Ядролық қаруды бақылау құрылғысы: PAL – рұқсатсыз қолданудың алдын алатын қауіпсіздік механизмі. Шифрлау, бұзуға қарсы жүйелер кіреді. Қорғауды күшейтеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ядролық қаруға кіруді бақылау құрылғысы
Access control device for nuclear weapons
Рұқсат ету әрекеті сілтемесі (PAL) – ядролық қарудың кіруді бақылау қауіпсіздік құрылғысы. Оның мақсаты – ядролық қаруды рұқсатсыз қаруландыруға немесе жарылысқа келтіруге жол бермеу. АҚШ Қорғаныс министрлігінің анықтамасы:
A permissive action link (PAL) is an access control security device for nuclear weapons. Its purpose is to prevent unauthorized arming or detonation of a nuclear weapon. The United States Department of Defense definition is:
Алғашқы PAL-дар ядролық қарудың басқару және оқ ату жүйелеріне енгізілген қарапайым құлыптар болды, олардың мақсаты адамды оны жарылысқа келтіруге немесе қауіпсіздік шараларын алып тастауға кедергі келтіру еді. Жақындағы жаңаруларға оқ ату параметрлерін шифрлау кірді, оларды дұрыс жарылыс үшін шифрлануы керек, сондай-ақ, егер оның басқа қауіпсіздік шаралары бұзылса, қасақана түрде қате жарылысқа келтіретін және ядролық жарылыссыз оны жоятын, бұзуға қарсы жүйелер кірді.
The earliest PALs were little more than locks introduced into the control and firing systems of a nuclear weapon, designed to prevent a person from detonating it or removing its safety features. More recent innovations have included encrypting the firing parameters it is programmed with, which must be decrypted to properly detonate the warhead, and anti tamper systems which intentionally mis detonate the weapon if its other security features are defeated, destroying it without giving rise to a nuclear explosion.
Ерекшеліктері
PAL жүйелерінің элементтері ядролық құрылғының ішінде терең орналасқан. Жобалау және құрылыс ақпараттың сыртқа таралуын шектеу үшін «қара қорап» жүйесін жасауға бағытталған. PAL-дар тікелей немесе жанама түрде көптеген басқа қауіпсіздік шараларымен байланыстырылған, олар бірге толыққанды қауіпсіздік кешенін құрайды. Электр желісі арқылы қолдану мен тыңшылықты болдырмау үшін рұқсат берілген іс-әрекет тізбектері аз күтімді қажет ететін радиоизотоптық генераторлармен қуаттандырылады. Дәстүрлі батареялардың орнына, бұл генераторлар 238 плутонийдің радиоактивті ыдырауынан туындаған жылуды пайдаланып электр энергиясын өндіреді. 238Pu-дың жартылай ыдырау периоды 87,7 жыл болғанымен, бұл генераторлардың қызмет ету мерзімі одан қысқа; плутонийдің альфа ыдырауы гелийді бөліп шығарады, бұл генератор ішіндегі қысымды арттырады. PAL құрылғылары АҚШ-тың барлық ядролық қаруларына орнатылған. АҚШ Әскери-теңіз күштері соңғы болып оларды алды, барлық қару-жарақ 1996 немесе 1997 жылға дейін PAL-дармен жабдықталды.
Elements of PAL systems are located deep within the nuclear device. The design and construction attempt to create a black box system so as to limit information leakage. PALs are also linked directly or indirectly with a number of other security measures, which together form a comprehensive security package. To prevent exploitation and sniffing via power line attacks permissive action links are powered by low maintenance radioisotope generators. Instead of conventional batteries, these generators produce electricity using the heat from the radioactive decay of plutonium 238. Although the half life of 238Pu is 87.7 years, these generators' lifespan is shorter than that; the alpha decay of the plutonium produces helium, causing the pressure inside the generator to increase. PAL devices have been installed on all nuclear devices in the US arsenal. The US Navy was last to receive them, with all weapons fitted with PALs by 1996 or 1997.
Екі адам ережесі
Қазіргі PAL жүйелері екі адам қағидасын қолданады, ол бір адамның ядролық қаруды кездейсоқ немесе қасақана іске қосуына жол бермеуге бағытталған. Мысалы, баллистикалық зымыранды су асты кемесінде (SSBN) командир (CO) және аға офицер (XO) екеуі де ұшыру бұйрығының дұрыстығына келісуі керек, содан кейін операциялық қызметкерлері арқылы ұшыруға өзара рұқсат беруі керек. Жердегі құрлықта орналасқан баллистикалық зымырандардағыдай, басқа тараптың зымыранды ұшыруды растауының орнына, кілттер жиынтығы су асты кемесіндегі кілтті ұстауға уәкілеттік алған экипаж мүшелері арасында бөліседі және сейфтерде сақталады (экипаж мүшелерінің әрқайсысы тек өзінің кілтіне ғана қол жеткізе алады), олардың кейбіреулері сандық құлыптармен жабылады. Кемедегі ешкімде осы сейфтерді ашу коды жоқ; құлыпты ашу кілті жоғары жақтағы органдардан ұшыру бұйрығымен бірге келеді. Minuteman зымырандарын ұшыру экипаждарының жағдайында, екі оператор да бұйрықтың рұқсат кодын «мөрленген растау құралымен» (кодты сақтайтын арнайы мөрленген конверт) салыстыра отырып, ұшыру бұйрығының дұрыстығына келісуі керек. Мөрленген растау құралдары екі бөлек құлыптары бар сейфте сақталады, сондықтан бір экипаж мүшесі сейфті өзі жеке аша алмайды. Екі оператор да төрт ұшыру кілтін бір уақытта бұруы керек. Зымыранды ұшыру үшін басқа ұшыруды басқару орталығындағы экипаж да осылай істеуі керек деп талап ету арқылы қосымша қауіпсіздік шарасы қарастырылған.
Modern PALs use the two man rule, which is designed to prevent accidental or malicious launch of nuclear weapons by a single individual. For example, on a ballistic missile submarine (SSBN), both the commanding officer (CO) and executive officer (XO) must agree that the order to launch is valid, and then mutually authorize the launch with their operations personnel. Instead of another party confirming a missile launch as in the case of land based ICBMs, the set of keys is distributed among the key personnel on the submarine and kept in safes (each of these crew members has access only to his keys), some of which are locked by combination locks. Nobody onboard has the combination to open these safes; the unlock key comes as a part of the launch order from the higher authority. In the case of Minuteman missile launch crews, both operators must agree that the launch order is valid by comparing the order's authorization code against a code from a "sealed authenticator" (a special sealed envelope that holds a code). The sealed authenticators are stored in a safe that has two separate locks so that a single crew member cannot open the safe alone. Both crew members must simultaneously turn the four launch keys. An additional safeguard is provided by requiring the crew in another launch control center to do the same for the missiles to be launched.
Қуатты және әлсіз байланыстар
PAL дизайнының тағы бір бөлігі – "берік байланыстар" және "әлсіз байланыстар" қосылуы. Бұл, зақымдану салдарынан кездейсоқ іске қосылуға қарсы тұрушылықты қамтамасыз етеді. Берік байланыстарға кейбір компоненттердің сенімділігін арттыру және сезімтал емес жарылғыш заттарды қосу кіреді, осылайша олар от, діріл немесе магниттік өрістердің әсерінен бұзылмайды, PAL-ды мұндай зақымданудан кейін оңай айналып өтуге сезікті етеді. Сонымен қатар, қарудың ішіндегі конденсаторлар сияқты, іске қосылу үшін маңызды электроникалық құрылғылар зақымдану жағдайында қауіпсіздік құрылғысы бұзылуынан бұрын істен шығатындай етіп таңдалады, бұл қарудың қауіпсіз режимде істен шығуын қамтамасыз етеді.
Another part of the PAL design is the inclusion of "stronglinks" and "weaklinks". These ensure resilience to accidental activation through damage. The stronglinks include an increased ruggedness of some components and the inclusion of insensitive munitions so that they will not be circumvented by fire, vibration, or magnetic fields, leaving the PAL vulnerable to bypass after such damage. Also, activation critical electronics within the weapon, such as capacitors, are selected so that they will fail before the safety device in the event of damage, ensuring that the weapon fails safe.
Сыныптық сигналдарды анықтау
Ядролық қарулар тек белгілі бір қаруландыру сигналына ғана жауап береді. Бұл сигнал қарудан тысқары орналасқан ерекше сигнал генераторы арқылы қаруға жіберіледі. Бұл сигнал нақты және анықталған, соған байланысты, шамамен келтіру, көшіру, шу немесе кедергілер қате сигнал ретінде қабылдануына мүмкіндік бермейді.
Nuclear weapons will only respond to a specific arming signal. This is passed to the weapon by a unique signal generator located outside the weapon. This output is specific and well defined, precluding approximation, emulation, noise, or interference from being accepted as a false positive.
Қоршаған ортаны анықтау құрылғысы
Қоршаған ортаны сезімталдандыру құрылғысы (ESD) қоршаған ортаның сенсорлары арқылы қарудың жауынгерлік ортада жұмыс істеп тұрғанын анықтайды. Мысалы, құрлыққа орналастырылатын баллистикалық ракетада (ICBM) ядролық оқ-дәрі ең бастысы жоғары үдеуге ұшырайды, содан кейін еркін құлау фазасынан өтеді, ал оқ-дәрі атмосфераға қайта кіргенде тағы да үдеуге ұшырайды. ESD үдеу қисығы, температура және қысым сияқты сыртқы параметрлерді анықтайды және осы орталар дұрыс ретпен сезілген жағдайда ғана қаруды іске қосады. ESD тек қана қауіпсіздік құлыптарымен (PAL) жабдықталған қаруларға ғана тән емес, сондай-ақ W25 сияқты кейбір қаруларда да PAL болмаса да ESD болған.
An environmental sensing device (ESD) determines through environmental sensors whether the weapon is operating in its combat environment. For example, on an ICBM, a nuclear warhead would first be exposed to a strong acceleration, then a period of free fall and then further acceleration as the warhead reenters the atmosphere. The ESD determines the external parameters such as acceleration curve, temperature and pressure, and only arms the weapon when these environments are sensed in the correct order. ESDs are not exclusive to weapons equipped with PALs and some weapons, such as the W25, also had ESDs despite not being fitted with PALs.
Шектелген қайталап сыналу және зорлық-зомбылықсыз әрекетсіз ету
Қазіргі заманғы PAL-дарда қару құлыпталар алдында кодты шектеулі рет қайта енгізуге болады деп саналады, содан кейін қаруды қайта жасау үшін Пантекске қайтару қажет. Бұл жүйе қарудың ішкі компоненттерінің бір бөлігін жойып, пайдалануды қиындататын зорлықсыз істен шығару жүйесін де қамтуы мүмкін. Бұл жүйе қарапайым шектеулі қайталау құлыптау жүйесінің бір бөлігі болуы мүмкін, немесе жағдайға қарай қосылатын мүмкіндік болуы мүмкін. Зорлықсыз істен шығару жүйесі қарудың қауіпсіздік жүйесінің бөлігі болуы мүмкін, егер біреу қарудың PAL-ын айналып өту үшін қарудың қауіпсіз аймақтарына енуге тырысса, ол іске қосылады.
Modern PALs are believed to feature a limited number of code reentries before the weapon locks out, requiring that the weapon be returned to Pantex for rebuilding. This system may also include a non violent disablement system, where some of the weapon's internal components are destroyed to hamper use. This system may be part of the ordinary limited retry lockout system, or may be a feature that can be enabled if the local situation calls for it. The non violent disablement system may also be part of the weapon's anti intrusion system, designed to activate if someone tries to enter one of the weapon's exclusion regions such as for the purpose of circumventing the weapon's PAL.
Нұсқалар
Жылдар өте келе PAL дизайны мен мүмкіндіктері, сондай-ақ кіру кодының ұзындығы артты. АҚШ-та өндірілген PAL-дар бес санатқа бөлінеді; алайда, ең алғашқы PAL-дарға ешқашан санат әріптері тағайындалмаған. Санат Код ұзындығы Сипаттама Үш сандық тізбекпен жұмыс істейтін комбинациялық құлыптар. Кейінірек пайда болған нұсқаларда бес сан қолданылды, осылайша кіру кодын екі адамға бөлуге болады, олардың әрқайсысы тізбектің жартысын ғана біледі, ал олардың арасында барлығына белгілі бір сан болады. Баллистикалық зымырандарға арналған электромеханикалық қосқыштар. Төрт таңбалы код портативті электрондық құрылғы арқылы қаруға енгізілді. А санатымен бірдей функционалды, бірақ жаңа технологиямен жасалған. Бұған қоса, оларды сымды қашықтан басқару арқылы да қосуға болады, сондықтан олар ұшақтан ұшырылатын қаруларда қолданылды. Алты таңбалы қосқышқа ие және құлыпталғанға дейін кодты шектеулі ғана енгізуге рұқсат береді. Мұндай әрекет кейбір кеш модельдегі B санаты PAL-дарында алғаш рет пайда болды. Алдыңғы буынның барлық мүмкіндіктері, сонымен қатар құрылғыны оқу режиміне қоюға немесе қаруды толығымен өшіруге мүмкіндік беретін бірнеше код түрлерін енгізуге мүмкіндік береді. Код ұзындығы 12 таңбаға дейін ұзартылды, сондай-ақ қаруды құлыптаудан басқа, қателігінен кейін қаруды өшіреді. Олар сондай-ақ ядролық реакцияның күшін (сонымен аталатын «көлемді таңдау» мүмкіндігі) және авариялық тоқтатуды басқаруға мүмкіндік береді.
Over the years the design and feature set of PALs has increased, as has the length of the access code. US manufactured PALs are divided into five categories; however, the earliest PALs were never assigned a category letter. Category Code length Description Combination locks with a three number sequence. Later versions used five numbers, so that the access code could be divided between two people, each of whom would only know half of the sequence with a commonly known number in between. Electromechanical switches designed for ballistic missiles. The four digit code was entered into the weapon using a portable electronic device. Essentially identical in function to category A, but designed with newer technology. Additionally, they could be activated via a wired remote, and were thus used on weapons launched by aircraft. Featured a six digit switch, and allowed for only limited code attempts before lockout. Such behavior was pioneered in some late model category B PALs. All the features of the previous generation, but also allowed for the input of multiple types of codes, including ones that could set the device to a training mode, or disable the weapon entirely. Expanded the code length to 12 digits, and disabled the weapon in addition to lockout after a series of failed code entry attempts. They also include the ability to control the magnitude of the nuclear reaction (the so called dial a yield feature) and an emergency stop.
Басқа мемлекеттердің пайдалануы
Ядролық қарулы мемлекеттердің санының өсуі АҚШ үкіметін ПАЛ-ға бастапқы түрткі болған себептермен ұқсас алаңдаушылыққа түртті. Осылайша, 1960 жылдан бері АҚШ өзінің ПАЛ технологиясын басқа ядролық державаларға ұсынды. АҚШ мұны қажетті қадам деп есептеді: технология құпия сақталса, тиімділігі екі есе азайды, себебі қақтығыстағы екінші тарап мұндай қауіпсіздік шараларына ие болмауы мүмкін. 1970 жылдардың басында Франция ядролық қауіпсіздіктің бұл маңызды аспектісі бойынша АҚШ-тан көмек алды. Ядролық қаруды таратпау шарты (ЯҚТ) 1970 жылы күшіне енді және оның мүшелеріне (АҚШ-ты қоса) ядролық қаруды әзірлеуге немесе жақсартуға байланысты технологияны тікелей таратуға тыйым салды. Бұл тыйымды айналып өту үшін АҚШ заңдық тәсіл ойлап тапты: «теріс нұсқау». Француз ядролық ғалымдары ПАЛ саласындағы французтық жетістіктері туралы америкалық ғалымдарды үнемі хабардар ететін, ал америкалық ғалымдар француз әріптестеріне дұрыс бағытта болмағанда ескертетін. 1971 жылы АҚШ өзінің технологиясын КСРО-ға ұсынды, ол да осыған ұқсас жүйе құрды. 1990 жылдардың басында Қытай Халық Республикасы өз ПАЛ-ын құру үшін ақпарат сұрады. Клинтон әкімшілігі қытайлықтарға американдық қару-жарақ дизайны туралы тым көп ақпарат беріп қояды деп ойлады, сондықтан сұранысты қабылдамады. КСРО тарағаннан кейін Украина аумағында әлемдегі үшінші ең ірі ядролық қару қоры орналасқан еді. Украина қаруды физикалық бақылауда ұстағанмен, олар Ресей бақылауындағы электрондық рұқсат беру жүйесіне және Ресейдің басқару және бақылау жүйесіне тәуелді болғандықтан қаруды толық бақылауда ұстамады. 1994 жылы Украина қаруды жоюға және ЯҚТ-ға қосылуға келісті. 2007 жылы Ұлыбритания үкіметі өз ядролық қаруларында рұқсат беру жүйесінің жоқ екенін мәлімдеді. Оның орнына, ұшақтан тасталатын Ұлыбританияның ядролық бомбалары велосипедтерді ұрлаудан қорғауға арналған қарапайым құлыпқа кілт салу арқылы қаруландырылды. Ұлыбритания 1998 жылы барлық әуеден тасталатын бомбаларын алып тастады. ПАЛ жүйелерінің дизайны және қолданылуы туралы толық ақпарат құпия сақталады, бірақ бұл механизмдер Пәкістанның ядролық қаруларын қорғау үшін ұсынылды. Бірақ АҚШ заңдық себептермен мұны істеуге болмайтынын шешті; пәкістандықтар да АҚШ-тың «өліту түймешігі» арқылы осындай технологияны саботаждаудан қорқынышты. Алайда, АҚШ үкіметіндегі ядролық технология саласындағы сарапшылардың көпшілігі ПАЛ жүйесін жариялауды қолдады, себебі олар Пәкістанның қару-жарағын террористік топтардың шабуылына ең осал деп есептеді. 2007 жылдың қарашасында «Нью-Йорк Таймс» газеті АҚШ 2001 жылдан бері Пәкістанның ядролық арсеналын қорғау үшін құпия бағдарламаға 100 миллион доллар инвестициялағанын хабарлады. ПАЛ технологиясын берудің орнына АҚШ пәкістандық қызметкерлерге Пәкістанның ядролық материалдарын, оқ-дәрілерін және зертханаларын ұрлаудың немесе теріс пайдаланудың алдын алу үшін тікұшақтар, түнгі көру құралдары және ядролық детекторы бар құрылғылармен қатар оқытуды ұсынды.
The increase in the number of nuclear armed states was a similar cause for concern for the United States government for reasons similar to the original impetus for PALs. Thus, since the 1960s, the US has offered its own PAL technologies to other nuclear powers. The US considered this a necessary step: if the technology were kept secret, it would only be half as effective as possible, since the other power in a conflict might not have such safety measures. In the early 1970s, France was an early recipient of United States assistance on this critical element of nuclear security. The Nuclear Non Proliferation Treaty (NPT) went into effect in 1970 and precluded treaty members (including the US) from directly disseminating technology related to nuclear weapons development or enhancement. In order to get around this prohibition, the US developed a legal trick: "negative guidance". French nuclear scientists would regularly brief US scientists on French developments in the field of PALs, and the US scientists would tell their French counterparts when they were not on the right track. In 1971, the US also offered its technology to the Soviet Union, which developed a similar system. In the early 1990s, the People's Republic of China requested information to develop its own PALs. The Clinton administration believed that to do so would give too much information to the Chinese about American weapon design, and therefore, refused the request. Following the dissolution of the Soviet Union, Ukraine had on its territory the world's third largest nuclear weapons stockpile. While Ukraine had physical control of the weapons, it did not have operational control of the weapons as they were dependent on Russian controlled electronic permissive action links and the Russian command and control system. In 1994 Ukraine agreed to the destruction of the weapons, and to join the NPT. In 2007, the UK government revealed that its nuclear weapons were not equipped with permissive action links. Instead, the UK's nuclear bombs to be dropped by aircraft were armed by inserting a key into a simple lock similar to those used to protect bicycles from theft. The UK withdrew all air launched bombs in 1998. Detailed information about PAL systems design and their use is classified, although these mechanisms have been offered to Pakistan for protection of their nuclear weapons. In the end, the US decided that it could not do so for legal reasons; the Pakistanis were also concerned that such technology would be sabotaged by a "kill switch" that the US could operate. However, many experts in the field of nuclear technology in the US government supported the publication of the PAL system because they considered Pakistan's arsenal as the world's most vulnerable to abuse by terrorist groups. In November 2007, The New York Times revealed that the US had invested $100 million since 2001 in a secret program to protect Pakistan's nuclear arsenal. Instead of transferring PAL technology, the US provided helicopters, night vision and nuclear detection devices, as well as training to Pakistani personnel in order to prevent the theft or misuse of Pakistan's nuclear material, warheads, and laboratories.