ENG: Researchers have developed a technique that leverages hardware and software to improve file system security for next-generation memory technologies called non-volatile memories (NVMs). The new encryption technique also permits faster performance than existing software security technologies.

Traditionally, computers use two types of data storage. Dynamic random access memory (DRAM) allows quick access to stored data, but will lose that data if the system crashes. Long-term storage technologies, such as hard drives, are good at retaining data even if a system loses power – but store the data in a way that makes it slower to access. NVMs combine the best features of both technologies. However, securing files on NVM devices can be challenging. Existing methods for file system encryption use software, which is not particularly fast. Historically, this wasn’t a problem because the technologies for accessing file data from long-term storage devices weren’t particularly fast either.

“But now that NVMs are allowing faster access to file data, the software approach to file encryption has become a problem, because it slows down overall operations,” Abu Zubair says. “To address this challenge, we’ve developed a novel architecture that incorporates some elements of the encryption and decryption process into hardware, which is faster than software. As a result, processes that allow users to store and retrieve file data securely are significantly faster.”

In simulations, the researchers found that using their novel encryption architecture to secure files in NVMs slowed down operations by 3.8%, when running workloads that were representative of real-world applications. When using software approaches to provide security for the same workloads, operations slowed by about 200%. “If this was implemented in commercial processors, it would significantly improve performance for secure file operation in large data centers and cloud systems,” Abu Zubair says.

RO: Cercetătorii au dezvoltat o tehnică care utilizează hardware și software pentru a îmbunătăți securitatea sistemului de fișiere pentru tehnologiile de memorie de ultimă generație, numite memorii non-volatile (NVM). Noua tehnică de criptare permite o performanță mai rapidă decât tehnologiile de securitate software existente.

În mod tradițional, computerele folosesc două tipuri de stocare a datelor. Memoria dinamică cu acces aleatoriu (DRAM) permite accesul rapid la datele stocate, dar va pierde aceste date dacă sistemul se blochează. Tehnologiile de stocare pe termen lung, cum ar fi hard disk-urile, sunt bune pentru a păstra datele chiar dacă un sistem pierde energie – dar stochează datele într-un mod care face ca accesul la ele să fie mai lent. NVM-urile combină cele mai bune caracteristici ale ambelor tehnologii. Cu toate acestea, securizarea fișierelor pe dispozitivele NVM poate fi o provocare. Metodele existente de criptare a sistemului de fișiere utilizează software, care nu este deosebit de rapid. Din punct de vedere istoric, acest lucru nu a fost o problemă, deoarece nici tehnologiile de accesare a datelor din fișiere de pe dispozitivele de stocare pe termen lung nu erau deosebit de rapide.

“Dar acum, când NVM-urile permit un acces mai rapid la datele din fișiere, abordarea software pentru criptarea fișierelor a devenit o problemă, deoarece încetinește operațiunile generale”, spune Abu Zubair. “Pentru a aborda această provocare, am dezvoltat o arhitectură nouă care încorporează unele elemente ale procesului de criptare și decriptare în hardware, care este mai rapid decât software-ul. Ca urmare, procesele care permit utilizatorilor să stocheze în siguranță și să recupereze date din fișiere sunt semnificativ mai rapide.”

În cadrul simulărilor, cercetătorii au constatat că utilizarea noii arhitecturi de criptare pentru a securiza fișierele din NVM-uri a încetinit operațiunile cu 3,8%, atunci când au rulat sarcini de lucru reprezentative pentru aplicațiile din lumea reală. Atunci când se utilizează abordări software pentru a asigura securitatea acelorași sarcini de lucru, operațiunile au încetinit cu aproximativ 200%. “Dacă acest lucru ar fi implementat în procesoarele comerciale, ar îmbunătăți semnificativ performanța pentru operarea securizată a fișierelor în centrele de date mari și în sistemele cloud”, spune Abu Zubair.

Source (Matt Shipman, News NCSU, New Technique Offers Faster Security for Non-Volatile Memory Tech, 05.04.2022)

Paper: Kazi Abu Zubair and Amro Awad, North Carolina State University; David Mohaisen, University of Central Florida, “Filesystem Encryption or Direct-Access for NVM Filesystems? Let’s Have Both!,”, 28th IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA-22)

Fragmente extrase din Manfred Spitzer, 2020. Demența digitală: Cum ne tulbură mintea noile tehnologii. Humanitas SA, capitolul 8. Jocuri digitale: note proaste, pag. 171-173, 176-177.

RO: “În ce privește empatia, trebuie amintit următorul studiu experimental al psihologilor americani Brad Bushman și Craig Anderson despre efectele violenței mediatice asupra comportamentului uman. Lucrarea lor are titlul Comfortably Numb (Confortabil insensibili). La un experiment de laborator au participat 320 de studenți egal împărțiți pe sexe, care au fost supuși următoarei proceduri: mai întâi li s‑a spus că e vorba de un experiment menit să stabilească ce jocuri preferă tinerii. Fiecărui student îi era oferit, la întâmplare, un joc video violent (Carmageddon, Duke Nukem, Mortal Kombat, Future Cop) sau un joc video nonviolent (Glider Pro, 3D Pinball, Ausin Powers, Tetra Madness); conducătorul experimentului fixa un cronometru la 20 de minute, îi înmâna subiectului un chestionar lung și îi spunea: ‘Când sună alarma, completează chestionarul. Între timp, eu trebuie să mă ocup de alt studiu, dar îți promit că mă întorc în 40 de minute. Te rog să nu pleci din cameră înainte să mă întorc, pentru că trebuie să‑ți mai pun câteva întrebări despre jocurile video. Ai înțeles?’

Studentul era lăsat singur. După ce se juca 20 de minute, alarma suna, iar subiectul trebuia să răspundă la chestionar, care conținea întrebări despre diverse aspecte ale jocului (acțiune, distracție, plictiseală, violență), urmate de alte două sute de întrebări plictisitoare despre persoana lui, puse acolo doar pentru a‑i ține ocupați pe subiecți. La trei minute după terminarea jocului video, conducătorul experimentului făcea să se audă din apropierea ușii camerei o scenă de șase minute jucată de actori care se certau. Existau două versiuni: subiecții bărbați auzeau doi bărbați care se ceartă, iar femeile auzeau două femei care se ceartă. Violența creștea treptat până se auzeau bufnitura unui scaun rupt, gemete și urlete de durere.

Când se trântea ușa, conducătorul experimentului pornea propriul lui cronometru pentru a măsura cât timp îi va lua subiectului din camera vecină (care trebuia să completeze chestionarul) pentru a sări în ajutorul victimei, care continua să geamă de durere. Ca să reacționeze, subiecții ocupați cu jocul video violent până în urmă cu trei minute au avut nevoie de un timp de cinci ori mai lung decât ceilalți. În unele cazuri nici măcar nu și‑au dat seama de ceartă. Iar când au observat‑o, nu i‑au dat importanță. Pe scurt: trăind de curând scene de violență digitală, au fost insensibili la violența percepută drept reală.

Sistemul nostru de valori bazat pe libertate, egalitate și dreptate socială presupune un altruism fundamental: numai în felul acesta societatea noastră poate funcționa. Studiile prezentate aici confirmă faptul că un consum activ sau pasiv de violență fictivă duce la o desensibilizare măsurabilă față de violența reală. Iar acest lucru se traduce printr‑o slabă disponibilitate de a‑ți ajuta semenii. Violența mediatică subminează fundamentele conviețuirii noastre sociale. Nu trebuie să ne fie indiferent modul în care copiii și tinerii își petrec timpul, pentru că fiecare acțiune lasă o urmă în creier. În cazul jocurilor pe calculator, e vorba mai cu seamă de înclinația spre violență, desensibilizare față de violența reală, izolare socială și un nivel scăzut de educație.”

ENG: “As for empathy, the following experimental study by American psychologists Brad Bushman and Craig Anderson on the effects of media violence on human behaviour should be mentioned. Their work is entitled Comfortably Numb. In a laboratory experiment, 320 students, equally divided by gender, were subjected to the following procedure: first they were told that it was an experiment to determine which games young people preferred. Each student was randomly offered a violent video game (Carmageddon, Duke Nukem, Mortal Kombat, Future Cop) or a non-violent video game (Glider Pro, 3D Pinball, Ausin Powers, Tetra Madness); the experiment leader set a timer for 20 minutes, handed the subject a long questionnaire and told them: ‘When the alarm goes off, complete the questionnaire. In the meantime, I have another study to do, but I promise I’ll be back in 40 minutes. Please don’t leave the room before I get back, because I need to ask you a few more questions about video games. Got it?’

The student was left alone. After playing for 20 minutes, the alarm would go off and the subject would have to answer the questionnaire, which contained questions about various aspects of the game (action, fun, boredom, violence), followed by a couple of hundred more boring questions about himself, put there only to keep the subjects occupied. Three minutes after the end of the video game, the experiment’s leader would play a six-minute scene of the actors arguing from near the camera door. There were two versions: male subjects heard two men arguing, and women heard two women arguing. The violence gradually increased until the thud of a broken chair, groans and screams of pain could be heard.

As the door slammed, the experimenter would start his own stopwatch to measure how long it would take the subject in the next room (who had to fill in the questionnaire) to jump to the aid of the victim, who continued to moan in pain. Subjects engaged in violent video game play took took five times as long as others to react. In some cases they didn’t even notice the fight. And when they did notice it, they ignored it. In short: having recently experienced scenes of digital violence, they were insensitive to violence perceived as real.

Our value system based on freedom, equality and social justice requires a fundamental altruism: this is the only way our society can function. The studies presented here confirm that active or passive consumption of fictional violence leads to measurable desensitisation to real violence. And this translates into a low willingness to help your fellow human beings. Media violence undermines the foundations of our social coexistence. We should not be indifferent to how children and young people spend their time, because every action leaves a mark on the brain. In the case of computer games, it is mainly the inclination towards violence, desensitisation to real violence, social isolation and a low level of education.”

(traducere proprie)

ENG: For 50 years, interplanetary probes have returned thousands of striking images of the surface of Mars, but never a single sound. Now, NASA’s Perseverance mission has put an end to this deafening silence by recording the first ever Martian sounds, which can be listened to here. The scientific team for the French-US SuperCam2 instrument installed on Perseverance was convinced that the study of the soundscape of Mars could advance our understanding of the planet. This scientific challenge led them to design a microphone dedicated to the exploration of Mars, at ISAE-SUPAERO in Toulouse, France. Perseverance first recorded sounds from the Red Planet on February 19, 2021, the day after its arrival. These sounds fall within the human audible spectrum, between 20 Hz and 20 kHz. First of all, they reveal that Mars is quiet, in fact so quiet that on several occasions the scientists thought the microphone was no longer working. It is obvious that, apart from the wind, natural sound sources are rare.

In addition to this investigation, the scientists focused on the sounds generated by the rover itself , including the shock waves produced by the impact of the SuperCam laser on rocks, and flights by the Ingenuity helicopter. By studying the propagation on Mars of these sounds, whose behaviour is very well well understood on Earth, they were able to accurately characterise the acoustic properties of the Martian atmosphere. The researchers show that the speed of sound is lower on Mars than on Earth: 240 m/s, as compared to 340 m/s on our planet. However, the most surprising thing is that it turns out that there are actually two speeds of sound on Mars, one for high-pitched sounds and one for low frequencies. Sound attenuation is greater on Mars than on Earth, especially for high frequencies, which, unlike low frequencies, are attenuated very quickly, even at short distances. All these various factors would make it difficult for two people standing only five metres apart to have a conversation. They are due to the composition of the Martian atmosphere (96% CO2, compared to 0.04% on Earth) and the very low atmospheric surface pressure (170 times lower than on Earth).

RO: Timp de 50 de ani, sondele interplanetare au returnat mii de imagini impresionante ale suprafeței lui Marte, dar niciodată un singur sunet. Acum, misiunea Perseverance a NASA a pus capăt acestei tăceri asurzitoare, înregistrând primele sunete marțiene din istorie, care pot fi ascultate aici. Echipa științifică a instrumentului franco-american SuperCam2 instalat pe Perseverance a fost convinsă că studiul peisajului sonor de pe Marte ar putea să avanseze înțelegerea planetei. Această provocare științifică i-a determinat să proiecteze un microfon dedicat explorării planetei Marte, la ISAE-SUPAERO din Toulouse, Franța. Perseverance a înregistrat pentru prima dată sunete de pe Planeta Roșie la 19 februarie 2021, a doua zi după sosirea sa. Aceste sunete se încadrează în spectrul audibil uman, între 20 Hz și 20 kHz. În primul rând, ele relevă faptul că Marte este liniștită, de fapt atât de liniștită încât, în mai multe rânduri, oamenii de știință au crezut că microfonul nu mai funcționează. Este evident că, în afară de vânt, sursele naturale de sunet sunt rare.

Pe lângă această investigație, oamenii de știință s-au concentrat pe sunetele generate de rover, inclusiv pe undele de șoc produse de impactul laserului SuperCam asupra rocilor și pe zborurile efectuate de elicopterul Ingenuity. Prin studierea propagării pe Marte a acestor sunete, al căror comportament este foarte bine înțeles pe Pământ, ei au reușit să caracterizeze cu precizie proprietățile acustice ale atmosferei marțiene. Cercetătorii arată că viteza sunetului este mai mică pe Marte decât pe Pământ: 240 m/s, față de 340 m/s pe planeta noastră. Cu toate acestea, cel mai surprinzător lucru este faptul că se pare că există de fapt două viteze ale sunetului pe Marte, una pentru sunetele înalte și una pentru frecvențele joase. Atenuarea sunetului este mai mare pe Marte decât pe Pământ, în special pentru frecvențele înalte, care, spre deosebire de frecvențele joase, sunt atenuate foarte repede, chiar și la distanțe scurte. Toți acești factori diferiți ar face dificilă o conversație între două persoane aflate la o distanță de numai cinci metri. Ele se datorează compoziției atmosferei marțiene (96% CO2, față de 0,04% pe Pământ) și presiunii atmosferice foarte scăzute de la suprafață (de 170 de ori mai mică decât pe Pământ).

Source (cnrs, “Perseverance records the first ever sounds from Mars”, 01.04.2022)