Role hardwaru v počítačové bezpečnosti

Téma bezpečnosti hardwaru se na gymnáziích téměř neprobírá, a přitom je velice důležité a zajímavé. Žák by jistě měl mít alespoň základní přehled o této problematice, neboť bezpečnost je tématem stále důležitějším a významnějším. V tomto kontextu je možné mluvit o bezpečnosti v řadě rovin – ať již jde o ochranu dat, možnosti odposlechů, nebo ochranu hardwaru před zničením. Do této problematiky patří jistě také elementární přehled o tom, jak bezpečně s hardwarem pracovat. 

Je paradoxní, že žáci mají relativně solidní základy informatiky i fyziky, ale často neumí vyměnit pevný disk nebo připojit nový modul paměti RAM. V článku se pokusíme naznačit také základy této problematiky, aby žák věděl, co to je statická elektřina, jaký vliv na počítačové součástky může mít magnetické pole a jaké to pro něj má praktické důsledky. Článek si v tomto ohledu neklade za cíl nějakou úplnost, ale představit alespoň některé věci, které by žáci měli znát a které jim mohou být pro jejich praktický život užitečné tak, aby jim oblíbená otázky „K čemu to bude dobré?“ nepřišla ani na jazyk, neboť její odpověď budou vědět okamžitě sami. 

Pokud má pedagog dostatek času, může se problematice hardwaru věnovat velice podrobně a důkladně, včetně jednotlivých bezpečnostních problémů. My se v článku pokusíme naznačit spíše určitý minimalistický koncept případného výkladu.

Základní pokyny pro (de)montáž počítače

Říci nějak stručně, jakým přesným postupem demontovat počítač nebo jej naopak sestavovat, není úplně možné. Skutečností je, že dnešní komponenty jsou dělány tak, aby bylo nutné při zapojování jen minimálně používat nástroje. Snahou je, aby se vše jen „zacvaklo“ a fungovalo. Když něco nejde vložit nebo vyjmout, větší síla není obvykle dobrým řešením. 

Před samotnou operací je dobré se seznámit s manuály a schématy zapojení. Zvláště důležitý je v tomto ohledu manuál k základní desce, na kterou se připojuje většina součástek. Bývá velice podrobný a uživatel se v něm dozví, jak vypadá která sběrnice, socet či patice, do kterých se má dané zařízení připojit, a jak se s ním manipuluje. Velice užitečné je mít k dispozici papír a tužku pro psaní poznámek – co, kde a jak bylo zapojené. Takto pečlivým přístupem je možné ochránit velké množství součástek a ušetřit si nemálo práce.

Dopředu je také vhodné si nachystat šroubováky vhodné velikosti, které nemají magnetickou hlavu. Zvláště potřeba budou menší křížové. Hodí se mít také vhodné nádobky na šroubky, dostatečný prostor pro práci a přiměřené osvětlení. Je třeba pamatovat na to, že součástky počítače jsou relativně háklivé na vlhkost, prach či mastnotu. Proto není vhodným místem k podobným aktivitám například garáž či sklep.

Pokud je to možné, měl by se používat antistatický náramek. Nejde o nijak drahou věc, ale umožní velice jednoduchou eliminaci statické elektřiny, která může poškodit řadu součástek, především pak paměť RAM. Je třeba říci, že pohyb ve vlněném svetru je pro destrukci těchto zařízení často zcela dostatečným.

Pokud provádíme demontáž počítače, je nutné provést zálohu dat. Manipulace s počítačem je vždy poněkud riskantní a záloha se proto rozhodně vyplatí. Při práci na počítači je třeba, aby byl vypnutý a odpojený od sítě. Jako první krok se doporučuje kontrola záruky – zásah do počítače je obvykle roven porušení podmínek, které jsou se zárukou spojeny. Po odpojení všech vnějších kabelů je možné odpojit kryt počítače.

Dalším krokem je odpojení vnitřní kabeláže. Je nutné postupovat opatrně a pečlivě si značit, který kabel je který. Často je také důležité, který konec kabelu připojíme k desce a k zařízení. Dále můžeme opatrně odejmout rozšiřující karty (grafická, zvuková, aj.) a uložit je na bezpečné místo. Následuje odpojení pevného disku (pokud měníme jen pevný disk, není obvykle nutné odpojovat všechny kabely a karty, je ale dobré si udělat místo) a dalších mechanik. V neposlední řadě můžeme odpojit zdroj, následně procesor (většinou má vlastní vyjímající mechanismus) a pak již základní desku. Montáž počítače probíhá přesně opačně.

Faktory vedoucí k poškození počítače

Dalším důležitým tématem jsou faktory, které mohou vést k poškození počítače. Jejich znalost je mimořádně důležitá, protože umožní žákům ušetřit nemalé množství finančních prostředků. V následující části si tedy uvedeme některé z nich, které mohou počítač poškodit.

Nadměrná teplota představuje jeden z největších a nejčastějších problémů. Řada moderních počítačů má již na své skříni umístěný display, který zobrazuje teplotu jednotlivých krizových součástek počítače (HDD, CPU, GPU). V případě, že žáci tento údaj nemají k dispozici, mohou užít řadu specializovaných utilit pro jejich měření. Problémy mohou nastávat především v létě, kdy je vhodné počítače častěji vypínat (například na obědové pauzy, při delších přestávkách atp.), aby mohla jejich teplota přiměřeně klesnout. Pokud se rozhodnou žáci pro přetaktování procesoru, je třeba myslet na výkonný chladič, ale také na dobré uspořádání kabeláže, které umožní dostatečné proudění vzduchu.

Zvláště problematické jsou z tohoto pohledu notebooky – nemají dobré chlazení a lidé je často mají na klíně či dokonce na polštáři. V létě je třeba zajistit jejich vhodné větrání – ať již pevnou podložkou nebo speciálními podstavci s přídavnými větráky.

Dalším nepříznivým faktorem je prach. Může způsobovat zkrat, ale především zhoršuje činnost větráků a chladičů. Je dobré nevystavovat počítač prašnému prostředí, pokud to nelze zajistit, je nutné pravidelné čištění. Ještě větším problémem může být mastnota, která se velice obtížně odstraňuje.

Nebezpečí mohou představovat také elektrické rázy, které mohou nastat v síti. Zde je třeba zmínit dva rozměry ochrany – jednak užití vhodných bezpečnostních prodlužovacích kabelů na zásuvky (případně UPC), což by měla být naprostá samozřejmost. Notebooky jsou v tomto ohledu relativně chráněny transformátorem a baterií. Druhé, záludnější nebezpečí je v síťových či telefonních kabelech. Tato zařízení jsou na elektrické napětí velice citlivá a během bouřky může dojít k jejich snadnému poškození. Proto se doporučuje je od sítě odpojovat.

Dalším nepříznivým jevem může být magnetismus. Silné magnetické pole může poškodit pevný disk, flash disk či paměť RAM. Je proto třeba se vyvarovat manipulaci s magnetem zvláště v blízkém okolí těchto zařízení. Jde o velice záludný a trvalý zdroj poškození. Slabší pole může vést k chybám při čtení a zápisu na disk.

Neméně nebezpečným faktorem je voda, která mívá, zvláště v případě notebooku, fatální následky. Při polití počítače vodou je třeba co nejdříve odpojit zařízení od zdroje elektrické energie a zajistit co nejlepší možnosti pro vyschnutí. Často je nutné navštívit odborný servis.

Zabezpečení dat

Velice důležitou otázkou, která patří do hardwarové bezpečnosti, je otázka zabezpečení dat. Na tomto místě se nebudeme věnovat samostatné problematice zálohování, která by si jistě zasloužila podrobnější komentář, ale spíše otázkám, které s hardwarem bezprostředně souvisí. Pokud člověk pracuje s běžným počítačem, musí si být vědom toho, že paměť RAM je dynamická a elektricky závislá. Pokud se jí nedostává napětí, o data přichází. Proto při výpadku elektrické sítě (i relativně velice krátkému), může uživatel přijít o všechna data, která nebyla zapsána na pevném disku. Proto se doporučuje jednak pravidelné ukládání a užití záložního zdroje (UPC), zvláště tam, kde se pracuje s daty důležitými.

Dalším možným nástrojem je užití diskového pole. To funguje tak, že data jsou zaznamenávána na dva disky současně (redundantně). V případě poruchy je pak možné snadno data získat z disku druhého. Obecně jde ale o relativně drahé řešení. Oblíbenou možností je pak pravidelné zálohování na optické disky, u kterých je třeba mít na paměti omezenou životnost (přibližně do pěti let).

Je ale vhodné volit také takové formy zálohy, které by nepodléhaly zkáze v případě vykradení či třeba živelné pohromy. Z tohoto hlediska je zálohování na internet velice výhodné.

Závěr

Danou problematiku jsme jen lehce naznačili. Přesto jde o téma, kterému by měl být věnován prostor, protože je pro žáky často velice důležité a užitečné.