Duros,flexibles, ópticos, eléctricos

Si no recuerdo mal, Celebrity de Woody Allen (1998) acababa con uno de los ligues del protagonista (Kenneth Branagh hacía el papel que siempre hace Woody) que, en represalia por alguna felonía, cogía la única copia existente de su último libro y lo tiraba por la borda de un ferry. La imagen de las hojas de papel cayendo al mar para desesperación del protagonista, que se veía en la obligación de reescribir su obra, ya en su día me había parecido anacrónica; muy poca gente seguía utilizando la máquina de escribir a finales de los años 90.

De hecho, unos años antes, en una película que me impactó muchísimo y me abrió las puertas del cine francés, Nelly y el señor Arnaud (1995), se trataba el tema del cambio de tecnología empleada por los escritores. El señor Arnaud no sabía usar el ordenador y Nelly, la secretaria que le ayudaría a redactar su libro, se lo definía como una máquina de escribir con memoria.

Naturalmente, el ordenador es más que un procesador de textos, aunque la herencia de la máquina de escribir en nuestros teclados está muy clara, pero me interesa centrarme en la memoria del ordenador, en cómo registra los datos.

La principal forma de almacenamiento de información era y sigue siendo magnética, no muy diferente de los antiguos casetes (de ahí la popularización del termino disquete): una superficie recubierta con una capa de óxido de hierro cuyas partículas pueden cambiar su orientación magnética. Si esta orientación va en un sentido, el mecanismo o cabezal mecánico que lee o escribe información en el disco lo registrará como un 0; si la orientación va en el otro sentido tendremos un 1. Es decir, son mecanismos digitales de almacenamiento de la información; a partir de todos estos ceros y unos podemos transmitir la información que queramos.

Los discos duros son esencialmente iguales, en cuanto a la forma de grabar o leer la información, que los casi extintos disquetes: la diferencia es que están fijos, en oposición al carácter volátil de los disquetes (de ahí el nombre inglés de estos últimos, floppy disk) y que físicamente son rígidos. Estoy seguro de haber visto el uso de un disquete en una película reciente, que me llamó la atención tanto como en su día el libro escrito a mano de Celebrity, pero no caigo ahora en cual era.

Otra forma de almacenamiento de la información es la óptica. En los CDs y DVDs un láser lee la superficie de un disco lleno de pequeñas irregularidades o pits, y procesa cada uno de ellos como un 0 o un 1. Cuantos más pits podamos almacenar y más los podamos juntar, más información se podrá almacenar (por lo tanto un DVD contiene muchos más pits que un CD).

Por último, las memorias flash, pen drives o lápices son eléctricas y funcionan a partir de un tipo particular de transistores. Supongo que son ya sobradamente conocidas y que, cuando aparece alguna en una película, ya no necesitan de mayor justificación.

Robótica impresa

El otro día vi Wall-e (yo siempre al día con los últimos estrenos) y hay un momento en el que el propio robot o su compañero sacan de sus tripas una placa de circuito impreso. Como no estoy muy al tanto de la animación igual me acabo de enterar de algo que lleva años siendo así, pero tenía el tópico del robot de dibujos animados mecánico, lleno de tornillos, engranajes y tuercas y necesitado de lubricante, como el de Futurama.

Este tópico del robot mecánico tiene probablemente su origen en los simpáticos y la verdad es que extraordinarios autómatas antiguos, una especie de juguetes muy sofisticados capaces de escribir a máquina o tocar el piano todo a base de piececitas mecánicas. Supongo que ese tópico sentó las bases de la representación del robot en las novelas y el audiovisual durante mucho tiempo, y el personaje de Futurama bebe de ese cliché. Pero Wall-e se pone al día mostrando la realidad de las máquinas de hoy, totalmente basadas en la electrónica.

La tarjetita que salía del "cuerpo" de Wall-e es una placa de circuito impreso, como las que podemos ver en el interior del PC o de un DVD. Lo más llamativo es que estas placas tienen sus propias pistas de material conductor, por lo que no necesitan cables. Naturalmente en un PC hay cables que sirven para suministrar corriente a estas placas a partir de una fuente de alimentación, pero el cableado es muy inferior al de una máquina eléctrica tradicional.

El componente básico de los circuitos impresos son unas cucarachas negras llenas de patas que son los circuitos integrados. Los integrados llevan a su vez una combinación de componentes electrónicos básicos con los que son capaces de hacer lo que se llama operaciones lógicas, algo en lo que prefiero no entrar en este post para no abarcar demasiadas cosas. Los integrados más famosos son los microprocesadores o microchips, los "cerebros" de los ordenadores.

Me interesa más presentar a esos componentes básicos que vemos en los circuitos impresos y que están también, en tamaño más reducido, en el interior de los integrados:

- Tal vez el componente más visible sean los condensadores. Los hay cerámicos, en forma de globito, o electrolíticos, que son cilíndricos y más robustos. Los condensadores son capaces de almacenar electricidad y descargarla cuando nos interese.

- El segundo componente que podemos ver a simple vista en un circuito impreso es un sinfín de resistencias. Las resistencias reducen el valor de la corriente que pasa por un circuito (algo importante dado lo delicados que son los componentes electrónicos). Las barritas de colores que tienen sirven para leer su valor. Cuanto más alto sea éste, más pequeña será la corriente que dejen pasar.

- Aunque hay otros, el tercer componente más visible son los diodos. Los hay de distintos tipos: los de colorines, los famosos LED, actúan de pilotos para avisar cuando el circuito está encendido. Los negritos, más discretos, dejan pasar la corriente en un sentido y no en el otro; como se dice de forma técnica, tienen polaridad.
Pues esta es la autopsia de Wall-e, lo que son, entre otras, las tuercas modernas de las que están hechos los ordenadores y por lo tanto los robots de hoy en día. Hay otras piezas, pero habrá que dejar algo también para futuros posts.

Búsqueda de contraseñas

Curiosamente tengo la sensación de haber visto más películas en las que los buenos intentaban saltarse claves de acceso a redes, protecciones de datos e información privada, etc. que al contrario, que historias de hackers malos. El pirata informático malo suele acosar y mandar mensajes inquietantes a víctimas que a veces se olvidan de que, simplemente desconectando el cable de red, se librarán del espionaje. A un ordenador que no está conectado a Internet no se le puede atacar, aunque sí se le pueden dejar instalados durante el tiempo de conexión virus que actúen después y que hasta el momento hayan permanecido latentes, dando la impresión de que el equipo ha sido atacado en ese instante.

Pero cuando los buenos necesitan saltarse o crackear una contraseña y, tras el inevitable suspense, lo logran en el último segundo, ¿esto responde a la realidad? Pues depende del programa que estén empleando para averiguar la clave (programas que básicamente lo que hacen es probar todas las combinaciones posibles de caracteres a gran velocidad) pero sobre todo depende de la seguridad de la contraseña. En este enlace se muestran unas interesantes tablas con el tiempo que se tarda en averiguar una contraseña; las más fáciles son las numéricas. Una contraseña de 4 números tiene sólo 10.000 combinaciones posibles (puesto que es un número del 1 al 10.000) y a la velocidad de los chips de hoy en día se pueden hacer los 10.000 intentos de forma prácticamente instantánea. Si utilizamos 6 números el hacker todavía lo podrá averiguar en menos de 30 segundos (menos todavía si utiliza toda una red de equipos en lugar de uno solo).

Para ponerlo un poco más difícil podemos usar letras; al tratarse de combinaciones de 26 caracteres en lugar de diez, como en los números, el tiempo se eleva a ocho horas y media para seis letras, aunque si disponemos de toda una red estas ocho horas se reducen a segundos. La complicación se eleva si la contraseña mezcla mayúsculas y minúsculas (las ocho horas no se duplican, sino que se convierten en 23 días), y si además se añaden números el tiempo puede subir hasta 66 días. Como se ve, el incremento del tiempo no es proporcional sino exponencial; por lo tanto lo del experto informático cargándose una contraseña en unos pocos minutos con un solo ordenador, por potente que sea, es puro cine. Otra cosa es que dispongamos de toda una red, pero ese no suele ser el caso en las películas. Sí es muy fácil descifrar una contraseña puesta por algún particular, porque es una cuestión más de psicología que de técnica: probando la fecha de nacimiento, de la boda, los nombres de su mujer o sus hijos, etc. tenemos bastantes posibilidades de acertar. Pero para algo importante, la clave de una empresa, de una organización delictiva, etc. las contraseñas no van a ser tan simples, se recurrirá a mayúsculas, minúsculas y números combinados.

Los tiempos no cambian tanto en el cine y si antaño el western se basaba en que el caballo del malo corría menos que el caballo del bueno, en las películas de acción de hoy en día el ordenador del hacker malo es siempre más lento que el del hacker bueno.

Sandra Bullock y Whoopi Goldberg: predecesoras de Internet

En 1995, justo antes de la popularización de Internet, se estrenó una de las películas que más acertadamente se adelantaron a su tiempo: La red, en la que Sandra Bullock interpretaba a una programadora informática que apenas tenía vida social real y se limitaba a comunicarse con amigos virtuales. Además era víctima de una conspiración en la que suplantaban su identidad con la de una delincuente fichada por el FBI. Esto, que en su día podía verse como algo exagerado, se acerca cada vez más a la realidad. Hoy no son sólo los informáticos de profesión sino muchas personas de las más diversas edades y condiciones las que están enganchadas a la red; la línea que separa el uso del ordenador como herramienta habitual a la vez de trabajo y de ocio y la adicción patológica a los chats y programas de mensajería instantánea (messengers) cada vez es más difícil de delimitar. Y los trámites y actividades que se llevan a cabo a través de la red van también en aumento; efectivamente, la manipulación total de los datos de una persona a través de la informática es cada vez una posibilidad menos descabellada, sobre todo en Estados Unidos, donde no existe el DNI.

En Jumpin jack flash (1986) Whoopi Goldberg utilizaba un antepasado de Internet para comunicarse con un desconocido; y es que las redes que comunican ordenadores son muy anteriores a la explosión de Internet. En los años 80, e incluso antes, se utilizaban redes para comunicar unos ordenadores con otros remotos pertenecientes a la misma compañía o administración; Internet consistió simplemente en fundir todas las pequeñas redes existentes en una enorme red global (world wide web). Pero ojo, Internet (que se pone en mayúscula porque es un nombre propio) es más que la WWW o World Wide Web; es el conjunto del servicio WWW y de otros como la descarga de archivos, el correo electrónico, las conversaciones o chats, etc.

¿Cómo se comunican unos ordenadores con otros? Pues se hablan entre sí mediante lo que se conoce como protocolos; el más importante de estos es el protocolo IP, que es el que permite a las redes locales acceder a la red global. Cada ordenador lo hace mediante un número que es la famosa dirección IP, algo así como la red telefónica en la que cada receptor tiene un número que lo identifica. Otro protocolo muy conocido es el famoso HTTP, protocolo de transferencia de hipertexto; un hipertexto es un texto enriquecido con imágenes, contenido multimedia y enlaces o links a otros hipertextos: es decir, un hipertexto es una página web. Existe también el protocolo FTP, de transferencia de ficheros, que utilizamos siempre que nos descargamos archivos a nuestro ordenador. A muchos lectores les sonarán también otros protocolos como el POP o el SMTP, para correo electrónico.

Otras siglas familiares para muchos, DNS, no representan a ningún protocolo, sino a una base de datos que asocia direcciones IP con dominios de Internet, y que nos facilita mucho las cosas a la hora de movernos por la red. Por ejemplo, es mucho más fácil escribir google.com en nuestro navegador de Internet que tener que teclear la dirección IP del servidor donde está alojado google, 216.239.39.104, pero si teclean ese número en la barra de direcciones de su navegador, se conectarán igualmente a google.com. El DNS es la base de datos que relaciona cada IP con su dominio de forma muy parecida a como funciona la agenda de un teléfono movil, que asocia números difíciles de recordar con nombres de persona.

Hardware, programado para ...

Hace poco me he dado cuenta con no poca vergüenza de que en más de un año y medio de existencia del blog no hay en él ni una sola entrada relativa a una tecnología tan obvia como la informática; para remediarlo empezaré por el primer concepto que les explico a mis alumnos cuando empieza el curso. Cuando se estrenó la película Hardware: programado para matar (1990) creo recordar que el término me sonaba pero no creo que tuviera nada claro lo que significaba. A mis alumnos les ocurre lo mismo y es probable que a algunos de los lectores del blog también; se le llama hardware a cualquier componente físico de un ordenador, es decir a todas las partes que podemos ver y tocar. Algunas son internas, como el disco duro, la memoria RAM o la placa base, y otras externas, a las que se suele llamar periféricos, como el teclado, el ratón, la impresora, la webcam, etc.

Lo opuesto del hardware es el software, que es el nombre genérico que reciben todos los programas utilizados por el ordenador. El más importante de ellos es el sistema operativo (siendo los tres sistemas operativos más importantes, o al menos más famosos, Windows, Linux y MacIntosh) del que depende el funcionamiento del resto del software: los procesadores de texto, hojas de cálculo, bases de datos y demás programas ofimáticos, los editores de imágenes, los reproductores de video y audio, los juegos y largo etcétera. El software es intangible, podemos ver y tocar el CD en el que está grabado un programa, pero no el programa en sí, que de forma muy resumida podemos decir que no es más que una larguísima serie de números binarios o bits.

Los famosos bytes, antiguamente llamados palabras, son conjuntos de ocho bits, es decir, de ocho ceros y unos. A diferencia de los números decimales con los que trabajamos habitualmente, los números binarios son fácilmente traducibles para un sistema electrónico; por un circuito puede pasar corriente (1) o no pasar (0); combinando muchos circuitos tenemos muchos ceros y unos, muchos bytes. Si llegamos a 1024 bytes hablaremos de 1 kilobyte (Kb), 1024 Kb a su vez constituyen 1 Megabyte (Mb) y 1024 Mb 1 Gigabyte (Gb). ¿Por qué 1024 y no 1000? Porque 1024 es una potencia de 2, multiplicando 2 · 2 · 2 · 2 ... llegamos a 1024.

Para acabar con lo de software y hardware, cuando compramos un periférico como una impresora, siempre hace falta llevar a cabo una instalación hardware, es decir, conectar la impresora al ordenador a través de un puerto u orificio de la torre (hoy en día normalmente a través de un puerto universal o USB), y una instalación software, que se lleva a cabo con el driver o CD que viene con la impresora. Los nuevos sistemas operativos realizan por sí mismos en muchas ocasiones la instalación software sin necesidad del driver, es decir, detectan automáticamente el periférico y lo instalan solos.

La película Hardware, de todas formas, hablaba de robots más que de ordenadores, pero no cambia nada, siguen siendo sistemas electrónicos basados en código binario, es decir, en programas, y el robot en sí es un hardware o soporte físico capaz de leer estos programas y de actuar en consecuencia. Sí, varios personajes de La guerra de las galaxias y Blade runner eran hardware, por duro que suene.