IBM Harvest: tajný superpočítač NSA zo 60. rokov bol postavený na kryptoanalýzu

Sdílet

IBM HARVEST system at NSA Autor: National Security Agency (NSA)

IEEE Spectrum priniesol podrobný pohľad na Harvest, jeden z najvýkonnejších a najutajovanejších počítačov studenej vojny. Systém, oficiálne označovaný ako IBM 7950, vyvinula IBM pre americkú NSA a do prevádzky vo Fort Meade bol uvedený v roku 1962. Slúžil až do roku 1976 na vysokorýchlostné spracovanie zachytenej komunikácie, kódov a šifier. Podľa článku IEEE Spectrum o superpočítači Harvest dokázal pri niektorých špecializovaných úlohách pracovať až približne 200-krát rýchlejšie než iné počítače svojej doby.

Harvest nebol iba klasický mainframe. Základ tvoril tranzistorový IBM 7030 Stretch doplnený špecializovaným streamovým koprocesorom optimalizovaným na kryptanalytické operácie. Z pamäte načítaval dva dátové prúdy označené P a Q, paralelne nad nimi vykonával operácie a výsledok ukladal ako prúd R. Používal pipeline spracovanie, bitovo adresovateľnú pamäť a špecializovanú table-lookup jednotku vhodnú okrem iného na rýchle substitučné operácie. IEEE prirovnáva koncepciu špecializovaného koprocesora k dnešnému využívaniu GPU vedľa univerzálneho CPU.

Výkon stroja umožňoval analyzovať na svoju dobu obrovské množstvá zachytených dát. Jeden zdokumentovaný experiment prehľadal približne 3,5 miliardy znakov proti 7 000 hľadaným výrazom za menej ako štyri hodiny. Pri úlohe s krycím názvom MORETOWN Harvest spracoval približne 11 miliónov správ zo 16 rokov zachytenej komunikácie a porovnal ich s približne 8 000 hľadanými výrazmi za asi desať hodín.

S počítačom bol spojený aj automatizovaný páskový systém TRACTOR, označovaný ako jeden z prvých plne automatizovaných systémov na ukladanie a vyhľadávanie dát. Robotický mechanizmus dokázal vyberať potrebné magnetické páskové kazety a pripájať ich k jednotkám bez zásahu operátora. National Cryptologic Museum označuje TRACTOR za predchodcu neskorších automatizovaných úložných systémov.

Pre Harvest vznikol aj špecializovaný programovací jazyk ALPHA (Advanced Language for Programming Harvest), na ktorého vývoji spolupracovali IBM a NSA. Jazyk bol navrhnutý pre nezvyčajné požiadavky kryptanalýzy a spracovania veľkých dátových súborov. Na projekte pracovali aj neskoršie významné osobnosti informatiky Frances Allen, Frederick Brooks Jr. a James H. Pomerene.

Príbeh Harvestu je dnes možné podrobnejšie rekonštruovať vďaka odtajneným dokumentom NSA, dobovým technickým príručkám a orálnej histórii. Systém je zaujímavým príkladom toho, ako kryptanalýza a spravodajské spracovanie dát urýchľovali vývoj špecializovaných počítačových architektúr dávno pred dnešnými GPU a AI akcelerátormi.

Tato zprávička byla zaslána čtenářem serveru Root.cz pomocí formuláře Přidat zprávičku. Děkujeme!

Našli jste v článku chybu?

Autor zprávičky