Zaloguj się
Wszystkie
25 stycznia 2023
555
W 2003 roku w Belgii odbywały się wybory. Maszyny do głosowania przyjmowały głosy na dwa sposoby: poprzez wpisanie ich do komputera lub poprzez zapisanie swojego głosu na karcie magnetycznej, którą wrzucało się następnie do urny, wyposażonej w magnetyczny czytnik rzeczonych kart. To typowa implementacja systemów do elektronicznego zliczania głosów w wyborach, jakie coraz częściej stosowane są na świecie. Podczas zliczenia głosów z komputera wykryto błąd polegający na tym, że jeden kandydat miał dokładnie 4096 głosów więcej, niż było to możliwe przy danej liczbie oddanych kart do głosowania. Tę dało się sprawdzić, zliczając fizyczne karty magnetyczne, znajdujące się w urnie. Liczba ta nie jest przypadkowa: 212=4096. W dalszych badaniach odkryto, że tranzystor odpowiedzialny za sygnalizację trzynastego bitu w jakimś miejscu całego toru cyfrowego (W pamięci? W procesorze? Tego nie wiadomo) został uderzony przez foton promieniowania kosmicznego. Jego energia była wystarczająca do zmiany stanu tego bitu z 0 na 1. Spowodowało to dodanie do zmiennej przechowującej ilość głosów na danego kandydata wartość dokładnie 212.
Nie była to pierwsza taka sytuacja. Wcześniej, w 1996 roku, firma IBM badała podobny problem. Okazało się, że układy scalone, pochodzące z jednego z zakładów produkcyjnych firmy, mają podwyższoną skłonność do występowania tzw. pojedynczych zdarzeń wzbudzenia (Single Event Upsets – SEU). Są one rodzajem miękkiego błędu, polegającego na zmianie wartości bitu pod wpływem zewnętrznego oddziaływania, np. kwantu promieniowania czy zewnętrznego pola. W przypadku wspominanych układów IBM problemem okazał się lekko podwyższony poziom związków uranu w ceramice obudowy. Zwiększony poziom promieniowania przy samej strukturze krzemowej spowodował zwiększenie poziomu SEU.
Podczas analizowania przyczyn i skutków problemu SEU, badacze z IBM obliczyli także, że „komputer zwykle doświadcza jednego błędu wywołanego promieniowaniem kosmicznym na 256 megabajtów pamięci RAM, na miesiąc”. Wyliczenie to ma prawie 30 lat. W tym czasie ilość tranzystorów w układach scalonych wzrosła 1000-krotnie, a napięcia sterowania układami spadły prawie o rząd wielkości, co sprawia, że układy te są jeszcze bardziej podatne na zdarzenia, takie jak w Belgii.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
