понять мотивацию сообщения до прочтения слишком большой его части. Подобно Одиссею, нам, возможно, следует заткнуть уши наших программистов и привязать главного астронома к радиомачте до того, как ему разрешат прослушать песню звёздных сирен.
Центральной посылкой этой статьи является то, что сигнал ETI может быть вредоносным. Идеи состоит в том, что сигнал может быть способен захватить контроль над компьютером-получателем или призывать к созданию переводчика с неизвестным предназначением. Я назвал эту гипотезу «SETI-хакер». Эта концепция не нова. Она является темой большого объёма научно-фантастической литературы (7). То, что является новым – это попытка исследовать вопрос аналитически и поиск средств нейтрализовать сигналы SETI. Некоторые аспекты этого уже обсуждались ранее в статье, подготовленной для сборника Биоастрономия-2002 (8).
Следующая глава этой статьи посвящена возможной природе межзвёздных сигналов, проблемам передачи информации на межзвёздные расстояния с помощью электромагнитных лучей и материальных носителей, таких как ДНК, возможностям обеззараживания или стерилизации сигнала, и окончательным выводам по дискуссии.
Природа сигналов SETI
Характер и размер сигнала ETI определяет подход к обращению с содержанием этого сигнала. Маяк с сообщением корче, чем 100 килобайт, повторяющемся каждые 10 секунд или около того, может быть исследован без слишком больших мер предосторожности. Основываясь даже на земных программах, можно сделать вывод, что программа в 10 мегабайт будет полностью непрозрачна. Чтобы оценить потенциальное воздействие сигнала полезно рассмотреть характер сигналов ETI и количество информации, которая может быть передана.
Сигнализация или передача информации на межзвёздные расстояния может осуществляться посредством электромагнитных волн, таких как лазерные, радио и ТВ сигналы, или с помощью основанного на материи носителя, такого как обычное традиционное письмо, панспермия (9) ДНК или кремниевых чипов, или посредством космических аппаратов.
Данная дискуссия сосредоточится на электромагнитных сигналах. Для электромагнитных сигналов потребуется приёмник и декодер / демодулятор. Сигнал будет содержать некую привлекательную «рекламу» или соблазн, чтобы завербовать получателя. Почти наверняка реальные сообщения будут определённым образом сжаты. Сигнал будет содержать алгоритмы декодирования компрессии, использованной в сообщении. В первую очередь именно отправителю важно, чтобы алгоритмы компрессии были совершенно понятны.
Реальное содержание послания может значительно отличаться оттого, что мы себе представляем. Например, информация о запахе может быть гораздо более важна, если отправитель – это продвинутая собака. Какая информация будет важной для интеллектуального растения? Даже для людей значительная часть разума основывается на зрительных образах.
Картинки труднее описать, чем текст или интеллект, основанный на цифрах. Наконец, отправитель будет иметь, вероятно, гораздо более продвинутую технологию, чем доступна нам сейчас. Например, мы только учимся читать геномы, и у нас пока нет квантовых компьютеров.
Можно ожидать, что сообщение, скорее, будет основано на науке и логике, чем на магических заклинаниях. Метафоры и аналогии из ненаучных областей вряд ли помогут понять ETI сигналы. Моя жена недавно завершила работу над диптихом, который противопоставляет взгляды муравья и астрофизика. Астрофизик спрашивает: «Могу ли я распутать тонкую материю звёзд?», в то время как муравей хочет знать: «Могу ли я распутать спутанный ковёр земли?» Мы можем быть уверены, что отправитель ETI послания будет смотреть наверх, в сторону звёзд, но его более глубокая перспектива может быть, скорее, как у муравья, чем как у астронома.
Отличительная особенность нетехнического взгляда на SETI - это соблазн попробовать применять моральные аргументы. Будет опасной натяжкой пытаться приписать человеческие юридические или этические ценности нашему муравью-исследователю. Единственные "этические" рамки, которым мы могли бы хоть немного доверять, - это «выживания сильнейшего» по Дарвину. Такой стандарт поведения крайне далёк от альтруистического.
В отношении размера сообщения можно воспользоваться примерами из человеческого опыта. Типичная операционная система настольного компьютера занимает сейчас 1 Gb, то время как Microsoft Word имеет размер приблизительно 0,01 Gb. (1 Gb составляет 10*9 байт.)
Несмотря на то, что геном человека состоит из 3 млрд ДНК базовых пар, эффективное информационное содержание имеет порядок 0,05 Gb. Типичные высшее образование имеет порядок 1-10 Gb. Приблизительная "память" о случайным знакомом, включая зрительные образы, может занимать 0.001-0.010 Gb, что для 1000 знакомыми даст в 10 Gb. А время жизни изображения, сохраняемого один раз в минуту, может быть 100 раз больше.
Кревиер (10) пытался определить информацию, необходимую для характеристики личностной памяти, по нескольким направлениям и получил цифры порядка 2,5 Gb. Принимая число людей на земле как 6 * 10**9 и исходя из 2,5 Gb / на человека, получаем, что потребуется переслать 15 экзабайт информации, чтобы передать память каждого на Земле. (1 экзабайт - это 10**18 байт). Это очень большой объем данных. Около 1997 года Леск (11) ориентировочно вычислил, что для хранения всей имеющейся на тот момент информации на Земле, включая картинки, потребовалось бы 12 экзабайт объёма хранилища. Добавление к этому всего объёма памяти жителей и их генетической информации даст примерно 25 экзобайт. И ещё более амбициозная передача должна была бы включать в себя профили ДНК всех живых существ и растений на Земле. Даже продвинутая цивилизация должна ограничиться где-то в передаче информации.