隨著全球氣候問題的日益嚴峻，科技巨頭們正紛紛嘗試將數(shù)據(jù)中心放到海底，利用海水散熱來降低運營成本和碳排放，例如微軟的Project Natick項目和Subsea Cloud公司的商用水下數(shù)據(jù)中心。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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然而，令人意想不到的是，來自海洋生物（例如抹香鯨）或潛艇聲納的“聲波攻擊”可能成為水下數(shù)據(jù)中心的一大安全隱患。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

聲波攻擊可導(dǎo)致硬盤損壞

來自美國佛羅里達大學和日本電氣通信大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，距水下數(shù)據(jù)中心6米內(nèi)的海洋生物（尤其是鯨魚）聲波即可影響其關(guān)鍵運營。這些聲波會與數(shù)據(jù)中心內(nèi)部使用的機械硬盤的頻率發(fā)生共振，降低應(yīng)用程序響應(yīng)速度和RAID存儲系統(tǒng)的吞吐量。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

研究人員在arXiv知識庫上發(fā)表的論文（鏈接在文末）中詳細闡述了這一攻擊原理。論文指出，處于共振頻率的海洋生物聲波會通過振動傳播，在機械硬盤（包括混合硬盤，SSD不受影響）的磁頭和盤片上產(chǎn)生與聲壓成正比的振動，從而影響磁盤的讀寫性能。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

研究人員使用安裝有RAID 5存儲陣列的Supermicro機架服務(wù)器進行了測試。測試分為兩種場景：室內(nèi)實驗室水箱和佛羅里達大學校園內(nèi)的人工湖泊（露天水域測試設(shè)施）。測試中，聲波由水下?lián)P聲器發(fā)出。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

研究結(jié)果表明，測試過程中，RAID5的傳輸速度在不同聲波頻率下均出現(xiàn)下降。這可能是由于硬盤和服務(wù)器內(nèi)部組件具有不同的共振頻率所致。不過，在5.1-5.3kHz之間的頻段，研究人員觀察到了“持續(xù)的傳輸速率下降”。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

論文稱，僅需2.4分鐘的持續(xù)聲波注入，就可導(dǎo)致分布式文件系統(tǒng)出現(xiàn)無響應(yīng)狀態(tài)，并使數(shù)據(jù)庫的延遲增加高達92.7%，從而降低系統(tǒng)可靠性。研究人員還指出，強烈的聲波攻擊甚至可能永久損壞部分硬盤。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

緩解措施

為了減輕“聲波攻擊”的威脅，研究人員探索了幾種方法。一種是使用吸音材料來衰減聲波引起的振動，但測試結(jié)果顯示這種方法會導(dǎo)致服務(wù)器在運行工作負載時溫度升高，并且攻擊者可以通過提高音量來削弱這種防御措施。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

論文提出了另一種更具可行性的防御方案，即利用機器學習模型來檢測多種低音對局部磁盤陣列傳輸性能的影響。檢測到攻擊后，論文建議通過數(shù)據(jù)中心資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)副本復(fù)制和糾刪碼技術(shù)，將I/O請求遷移到不受影響的節(jié)點。F1h28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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