DNA-datorn
Byggde du en dator av en skokartong och en tändsticka när du var liten? Lyssna till vår egen McGyver, Anders Sandberg, som berättar om att bygga en DNA-dator!
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Informationslagring
Brukar du rista in dina minnesanteckningar i pannan, brännmärka information på disketter, magnetlagra på papper eller skriva med blyertspenna på sten? Om så är fallet, tar vi dig med in i 2000-talets sätt att lagra det som du vill komma ihåg.
Transkription37 repliker · 3:27
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Informationslagring. Hur kan man göra för att lagra information tätt?
Information mätts i bitar. En bit är den mängd information som man får när man besvarar en ja-nej-fråga.
Man kan säga att man halverar mängden möjligheter.
De ursprungliga sätten att lagra information var naturligtvis att hugga in den i sten,
eller skriva in den i lertavlor, eller kanske på papper eller papyrus.
Där blir informationstätheten bestämd av hur stora bokstäver man kan använda.
Skriver man för lite blir det omöjligt att läsa, och dessutom är det svårt att använda en penna.
Man får in ungefär 20 000 bitar på ett papper.
Det beror lite på vilken metod man använder, men i allmänhet är det ganska begränsat.
Därför har man naturligtvis övergått till mer digitala former av information som kan tolkas av maskiner,
och därigenom kanske man inte begränsas av det mänskliga ögats möjligheter.
De ursprungliga formerna var naturligtvis ganska nära pappret, till exempel hålremsor, där varje hål markerade en bit.
En annan metod var filmer.
Man kunde lagra mycket information genom att förminska papper till mikrofilm.
En senare form av internt datominne var kärnminnet.
Man hade ett rutnät av ledare, och i varje korsning satt en liten feritkärna.
Den kunde magnetiseras i olika riktningar, och därigenom lagra en bit.
Men det här var naturligtvis ganska dyrt och långsamt, så efterhand gick man över till bättre digitala former, baserade på en chip.
I chipen har man elektroniska kretsar som kan befinnas i olika tillstånd, och de kan naturligtvis packas mycket tätt.
Därför kan man lagra flera gigabyte på ett fåtal chip idag.
Men för långtidslagring är det inte användbart med den här formen, eftersom den kräver att det går ström genom kretsen.
Därför använder man först magnetband och kassettband till äldre persondatorer, och sen har man gått över mer och mer till disketter.
Disketter är i likhet med hårddisker baserade på att man magnetiserar en yta.
Man kan uppnå ännu högre kompaktighet genom att använda optiska media, till exempel CD-skivor.
Där har man små markeringar som kan läsas av med laser, och man kan packa in åtskilliga gigabyte på en CD-skiva.
Ännu högre tätheter kanske blir möjliga om man kan använda bakterierodopsin.
Rhodopsin är ett ljuskänsligt färgämne som vissa bakterier använder och som även förekommer i ögatsnätinna.
Man kan genom att belysa den med laserljus av olika färger få det att lagra information.
Och det verkar finnas möjlighet att lagra över en triljon bitar per kubikcentimeter om man kan göra en bra matris av det här.
Det finns förmodligen ännu tätare lagringsformer.
Man skulle ju kunna tänka sig att man lagrar information i molekyler genom att till exempel placera vätatomer eller floratomer för att markera olika bitar.
Men vad är de yttersta gränserna för informationslagring?
Det finns en teoretisk övergräns som kallas Bekensteins begränsning.
Man kan nämligen visa att det är omöjligt att packa information tätare än en viss täthet för att i så fall kollapsa den till ett svart hål.
Men denna begränsning är oerhört stor.
Det visar sig att i den massa och energi och plats som en vätatom tar upp kan man packa in 2 MB information.
Så det lär nog dröja innan vi får allvarliga lagringsproblem.
Datakomprimering
PkZip, Real Audio, Lha... De har alla en sak gemensamt : de gör datamängder mindre. En del tar bort material, medan andra stuvar om materialet på en bättre sätt. Vi har komprimerat vår information till ett föredrag.
Transkription35 repliker · 3:29
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Datakompression. Datorerna utvecklas ständigt och det dataminne som för några år sedan skulle anses vara enormt är idag något fullkomligt normalt.
Men allt eftersom minnena blir större så fyller vi upp dem allt mer, vilket innebär att det alltid är spännande att kunna komprimera information.
Normalt är det så att ett meddelande, till exempel text, innehåller redundans.
Det betyder att det finns information i meddelandet som man kan kasta bort utan att det blir omöjligt att rekonstruera meddelandet.
Ett typiskt exempel är att man kan förkorta ord i en text.
Förkortningar plockar bort onödiga bokstäver men har kvar tillräckligt mycket så att läsaren förhoppningsvis ska kunna förstå det.
Det här är naturligtvis ett enkelt sätt att göra datakompression.
Man kan få plats med mer text på en given sida och man kan naturligtvis tänka något motsvarande i ett datominne där man förkortar vanliga uttryck och ersätter dem med kortare koder.
Om man anpassar det här efter längden på orden så kan man göra det effektivare.
Trots allt, om man förkortar långa ord och framförallt vanliga ord så vinner man mer än man förkortar korta ord och ovanliga ord.
Eftersom man gör det här i en dator så behöver dessutom inte en människa försöka läsa det hela.
När man gör förkortningar i vanlig text krävs det ju att de är läsbara eller uttalbara.
Men i datorn kan man använda godtyckligt effektiva förkortningar.
Det här gör att det existerar metoder, till exempel Huffman-kodning, som tar och ersätter de vanliga teckensekvenserna med mer kompakta.
Det finns en matematisk teori bakom det här som har använts för att utmäkla bättre kompressionsmetoder.
Det visar sig till exempel att om man tar sekvenser, alltså inte bara ett ord eller ett tecken utan flera,
så finns det många sådana sekvenser som ofta återkommer, framförallt till exempel datorkod.
De kan man naturligtvis ersätta med ett enda tecken, eller kanske en symbol som talar om hur många gånger de ska upprepas.
Och därigenom vinner man ännu mer plats.
Dessutom fungerar det här inte bara för text, utan också för bilder och ljud.
Trots allt, för en dator är alla data ettor och nollor.
Bilder innehåller ofta mycket redundans.
Om man ser sig om ser man ju att det är ofta stora färgfält som man skulle kunna komprimera och ange bara konturerna för.
Till exempel i den mycket populära standarden JPEG, där tar man bort små detaljer och färgnyansskillnader som människan normalt inte märker.
De av er som lyssnar på nätet hör det här i Real Audio, som är ett komprimerat format.
Och ni kan förhoppningsvis höra att det inte blir någon speciell sänkning av ljudkvaliteten.
Just genom att man utnyttjar att man slänger bort information där det mänskliga örat inte kan höra det.
Det finns dock gränser för hur mycket information man kan komprimera.
Eller snarast hur tätt den kan komprimeras.
Det finns en viss mängd information i meddelandet som man inte kan kasta bort.
Den går att beräkna matematiskt och kallas meddelandes entropi.
Däremot så kan man naturligtvis slänga bort information återkallert.
Och det är vad man kallar en förlorande kodning.
Det är dock svårt att komprimera vissa saker, till exempel brus och slumpmässiga tecken, för det finns inget system i dem.
Så kanske skandismans stämmas till eftertanke av att det mest svårkomprimerade är också det mest slumpmässiga.
Hackerkultur
Nörd eller utforskare? Stämmer myten om Cola, orakat ansikte och världsfrånvändhet? Vi har kollen.
Internet
Den mest grundläggande kunskapen om InterNet är att det inte uttalas "InterNÄ'TT" utan "Internet". För övrig kunskap om det nät som 1,5 miljoner Svenskar dagligen valfärdar till, lyssna på detta föredrag.
Datasäkerhet
Öka din datasäkerhet, sänk datorerna till havets botten! Vi diskuterar de vanligaste säkerhetsbristerna på företag och myndigheter idag.
Transkription101 repliker · 6:36
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Datasäkerhet idag? Hur är det Anders? Finns det någon säker dator idag överhuvudtaget?
Ja, om den är avstängd och inlåst i ett kassaskåp och frikopplad från nätet och kanske lagt på havets botten.
Men annars finns det nog ingen riktigt säker dator.
Nåväl, hur pass säker kan man göra en dator egentligen då?
Det beror egentligen inte så mycket på själva datorn.
En dator kan i sig fungera ganska bra. Det är användarna som är det stora problemet.
Man kan säga att det är den mänskliga faktorn men det är lite grann att avpersonalisera det.
Det finns något som kallas för brandvägg. Hur fungerar det?
Det är att man kopplar upp en extra dator mellan nätet och den dator man vill skydda.
Så att när det kommer en förfrågning utifrån eller rent av inifrån så tar brandväggen och kollar om det är en legitim förfrågning
och skickar den vidare och i annat fall stoppar den.
På det här sättet så ska det bli svårare att tas in i systemet.
Men den här har väl vissa problem också?
Ja, det blir ju då lite långsammare.
Och många användare börjar snabbt irritera sig på fördröjningar
och att de inte kan komma åt vissa saker som de skulle vilja komma åt.
Och då börjar de ju lägga in egna vägar.
Konstaterar att jag behöver absolut det här för mitt jobb.
Så de är övertygad om någon ansvarig att öppna en liten kanal igen.
Vilket innebär att brandväggen så småningom blir som en svajterost.
Exakt.
Och inte svårt att ta sig igenom lägre.
Jo, men hur gör man egentligen när man tar sig in i ett system?
Hackar som man brukar säga.
Ja, crackar snarare.
Hacking handlar om att få datorer att göra oväntade saker.
Men det är inte nödvändigtvis att man försöker ta sig in i det.
Cracking är den korrekta termen.
Men att cracka ett system handlar till största delen om att ha en viss förståelse om hur det fungerar
och vad det kan finnas med säkerhetsluckor.
Så att bara genom att titta på ett företag till exempel organiserat
kan man ju upptäcka att antagligen kommer programmerarna på dataavdelningen
att vara mer mån om säkerheten än ekonomerna som kanske inte är så bra på Windows ens.
Jaha, okej.
Så att när man väl vet det, då kan man börja titta på möjligheten att ta sig in.
Vart brukar vara lämpligast att börja när man ska försöka ta sig in?
Högt uppe brukar fungera.
Många chefer är inte så hemma på datorer.
Och ja, många systemoperatörer vågar kanske inte riktigt gå på chefen och säga
du har valt ett väldigt dumt lösenord som är väldigt lätt att gissa.
Dessutom, när då direktionen är på långlunch kan de mycket väl glömma kvar sina datorer
stående påslagna och inloggade i direktionsvåningen.
Klär man ut sig som telereparatör så kan man ganska lätt få tillgång till de filer.
Men när man nu försöker ta reda på ett lösenord, hur brukar man göra då?
I många fall så gissar man ju på lösenord.
För människor är inte speciellt kreativa när det gäller att komma på dem.
Och ofta använder man ju katten, sin makes namn eller någon familjemedlem.
Vilket då är inte så svårt att ta reda på.
Nej, man kan ju titta på folks hemsidor till exempel.
Det fungerar häpnadsväckande bra och det är skrämmande många som använder det här.
Och när då systemoperatören upptäcker att oj då, nu är det en massa folk som har valt dåliga lösenord och går och klagar
så tycker folk att systemoperatören är otrevlig och är bara till besvär.
Ja, men vad gör de då?
Vanligtvis byter de då till ett annat lösenord som är lika lättgissat.
Och så lägger de till typ 001 på slutet.
Och nästan går 002.
Aj.
Japp, det är ju som sagt ett stort problem.
Om folk var lite mer kreativa med att välja lösenord skulle det vara mycket svårare att gissa det.
Men de flesta föredrar enkla lösenord.
Och man kan ju förstå det för vi människor gillar ju inte att göra onödigt arbete.
Och det känns kanske inte så viktigt heller.
Nej.
Vad gör en cracker då när det är ett svårare lösenord som att nu hur tar han reda på det?
Ja, ett sätt är ju om man faktiskt kan komma in på företaget och kolla på post-it-lappar.
Svåra lösenord är ju faktiskt ganska svåra att komma ihåg.
Så många skriver upp dem, vilket inte är så lyckat.
Nej.
Ett annat sätt är att använda sig av en trojansk häst.
Det är ett program som verkar göra någonting, men också gör en del saker i bakgrunden som kanske användaren inte skulle gilla.
Typiskt exempel är ett spel som också kollar av vad man skriver eller har skrivit på tangentbordet.
Och till exempel lagrar lösenordet.
Men vad kan en cracker ställa till med egentligen?
Det beror mycket på, men i princip kan en cracker ställa till med allting om crackern lyckas få tillgång till hela systemet.
Och det här kan vara extremt allvarliga saker naturligtvis om man raderar bokföringen.
Men i praktiken, datorintresserade ungdom är inte något större hot.
De är ute efter att förstärka sitt eget ego, att stila och så vidare.
Vilka är det som är det största hotet egentligen då?
Det är industrispionage och andra företag.
För att inte tala om missnöjda anställda.
Där finns ju en enorm möjlighet och de kan ju tala om lösenordet från första början.
Vilket ju gör att många företag vill hålla koll på de anställda som har nästan värre säkerhet inuti systemet än utanför.
Vilket är lite bakvämnt jag.
Ja, och märkligt nog är det så att även i Sverige så har inte fackförbunden klagat på att många förra regelbundet kollar vad de anställda gör på sina terminaler.
Man håller alltså noga koll och ser att de inte leker bort tiden heller.
Men en sån här trojanskast, hur brukar den kunna se ut?
Ja, en typisk grej är ju såna här små skämtgrejor.
Den är lite som dyker upp på skärmen och så vidare.
Ett sånt program skulle ju kunna ligga i bakgrunden och märka om man skriver in ett lösenord till exempel eller kollar datotrafiken och sedan spara undan den någonstans.
Jag har hört att det skulle finnas ett väldigt enkelt basic-program för längesen som gjordes för länge sedan.
Det finns en oändlig mängd sådana här enkla små knep.
Men ett av de vanligaste är ju då att man gör ett program som ser ut som login-prompten.
Den skriver att man ska ange sitt lösenord. Det gör man.
Programmet sparar lösenordet, säger att det var fel och startar det riktiga lösenordprogrammet.
Ja, med tanke på att man vet ju själv att man rätt ofta skriver fel lösenord så reagerar man väl inte över det?
Oja, det är ju väldigt lätt att gå på. Många gör det också.
Framförallt om det är ett stort system kan man få in många lösenord på det här sättet.
Men här måste man ha access redan från början.
Väl, om man ska dra kontentan av det här så lita på din systemoperatör och lämna inte chefen ens av i datorn.
Ungefär, ja.
Tack.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.