Un poco más sobre URLs

En el artículo anterior, uno de vosotros me animó a explicar el resto de cosas que puede tener una URL, y que no mencioné por no extenderme demasiado (con lo visto, ya era suficiente para ver la diferencia entre una URL y una dirección IP). Así que, vamos a ello.

Había explicado que una URL, en el caso más genérico, identifica un recurso en la red. Siendo más específicos, podemos decir que entre otras cosas, identifica un fichero en un ordenador. La URL nos dice también cómo acceder al recurso, es decir, qué protocolo utilizar. Nos quedamos con tres elementos básicos de la URL: el protocolo (lo que va antes de «://»), la máquina (identificada por su dirección IP o por su nombre de dominio), el puerto (tras «:», aparentemente opcional, aunque implícito si no aparece), y el recurso (tras el siguiente «/», también opcional, aunque se configura un recurso por defecto).

Fijaos que intento evitar la palabra «fichero» y referirme siempre a «recursos». Esto es porque no todos los recursos son ficheros. Pensemos en un buscador cualquiera (como Google, por ejemplo). Uno introduce sus palabras de búsqueda, y tras pulsar la tecla «Enter» o clicar el botón correspondiente, vamos a la siguiente página, que es una lista de resultados. Imagino que no pensaréis que dichas páginas existen en forma de ficheros en los servidores de Google, Yahoo, o el que sea, y que cientos de currantes han creado todas las páginas posibles, para todas las combinaciones de palabras posibles. Es obvio que algún programa genera en ese momento la página que vemos, y que ésta no tiene existencia real en ningún disco duro (salvo en alguna caché). Fijaos también que en este caso, en la página con la lista de resultados, la URL que vemos en la cajita de direcciones es muy larga, con símbolos «raros», y que aparecen las palabras que habéis tecleado.

Bien, eso es otro fragmento que puede aparecer en la URL, y que se denomina «query string» (que podríamos traducir como «cadena de consulta»). Esta «query string» aparece tras la ruta, precedida del símbolo de interrogación de cierre «?». Habitualmente (sobre todo en el caso de HTTP), consiste en parejas de tipo «nombre=valor» separados por el símbolo «&», donde «nombre» sería el nombre de un parámetro, y «valor» su valor. Si buscáis algo en Google, por ejemplo, veréis que la URL de la página de resultados comienza por «http://www.google.es/search» (si estáis en España, si no, el sufijo será diferente, como «.com», «.mx», «.ar», etc.), tras lo cual sigue la interrogación, y luego la «query string». En ella podemos observar un parámetro llamado «q», con los términos de búsqueda. Fijaos que los espacios en blanco han sido sustituidos por el símbolo de sumar «+», y que algunos caracteres (como eñes o vocales acentuadas) han sido sustituidos por una misteriosa secuencia de símbolos de porcentaje («%») seguidos de letras o números. Esto es porque en una URL no puede aparecer cualquier caracter, por lo que si queremos transmitir algún parámetro con uno de estos caracteres «prohibidos», hay que transformarlos (y el servidor, se ocupa de recuperarlos nuevamente).

Un recurso también puede ser un fragmento de otro recurso (por ejemplo, una sección en una página HTML). Para identificar un fragmento de un recurso, se coloca el caracter «#» al final de la URL (que identifica el recurso «padre»), seguido del identificador del fragmento. Si váis a cualquier artículo más o menos completo de la Wikipedia (por ejemplo, el relativo a URL), veréis que tras una breve introducción aparece una tabla de contenidos, consistente en varios enlaces. Estos enlaces llevan a secciones de la propia página, y si ponéis el puntero sobre ellos, veréis que la URL es la misma que la de la página, pero seguida del caracter «#» y un nombre. Si clicais sobre cualquiera de ellos, os desplazaréis por la página sin que ésta se recargue.

Finalmente, hay otro elemento que puede aparecer en una URL, pero esta vez, delante del identificador de la máquina (tras el «://»). Un recurso puede estar protegido, y sólo ser accesible a determinados usuarios, de forma que necesitamos autenticarnos. Si intentamos acceder a un recurso de este estilo mediante nuestro navegador, y la autenticación se realiza mediante nombre de usuario y contraseña, nos aparecerá una pequeña ventanita pidiendo dichos datos (ventanita que pinta el propio navegador, no la página, por lo que su apariencia varía de un navegador a otro, y es consistente con la de éste y la plataforma). En las aplicaciones web no es habitual, ya que la autenticación suele hacerse mediante un formulario HTML, integrado estéticamente en el diseño de la página. Sin embargo es algo que se puede hacer, y que sí es muy habitual en el caso de utilizar FTP. Si queremos, podemos evitar que aparezca la ventanita, añadiendo el nombre de usuario y la contraseña en la propia URL. Para ello, justo después del «://» se coloca el nombre de usuario, deguido del caracter de dos puntos («:»), la contraseña, el caracter arroba («@») y finalmente el resto de la URL (máquina, puerto, etc.). Así, nos quedaría algo de este tipo: «http://usuario:contraseña@dominio.com/recurso».

Como la contraseña aparecerá en la URL, y puede que no queramos que sea tan visible (y que quede guardada en algún registro de direcciones accedidas), podemos no ponerla, y utilizar sólo el nombre de usuario. En este caso, tras el nombre de usuario iría directamente la arroba, y luego el resto de la URL. El navegador nos mostrará igualmente la ventanita, pero con el nombre de usuario ya puesto, aunque esto ya depende del navegador: Opera lo hace así, Firefox muestra la ventana sin rellenar (al menos, en la versión 2), y Explorer, directamente no soporta añadir usuario y contraseña a la URL (al menos, en la versión 6).

Llegados a este punto, no puedo evitar mencionar una curiosidad sobre la arroba (que también es una antigua unidad de masa). Os habréis dado cuenta que la forma «usuario@dominio» es igual que la utilizada para una dirección de correo electrónico. Esta misma sintaxis se utiliza para otros protocolos y aplicaciones (como el telnet). Y es que en inglés, al simbolito en cuestión se le denomina «at», que dependiendo del contexto se puede traducir como «en» o «a». Por tanto, «fulanito@gmail.com» (por ejemplo), se puede leer como «fulanito en gmail.com». ¿A que ahora tiene más sentido lo de la arroba? Dejo a los filólogos e historiadores, el cómo surgió dicho simbolito, y cómo adquirió distintos significados.

URLs y direcciones IP

Hace varias semanas, recibí un correo electrónico comentándome un detalle de un episodio de la serie de TV Life, que trata de un policía reintegrado en el servicio, tras pasar 14 años en prisión por error. En el episodio en cuestión, los protagonistas deben localizar a una chica (víctima de una violación, y que no había denunciado a su agresor) que solía conectarse mucho a Internet. Entre ellos se produce el siguiente diálogo (gracias JM):

—Ojala las personas tuviesen GPS.

—Los ordenadores lo tienen.

—¿En serio?

—Sí. Se conectaba a estas páginas desde su ordenador. Si no se ha desecho de él, podemos averiguar cual era su URL y localizarlo.

Aquí hay un error de concepto importante, ya que parece que se está confundiendo una URL con una dirección IP. ¿El qué? Bueno, empezaremos explicando qué es una URL.

Una URL es literalmente un localizador uniforme de recursos (Uniform Resource Locator). ¡Ah! ¿Y eso qué es?. Pues se trata de una serie de caracteres que se utilizan como nombre de un recurso en Internet (como páginas, imágenes, vídeos) y que además nos proporciona su localización en la red. ¿Ein? Bueno, hablando llanamente, es lo que aparece en la «caja de direcciones» de vuestro navegador, lo que tecleáis para acceder a un sitio.

Cada «trozo» de la URL (sí, aunque sean siglas de «localizador...», en castellano se suele utilizar el género femenino) tiene un significado concreto. Las letras que hay antes del «://» identifican el protocolo a utilizar, normalmente «http» o «https» (para los protocolos HTTP y HTTPS), aunque podéis encontrar otras cosas, como «ftp» (para el viejo amigo FTP) o «file» (para acceder al sistema de ficheros local; si utilizáis Windows, teclead «file:///C:/» y veréis). Lo que viene después del «://» nos dice dónde está lo que queremos. En el caso de un protocolo de red como HTTP, lo que viene es el identificador de la máquina (o máquinas, ya que pueden ser varios ordenadores trabajando conjuntamente), que normalmente es el nombre de dominio de la misma, aunque también puede ponerse su dirección IP (ya iremos a lo que es). Por ejemplo, para acceder a este vuestro blog, ponéis en la barra de direcciones lo siguiente: http://www.malaciencia.info.

Opcionalmente, para protocolos de red, se pueden poner el caracter de dos puntos («:») seguido de un número, que identifica un puerto. ¿Un puerto? Sí. Veréis, un ordenador puede ofercer varios servicios simultaneamente, a través de distintos protocolos (o a través del mismo, pero en procesos diferentes). Para diferenciar las peticiones a uno u otro servicio, existe el concepto de puerto, que viene a ser un canal de comunicaciones identificado por un número. Así, para diferenciar las peticiones a uno u otro servicio en el mismo ordenador, se utiliza el número de puerto. De hecho, toda comunicación de red se realiza a través de un puerto, lo que ocurre es que cada protocolo tiene un puerto asociado por defecto, de forma que si no se pone, la aplicación asume que se usa dicho valor por defecto. En el caso del protocolo HTTP es el puerto 80, de forma que es lo mismo poner http://www.malaciencia.info que http://www.malaciencia.info:80.

Tras el servidor y el puerto, puede aparecer una ruta hacia un recurso concreto (una página HTML, una imagen...). Por ejemplo, si colocáis el puntero sobre el «enlace permanente» de este artículo (al final del mismo), veréis que tras «malaciencia.info» aparece una ruta similar a la de un sistema de ficheros. Esa ruta identifica un recurso concreto dentro del servicio (en este caso, un fichero HTML). Al igual que antes, siempre debería ser necesaria esta información, lo que ocurre es que la mayoría de los sitios web tienen configurado un recurso por defecto, de forma que si no se especifica uno concreto, se utiliza dicho recurso (normalmente, la página de inicio).

Opcionalmente, pueden ir más cosas detrás de la ruta, pero de momento nos quedaremos aquí. Lo importante es darse cuenta de que una URL identifica básicamente un documento en una máquina (o en varias), que los hace públicos mediante algún servicio. Y eso sólo ocurre en servidores. El usuario medio, rara vez configurará su ordenador como servidor (al menos, de forma consciente). Es decir, en un ordenador que sólo se utilice para navegar por Internet, y no tenga funcionando un servicio HTTP, FTP, o similar (por ejemplo, si queremos que nuestro sitio web se ejecute en nuestro propio ordenador, en vez de buscar un alojamiento), no tiene ningún sentido hablar de URLs.

Por el contrario, una dirección IP sí que identifica un ordenador (o más genéricamente, una máquina, como por ejemplo, un router o una impresora). Se trata simplemente de un número de 4 bytes, y se suele representar como cuatro números entre 0 y 255, separados por puntos («.»). Su función es muy parecida a la de un número de teléfono. Para establecer una comunicación, hay que conocer la dirección IP de la máquina destino, y generalmente, entre los datos que se intercambian, se encuentran las direcciones IP de ambos extremos.

Antes mencioné que en la URL, puede aparecer un nombre o una dirección IP. Para evitar que la gente deba memorizar listas de números, se utilizan los nombres de dominio. Esos nombres son lo que realmente utilizáis y memorizáis (por ejemplo, «malaciencia.info», «google.com», «wikipedia.org», etc). Pero como los protocolos de red sólo entienden de direcciones IP, existen unos servidores especiales llamados DNS que funcionan como bases de datos, y que nos dice qué dirección IP corresponde a cada nombre de dominio.

Vemos por tanto que a lo que realmente se referían los protagonistas, es a la dirección IP del ordenador de la chica, no a la URL, que no tiene sentido. Una dirección IP identifica una máquina, mientras que una URL identifica un recurso concreto (un fichero) en esa máquina.

Y hay más. Una única dirección IP, no se corresponde necesariamente con una única máquina. En el caso de un usuario normal, que se conecte a Internet mediante un proveedor, puede que cada vez se le asigne una IP diferente, y puede que su IP esté siendo utilizada por más clientes. En estos casos, hay que conocer la fecha y hora de la conexión, para que el proveedor de servicios nos proporcione la información deseada (mediante la orden judicial correspondiente). Además, lo único que puede hacer éste, es darnos los datos que el cliente le haya proporcionado, que puede que no se correspondan con la ubicación física real del ordenador. La dirección IP sólo es un identificador, como un DNI o un número de teléfono. En este aspecto, la analogía con el GPS es totalmente incorrecta. Si deseamos conocer la ubicación física del ordenador, habría que ir «más abajo», y pedir la información a la compañía que mantenga la infraestructura telefónica si el acceso es por modem o ADSL, o a la que mantenga la infraestructura de cable (y que no tiene por qué ser la misma que la compañía que nos da el servicio de acceso a Internet).

La identificación del proveedor es sencilla, ya que existen organismos públicos que gestionan quién tiene qué direcciones (porque nuestra dirección IP, pertenece al proveedor), y dependiendo de aquél, puede que podamos disponer de forma rápida de información geográfica limitada, como el país, provincia o incluso la ciudad, a la que corresponde la IP (depende de cómo administre las direcciones el proveedor). Hay incluso sitios en la red donde se puede consultar toda esta información, y «contadores de clicks» que hacen estadísticas con los orígenes de los mismos (así puedo saber, por ejemplo, que aunque la mayoría de vosotros estáis en España, hay visitantes de México, Argentina, e incluso de Japón).

Estamos dando por sentado que la dirección IP se puede obtener sin problemas. Bueno, es muy fácil saber qué dirección IP se está utilizando para conectarse a un servicio nuestro. Pero en el caso que nos ocupa, se trata de obtener la dirección IP de conexiones de hace tiempo. Para ello necesitamos que el proveedor de servicios de internet, o el administrador de la web a la que se haya accedido, guarde un registro con dicha información (hace poco, hubo polémica con una ley, o intento de ley, o similar, que obligada a guardar esta información varios años). Además, necesitamos saber las fechas y horas en las que la persona que buscamos haya accedido a determinados sitios (o bien, que la información guardada incluya cosas como datos de autenticación, cosa que también es controvertida).

Una dificultad añadida podría ser obtener la dirección IP real del ordenador. Veréis, en muchos casos, el acceso se realiza a través de lo que se denomina proxy (literalmente, «representante», en inglés), que consiste básicamente en un «intermediario». Dependiendo de la tecnología y sistema utilizado, una posible consecuencia es que la dirección IP que vea el otro extremo (el administrador de la web) no sea la que tenemos nosotros en realidad.

Lo gracioso de todo este asunto, es que según me cuentan en el correo, la chica que buscaban se había mudado, después de frecuentar la red. Y aquí, o la portera del antiguo domicilio sabe algo, o no hay nada que hacer.

Baterías y el efecto memoria

Cuando nos compramos un teléfono móvil, un ordenador portátil, una cámara digital o cualquier aparato con una batería recargable, inevitablemente el vendedor nos da el mismo consejo: hay que descargar totalmente la batería antes de cada recarga. Y como nos lo dice el que nos vende el aparato, pues le creemos. Y sin embargo, esto no es del todo cierto.

Antes de explicar por qué, vamos a ver un poco por encima cómo funciona una batería química y recargable. Una batería está compuesta por lo que se denominan células. Una célula consiste básicamente en un recipiente con dos materiales en su interior (electrodos), separados físicamente por otro material que permite contacto eléctrico entre ellos (electrolito). Las reacciones químicas de su interior producen un exceso de electrones en un electrodo (el polo negativo), y una ausencia de ellos en el otro (el polo positivo). Si unimos ambos extremos mediante un circuito, los electrones circularán desde el polo negativo al positivo, y tendremos una corriente eléctrica. En algunos casos, las reacciones son reversibles aplicando una corriente externa en sentido opuesto. Tenemos entonces una célula recargable, que podemos cargar y descargar varias veces.

Una pila pequeña de toda la vida (las típicas AA o AAA) está formada por una sóla célula (y además, muchas son no recargables). Sin embargo, las baterías de los dispositivos que he mencionado al principio, están formadas por más de una célula.

Básicamente existen tres tipos de baterías comercializadas para estos aparatos: de niquel-cadmio (Ni-Cd), de niquel-hidruro metálico (Ni-MH) y de iones de Litio (Li-Ion). Cada una de ellas tiene características diferentes, debido precisamente a su composición y reacciones químicas que se producen.

Las baterías Ni-Cd son las más antiguas de las tres. Tienen el llamado efecto memoria, que es la causa de que se recomiende descargar completamente la batería. Este efecto consiste en que la batería parece «recordar» el nivel de carga que tenía cuando se comienza a recargar, de forma que al utilizarse nuevamente, sólo se descarga hasta dicho nivel, disminuyendo obviamente su tiempo de uso. Sin embargo, esto no sucede cada vez que se carga una batería que no ha sido descargada totalmente. Para que aparezca el efecto memoria, la batería debe descargarse varias veces consecutivas hasta un mismo nivel (por ejemplo, al 50% de su carga). Aún así, es recomendable hacer descargas completas con cierta frecuencia, pero teniendo en cuenta que no es necesario hacerlo todas las veces (eso puede incluso acortar la vida de las baterías).

Y cuando digo descargar totalmente, no me refiero a quitarle hasta el último electrón, sino descargarla con su uso normal. Como he comentado antes, una batería tiene varias células. En un mundo ideal, las células serían totalmente idénticas, con idéntica carga, y se descargarían al mismo ritmo. Pero en el mundo real, es normal que alguna célula se descargue antes que otra. Si una célula es completamente descargada, sus vecinas aún tienen carga, y se sigue extrayendo corriente, la célula descargada se ve atravesada por la corriente de sus vecinas, deteriorándose. Si la célula queda inutilizada, habremos perdido su capacidad de carga, y por tanto, la batería en su totalidad tendrá menos capacidad.

Afortunadamente, los circuitos de los aparatos alimentados por estas baterías, están diseñados para evitar esto. Aunque las células mantienen más o menos el mismo voltaje exterior, a medida que se descargan, inevitablemente disminuye algo. En el caso de que una célula se descarge completamente, el voltaje total de la batería disminuye de forma más apreciable, por lo que se puede interrumpir el circuito al detectar un nivel de voltaje por debajo de determinado valor, deteniendo la descarga. Pero si utilizamos algún otro medio para descargarla, como conectándola a un simple circuito casero con una pequeña resistencia (una bombilla o un LED, para así saber si sigue circulando corriente o no), puede producirse el efecto antes mencionado, dañando nuestra batería. Por eso es preferible descargarla con el uso normal del aparato. Fijáos que en este caso, la batería perderá capacidad, y un usuario podría pensar que no la descarga lo suficiente en cada ciclo, cuando en realidad es justo al contrario.

De hecho, la causa física del efecto memoria, es la formación de unos cristales que hacen que el voltaje de algunas células disminuyan bruscamente antes de descargarse del todo. La circuitería externa detectará la caída de voltaje, y considerará que la batería se ha descargado, interrumpiendo el circuito.

Las baterías Ni-MH son más modernas que las Ni-Cd, y aunque también sufren el efecto memoria, este es menor. Lo dicho para las Ni-Cd es igualmente aplicable para estas.

Las baterías Li-Ion son las más modernas, y estas sí que no sufren el efecto memoria. Es más, el agotar estas baterías de forma completa antes de cada recarga, puede acortar su vida útil, por lo que lejos de ser una práctica recomendable, es algo que hay que evitar. Eso no quiere decir que no se pueda «apurar» la batería. De hecho, es conveniente descargarla completamente de vez en cuando (una vez al mes, por ejemplo).

Una cosa de la que no nos suele avisar el vendedor, y que es dañino para las baterías, es la sobrecarga. Uno puede pensar que cargando la batería más tiempo del necesario, se puede «ganar carga extra». Sin embargo, las sobrecargas continuadas también dañan nuestra batería, formando otra vez esos cristales en su interior, y produciendo el dichoso efecto memoria. Si el cargador es bueno, puede interrumpir la carga al detectar que la batería está completamente cargada, y evitar este problema.

¿Cómo sé qué batería utiliza mi aparato? Normalmente deberían venir en la propia batería, o en el manual (ese que nunca leemos). Así, si la batería es de Li-Ion (cada vez más usadas), no intentéis descargarla siempre hasta el final.

Para los curiosos y hambrientos de saber, os dejo una lista de enlaces sobre el tema:

• Baterías defectuosas: un problema candente
• Baterías de Litio-Ion: Mitos y Leyendas
• Battery Information - Sci.Electronics.Repair FAQ (en inglés)
• Dan's Quick Guide to Memory Effect, You Idiots (también en inglés)

CSI y RFID

En el episodio de CSI: NY de esta semana, los protas detienen una dependiente de una joyería y a su cómplice, que cometían fraude con tarjetas de crédito. Para ello, escondido en un bolso que la dependiente enseñaba al cliente, había un lector RFID que leía a distancia la tarjeta de crédito de aquél. Sin embargo, esto no siempre es posible.

¿Qué es eso del RFID? Bueno, RFID son las siglas en inglés de Identificación por Radiofrecuencia (Radio Frequency IDentification). Es un sistema en el cual se utilizan unas etiquetas y un lector de las mismas. Las etiquetas son pequeños traspondedores, que cuando reciben una determinada señal de radio, emiten otra como respuesta, en la que viaja información de la etiqueta (normalmente, un código de identificación). Tal vez alguna vez os hayáis fijado en una extraña pegatina que llevan, por ejemplo, los libros que se compran en algunos centros comerciales. Pues bien, eso es una etiqueta RFID.

Supongo que si alguna vez la habéis observado bien, os preguntaréis cómo es posible que algo tan pequeño pueda emitir señal alguna. ¿Dónde está la pila o la batería? Pues no tiene. Veréis, se trata de etiquetas pasivas, y no tienen ningún tipo de fuente de alimentación. Utilizan la propia señal que reciben del aparato que «pregunta», para alimentarse. ¿Cómo? Bueno, resulta que en todo conductor inmerso en un campo electromagnético variable, se inducen corrientes eléctricas. Así es como funcionan las antenas, y las etiquetas RFID no son ninguna excepción. La corriente inducida es muy pequeña, pero suficiente para alimentar el circuito de la etiqueta, especialmente diseñado para ello. Hay otros dos tipos de etiquetas, las activas, que sí que tienen su propia fuente de alimentación (como los aparatos utilizados en el pago automático de peajes de autopistas), y las semipasivas, que también tienen una fuente propia, pero muy pequeña y que únicamente se utiliza para alimentar el chip (para emitir la señal, se utilizan las corrientes inducidas por la señal recibida).

¿Y esto qué tiene que ver con las tarjetas de crédito? Pues poco o mucho, depende de la tarjeta. La mayoría de tarjetas de crédito que habréis visto, son de banda magnética. Esa banda negra que se encuentra en el dorso, tiene almacenada la información necesaria, en forma de distintas orientaciones de las partículas magnéticas de la banda, como ocurría en las viejas casetes de audio o VHS (demonios, de pronto siento el paso del tiempo). Una banda magnética es imposible de leer con un lector RFID, por motivos obvios. La banda magnética no tiene antena ni circuitería para hacer nada. Para leerla hay que deslizarla por un lector magnético adecuado, como la famosa ranura que tienen los TPV de las tiendas.

Otro tipo de tarjetas de crédito, son las tarjetas inteligentes de contacto. Éstas llevan un pequeño chip, accesible desde el exterior mediante una serie de contactos, cuyo conjunto tiene forma de pequeño cuadrado redondeado, con líneas en su interior. Las viejas tarjetas de prepago de las cabinas telefónicas públicas, eran de este tipo (como alguien diga que no sabe de qué estoy hablando, me deprimo del todo). El chip puede simplemente proporcionar una información fija, o realizar operaciones con los datos de entrada. Nuevamente es imposible hacer nada con un lector RFID sobre estas tarjetas, ya que el chip no está diseñado para eso. Para operar con él, el lector debe tener también unos contactos, que tocan físicamente los contactos de la tarjeta, cuando ésta es introducida en el lector. La verdad es que aquí en España, no parecen estar muy extendidas en el ámbito específico de tarjetas de crédito (sí las he visto como monederos electrónicos, o tarjetas de identificación).

Y finalmente tenemos las tarjetas de crédito RFID. Estas sí pueden (y deben) ser leídas por un lector RFID. Desconozco si en EEUU están tan extendidas como las de banda magnética (aquí no), pero en cualquier caso, es evidente ver que únicamente este tipo de tarjetas son vulnerables al fraude que nos enseñan en la serie. En el episodio, sin embargo, se nos da a entender que vale para cualquier tarjeta de crédito.

Lo cierto es que hay mucha polémica sobre la aplicación de RFID en determinado ámbitos, como puede ser el DNI electrónico o tarjetas de pago (sean de débito o de crédito), precisamente por eso, por la posibilidad de que el chip sea leído sin que nos demos cuenta. Basta con que un moderno carterista con un lector RFID «tropiece» con nosotros, de forma que el lector se acerque lo suficiente al chip. Aunque obviamente, dependiendo del ámbito de aplicación, se toman distintas medidas de seguridad, como pueden ser la criptografía o la protección mediante un PIN.

Ampliando imágenes (III)

Ya he comentado en un par de ocasiones la dificultad de ampliar una imagen más allá de su resolución original. Normalmente no suelo repetirme, pero en el episodio de esta semana de CSI: NY, se superan a sí mismos, y merece ser mencionado. Veamos, en el episodio, hay dos crímenes sin relación, pero en edificios contiguos. Resulta que en el primer crimen, uno de los elementos de la investigación es un vídeo grabado de forma oculta, con la cámara de un teléfono móvil, y que podría ser el móvil del crimen (valga el juego de palabras). El vídeo se centra en una chica, casi en primer plano, y de fondo se atisba el edificio donde se comete el segundo crimen. Cuando la encargada de dicho caso se da cuenta, se pone a analizar la grabación. Tras un proceso que sólo podemos calificar de «mágico», obtiene un vídeo de la ventana donde se comete el segundo crimen, donde puede ver perfectamente a la asesina. La resolución es perfecta, y la cámara está fija, a pesar de que la grabación se hizo desde un móvil, sujeto por una persona, y con otros elementos delante.

Aquí se mezclan varios elementos, que hacen que en el mundo real, esto nunca pueda ocurrir. Por un lado, tenemos el nivel de detalle del vídeo. Creo que todos sabemos más o menos la baja calidad de un vídeo hecho por un móvil. Además de la baja calidad de la óptica del aparato, lo más importante aquí es la baja resolución. Como comenté en aquellas dos ocasiones, no se puede aumentar el nivel de detalle más allá de la resolución original. Se pueden interpolar datos para que la apariencia no sea tan pixelada, pero estaremos «inventando» datos. Como dije entonces, «de donde no hay, no se puede sacar».

Pero además, tenemos otro factor importante: el movimiento de la cámara. El vídeo estaba tomado por una chica, que tenía oculto el móvil en la ropa (o en un bolso). La chica se movía, y efectivamente, cuando vemos el vídeo completo, comprobamos que la cámara se mueve. Si alguna vez habéis grabado vídeo con zoom, habréis comprobado que cuanto mayor es el nivel de zoom, más difícil es mantener la imagen fija, si sujetamos la cámara con una mano. Un leve movimiento, se traduce en un enorme desplazamiento en la imagen. Eso es debido a que cuando ampliamos la imagen, no estamos acercando la cámara al objeto de nuestra grabación, sino únicamente aumentando el tamaño de una zona de la imagen. Y al hacerlo, también aumentan lógicamente los pequeños desplazamientos debidos a movimientos de la cámara.

En fin, me gustaría saber qué clase de tratamiento de imagen puede obtener a partir de un vídeo movido de baja resolución, una ampliación a cámara fija, de alta definición.

Y ya que hablo de CSI: NY, no quiero terminar sin mostrar mi indignación por la eliminación injustificada por parte de Tele 5, de los créditos iniciales de la serie. Y es que tras el teaser del episodio (esos primeros segundos antes de los créditos), cortan y se saltan los créditos de inicio, para ir directamente a la continuación del mismo. Ya me molesta cuando lo hacen en una serie, al emitir dos episodios seguidos (sólo ponen los créditos del primer episodio). Pero es que en este caso no tiene ningún sentido. ¿O es que en T5 no saben que CSI: Miami y CSI: NY son dos series diferentes?

Jericho: soldando componentes electrónicos

Hace unas semanas dediqué un artículo a la serie Jericho. Hoy volvemos a ella, aunque para detallar un error sutil, que posiblemente haya pasado desapercibido para muchos, salvo para los que alguna vez hemos tenido que soldar algún circuito. En uno de los episodios, unos supuestos marines llegan al pueblo, con promesas de comida y ayuda. Como tienen la radio estropeada, uno de ellos (una, en realidad) pide ayuda al prota y se van a arreglarla. Así, asistimos a un diálogo entre la chica y el prota, mientras ella empuña un soldador y una placa de circuito impreso, y se dedica a soldar aquí y allá.

El problema es que sólo utiliza eso: un soldador. ¿Y? Pues que le falta un elemento adicional: estaño de soldar. Veamos, cuando se quieren soldar componentes electrónicos, cables finos, o cualquier elemento en un circuito de baja potencia, no se funde directamente el metal de lo que queremos unir, sino que se utiliza el mal llamado «estaño de soldar». Y digo mal llamado, porque en realidad no es estaño, sino una aleación de estaño y plomo, con alma de resina. Esta aleación tiene un punto de fusión bastante bajo (las hay por debajo de los 200 ºC) y es el metal que forma realmente la soldadura. Para ello, acercamos el soldador y el estaño al punto que queremos soldar, el estaño se funde cubriendo la zona de unión, y retiramos el soldador (y el resto del estaño no utilizado) para dejar que la soldadura se enfríe.

El estaño es imprescindible para soldaduras de este tipo, ya que si no, nos veríamos obligados a fundir directamente el metal de las patas de los componentes. Y eso es algo que por un lado nos destrozaría el componente, al tener que elevar la temperatura mucho más (el punto de fusión del metal de las patas no es tan bajo), y por otro sería impracticable, ya que el soldador no podría proporcionar suficiente calor para ello.

Otro detalle muy importante es que para este tipo de soldaduras, hay que estar atento a lo que se hace. Hay componentes electrónicos que son muy sensibles a la temperatura, y pueden estropearse con facilidad si dejamos aplicado el soldador demasiado tiempo. Las patillas de los componentes son metálicas, y por tanto, buenas conductoras térmicas, por lo que en poco tiempo (segundos) la temperatura del componente comienza a elevarse. Y si lo hace demasiado, simplemente nos lo cargamos (lo sé por experiencia). Para evitar esto, se puede recurrir a una pinza metálica colocada en las patas donde se realiza la soldadura. Así, la pinza absorbe parte del calor, y el interior del componente se calienta menos.

Sin embargo, en la serie, la chica habla despreocupadamente con el prota, dejando en ocasiones el soldador apoyado sobre el circuito durante demasiado tiempo, mientras mira a su interlocutor. A menos que estuviese soldando únicamente cables (y no parecía el caso, pues era una placa de circuito impreso), esa manera de soldar es una forma segura de quemar algún componente.

CSI Miami y los lanzagranadas

El lunes pasado me perdí el episodio de CSI Miami, pero he recibido un chivatazo de Remo, creador de la bitácora Curioso Pero Inútil, sobre una escena que es digna de comentar aquí. Según parece Horatio y compañía descubren al culpable gracias a un rastro de sangre que había en la mira de un lanzagranadas. Resulta que el criminal de turno, al disparar el mencionado lanzagranadas, se hiere el ojo por causa del retroceso del arma.

¿Y cuál es el problema? Pues que los lanzagranadas no tienen retroceso.

Puesto que no ví el episodio, y para evitar caer en el error de "hablar de oídas", he buscado información sobre el capítulo en cuestión, no sea que casualmente se utilizara un modelo especial que sí tuviera retroceso. Pero no. En la web de la CBS, compruebo que el lanzagranadas en cuestión es un RPG-7 soviético, uno de los más utilizados en el mundo.

¿Cómo funciona un lanzagranadas y por qué no tiene retroceso? Bueno, primero pensemos en por qué tiene retroceso un arma de fuego convencional, como una pistola o un rifle. Veamos, ¿cómo funciona una pistola? Fácil, al apretar el gatillo se produce una pequeña explosión de pólvora, que intenta empujar todo lo que la rodea en todas direcciones. Esto hace que la bala salga disparada. Pero la explosión no empuja solo la bala, sino también la pistola. Por la Tercera Ley de Newton, la misma fuerza que recibe la bala, es aplicada sobre la pistola, pero en dirección contraria (también puede explicarse en términos de conservación de la cantidad de movimiento). Puesto que la pistola tiene bastante más masa que la bala, la velocidad que adquiere es mucho menor, pero suficiente para que notemos el retroceso. Cuanto más potente la detonación, mayor velocidad adquirirá la bala, y mayor será el retroceso (como en los rifles, o en cañones de los antiguos galeones).

Un lanzagranadas funciona de forma completamente diferente. Básicamente, un lanzagranadas no es más que un tubo que actua de "pista de despegue" de un proyectil autopropulsado. Es decir, no hay ninguna detonación dentro del arma, sino que es el propio proyectil el que se impulsa a sí mismo, ya que se trata de un pequeño cohete con una carga explosiva en la cabeza. ¿Y por eso no hay retroceso? En parte. No hay retroceso porque además, la parte de atrás de un lanzagranadas está abierta. Es decir, no hay reacción sobre el arma, sino sobre el aire detrás del proyectil, que puede salir sin problemas por atrás. La única función del lanzagranadas en sí es servir de soporte al proyectil mientras se apunta, ya que el proyectil no necesita físicamente el lanzagranadas para alcanzar velocidad.

Por eso, es prácticamente imposible que el criminal se hiciera una herida en el ojo de esa manera. Y también por eso, no es muy recomendable estar justo detrás de un lanzagranadas en el momento de disparar.

CSI Miami y el GPS

En el episodio de ayer de CSI Miami (el primero que pusieron, que es de la nueva temporada), apareció un error bastante recurrente en la comprensión de qué es y qué hace el GPS, y cómo funciona la transmisión y recepción de ondas de radio en general. Recordemos la escena: hacia el final del episodio, deben localizar al criminal de turno, que saben que está en una embarcación. Así que recurren a la Guardia Costera, que es capaz de localizar las embarcaciones con un receptor GPS. De entre todos los puntitos verdes que aparecen en la pantalla, localizan al criminal porque es el único que está "transmitiendo", en vez de "recibiendo".

Si bien no es imposible localizar una embarcación, sí lo es utilizando únicamente el GPS, como parece darse a entender en el episodio. En esta escena se ponen de manifiesto varios errores, que son muy comunes en las películas, series, o incluso entre la gente de a pie.

El primero y más notable es que el GPS no es un sistema para localizar nada, sino para saber dónde está uno. ¿Y no es lo mismo? No. Un receptor GPS te dice dónde estás, pero no puede ser localizado por nadie, dado que como su nombre indica, es un mero receptor. Sólo recibe señales, no las envía. El funcionamiento del sistema es muy sencillo: unos satélites en órbita transmiten constantemente unas señales, de forma que el receptor puede saber mediante una serie de cálculos matemáticos, cuál es su posición, a partir de la posición de los satélites (que obtiene a partir de las señales recibidas). Nada más y nada menos.

Una vez comprendido esto, es fácil ver otro error: el localizar al criminal porque su GPS está transmitiendo en vez de recibiendo. ¿Cómo puede transmitir nada un receptor GPS, y para qué?

Supongo que este error es debido a una creencia errónea bastante extendida: un receptor de ondas de radio se puede localizar. Y eso es totalmente incorrecto. Un aparato que únicamente reciba señales, y no las envíe, no puede ser localizado de ninguna manera. Sólo pueden localizarse los emisores de señales. Imaginemos que entramos en una habitación con gente hablando, y tenemos los ojos vendados. Podemos saber fácilmente quién habla, puesto que emiten sonido, pero no podemos saber quién está escuchando.

Existen casos en los que se puede intuir dónde estaría un receptor, si el emisor transmite la señal en una única dirección (como cuando se transmite hacia un satélite), pero incluso en ese caso no podemos asegurar nada. Puede no haber un receptor en esa dirección (el emisor puede estar transmitiendo en la dirección equivocada). Y desde luego no es el caso, ya que los satélites GPS (como la gran mayoría) emiten su señal hacia toda la superficie terrestre visible.

He dicho antes que no es imposible localizar una embarcación. No soy marino, y desconozco las leyes estadounidenses al respecto, pero puede ser que a partir de cierto tamaño o categoría, una embarcación civil esté obligada a emitir algún tipo de señal baliza. Y puede que se module dentro de esa señal, la posición de la misma, a partir de los datos del receptor GPS, o si dispone de ese sistema o no. No lo sé. Pero en el episodio no se dice nada de esto. Simplemente se afirma que pueden localizar todas las embarcaciones con GPS en un área determinada. Dicho de esa manera, se da a entender que el receptor GPS es la causa directa de poder localizar la embarcación. Y como hemos visto, eso no es así.

Mision Imposible

Al hablar el lunes de Misón Imposible 2, inevitablemente me vino a la cabeza la primera película. Hay una escena más o menos por el principio, en la que Tom Cruise quiere hacer un trato con una traficante de información (creo que se llamaba Job). Él ha obtenido un disco, supuestamente con información valiosa, pero Cruise sospecha que se trata de una trampa, y que al leer el disco, se alertará al servicio secreto de turno. La mujer decide arriesgarse y mete el disco en un ordenador portátil (no recuerdo si era un disquette, un CD, un disco Zip, o algo así, pero era extraible). Tras un rato de tensión en el que el ordenador intenta leer el disco y no ocurre nada, llegan unos tipos trajeados y armados al edificio. Sin embargo, Cruise y compañía consiguen huir.

La gran pregunta que surge es ¿cómo demonios hace el disco ese para avisar a nadie? No es imposible que el disco llevase un virus de algún tipo para que, al ser leído el disco, haga algo. Un CD autoarrancable malicioso puede causar estragos en un Windows, por ejemplo. Aunque parece un poco extraño que una persona que se dedica a traficar con información y estar a la última en cuanto a tecnología, tenga un ordenador vulnerable a esos ataques.

Suponiendo que el programa de marras consiga ejecutarse, el verdadero problema es ¿cómo demonios envía una señal a ningún sitio? Vale, tenemos la omnipresente Internet, pero si uno va a utilizar un disco que sospecha que puede enviar información a alguien sin que nosotros queramos, pues no hay nada más sencillo que desconectarse de la red para evitarlo. Y es algo tan simple somo quitar el cable de red o teléfono. ¿Y si la conexión es inalámbrica? pues se quita la tarjeta inalámbrica y santas pascuas, que además en un portátil es de lo más sencillo del mundo, pues utilizan tarjetas PCMCIA que se insertan o extraen en una ranura, sin necesidad de abrir la carcasa ni apagar el ordenador.

En fin, una escena que pretende crear tensión, pero que me parece absurda.

Ampliando imágenes

Ayer pusieron el primer episodio de la serie CSI: NY, largamente esperada por los seguidores de CSI y CSI: Miami. Había una escena en la que los protas ven la grabación de la cámara de seguridad de una tienda de empeños. El cliente (y sospechoso) iba con una gorra y agachaba la cabeza, por lo que no se le podía ver la cara. Entonces se les ocurre ampliar la imagen para ver la cara del cliente en el reflejo del ojo del vendedor. "No hay problema" dice uno, y ¡voilà! vemos una ampliación de ojo en cuestión con un reflejo perfectamente nítido de la gorra del cliente. Lástima, no se le ve la cara.

El ampliar una imagen para ver algún detalle revelador es un recurso explotado hasta la saciedad en las películas o series policiacas o de intriga, que en la inmensa mayoría de los casos se realiza de forma totalmente irreal. Aunque lo del reflejo en el ojo se lleva la palma. Y es que no se puede ampliar una imagen de la manera que se ve en las películas.

Cualquier dispositivo capaz de tomar imágenes, ya sean estáticas o en movimiento, tiene un límite de resolución. En una cámara convencional, viene determinado por el grano de la película fotográfica. En una cámara digital, por la resolución del CCD. Esta limitación de resolución puede entenderse como una limitación de la información que captura la cámara. Y no se puede ir más allá, o estaríamos "inventando" información que no está presente en el original.

Bueno, esto es un poco lioso, así que vamos con un ejemplo.

Pinchando en la pequeña imagen de la izquierda, tenemos una foto del Palacio de Comunicaciones, en Madrid, que obtuve de madridman.com, una página con fotos de esta ciudad que encontré navegando por la web. Es bastante grande, de 1024 píxeles de ancho por 768 de alto. No es la más alta que se puede obtener con una buena cámara digital, pero es bastante mayor que la de una cámara de seguridad normalita. Supongamos que queremos saber cuál es la matrícula del taxi blanco que mira hacia nosotros. Pues vamos a ampliar...

¡Oh, vaya! No se distingue. Lógico, pues la resolución de la imagen no es suficiente. Lo único que hemos conseguido es ampliar el tamaño de los pequeños cuadraditos (píxeles) que forman la imagen. Si ampliamos más, simplemente veremos cuadrados más grandes.

¡Eh, un momento! En las pelis siempre hay algún programita que mejora la calidad de la imagen. Cierto. Podemos intentar mejorar el aspecto de la imagen mediante distintas técnicas de interpolación. Bien, utilicemos por ejemplo la interpolación cúbica que está presente en el editor de imagenes GIMP.

Bueno, la cosa ha mejorado sensiblemente, pero seguimos sin poder distinguir la matrícula. Es más, en esta nueva imagen, ni siquiera distinguimos bien el rectángulo blanco de la misma. Esto es debido a que la interpolación no puede suplir la ausencia de información. Lo único que hace cualquier algoritmo de interpolación, por bueno que sea, es "inventar" información a partir de la existente.

"Ya, pero es que has usado un programa gratuito. Seguro que con el Photoshop o algún programa profesional se pueden mejorar más la cosa" pensarán algunos. Tal vez (aunque en mi opinión, el GIMP tiene poco que envidiar al Photoshop), pero pese a todo, no se podrá distinguir la matrícula. Pensemos por ejemplo que nos dan una novela con sólo el 10% de las páginas, estando las demás arrancadas. Podemos imaginar en mayor o menor medida algo de lo que ocurre en los capítulos que nos faltan, a partir de lo que tenemos, pero no coincidirá con lo que en realidad había escrito. Ni en nuestros mejores sueños podremos reconstruir todo el libro. Nos falta información.

Dado que en la mayoría de las películas lo que se amplía es una cara, vamos a probar con caras en vez de con matrículas. Tal vez se consigan mejores resultados. Bueno, pues vamos a probar con unos tipos que cruzan la calle (justo debajo del autobús).

Por supuesto, no basta con ampliar la imagen así sin más. Así que vamos a realizar la misma interpolación que con la matrícula.

Otra cosa ¿verdad? Pero aún así no podemos distinguir las caras. Sólo podemos apreciar que el del fondo es calvo, y tal vez tenga perilla (aunque puede ser una sombra), que la chica de blanco lleva un moño, que el chico de violeta no tiene barba... Poco más. Desde luego, nunca sabremos quienes eran esas personas.

Este pequeño experimento lo hemos realizado con una imagen relativamente buena y con bastante resolución. En CSI: NY se utilizaba una imagen congelada de la grabación en vídeo de una cámara de seguridad, por lo que los resultados serían peores. Y no es una cuestión de tener ordenadores más potenes o mejor software. Los algoritmos de interpolación no hacen milagros. Es una cuestión de pura y simple matemática. De donde no hay, no se puede sacar.

Misión Imposible 2

El jueves pusieron en la tele una película que la mayoría de la gente recordará por la aberrante mezcla de la Semana Santa de Sevilla y las Fallas de Valencia, en una de las escenas (supuestamente, Sevilla). Se trata por supuesto de Misión Imposible 2, una película con agujeros de guion, plagios descarados (hay una escena que es un calco de Darkman, y la trama inicial es igualita a Encadenados), piruetas absurdas a lo Matrix, y cómo no, errores científicos o tecnológicos. En fin, una de esas películas con las que disfruto como un enano. Una lástima que no la pudiera ver entera.

Hoy me voy a centrar en una escena en particular: Tom Cruise le "inyecta" a la chica un minitransmisor que emite una señal imposible de detectar (sic) a un satélite, de forma que pueden saber dónde está en todo momento. En pocos segundos se cometen varios erroes a la vez.

Veamos, por un lado el transmisor en cuestión tiene el tamaño de un clip. Es simplemente demasiado pequeño para emitir una señal que llegue hasta un satélite. Por mucha tecnología que se tenga, a la hora de transmitir una señal, el tamaño sí importa. Y no es sólo por el tamaño que deba tener la antena, sino por la propia batería o fuente de alimentación, que debe proporcionar la potencia suficiente para que la señal llegue a un satélite a cientos de km de altura, durante varios días.

Pensemos por ejemplo en un teléfono móvil. Sí, son muy pequeños, pero son bastante mayores que lo que se ve en la película, y su alcance es muchísimo menor (necesita una estación base a poca distancia). Bueno, existen los teléfonos vía satélite, que se comunican directamente con un satélite, pero son bastante más grandes y necesitan una antena también más grande.

Uno podría pensar en los dispositivos GPS. Son pequeños y se comunican directamente con una red de satélites. Pero es que estos dispositivos no transmiten ninguna señal. Sólo reciben las señales de los satélites y calculan la posición en función de éstas.

Otro error es el propio satélite. Sólo hay uno. Y no es geoestacionario, cosa que se puede saber por lo cerca que está de la Tierra en las escenas en las que sale, y porque en la pantalla que utilizan para controlarlo se ve un mapamundi con una línea onulada que lo atraviesa, representando la órbita. Así que tenemos un problema: ¿cómo recibir la señal cuando el satélite está al otro lado del globo? Pues de ninguna manera. Es totalmente imposible.

Por último tenemos la afirmaciónd e Tom Cruise de que la señal es imposible de detectar. Bueno, no existe transmisión imposible de detectar. Por puro sentido común, si el receptor (en este caso el satélite) es capaz de recibirla, pues alguien ajeno también podrá. Después de todo, una señal de radio no es más que una onda electromagnética que sale del emisor. Otra cosa es que la señal vaya cifrada de alguna manera, impidiendo comprender su contenido, o que se module de forma que un detector de escuchas convencional no lo detecte. Pero no es imposible. Sobre todo cuando la señal se emite con tanta potencia de llega hasta un satélite (incluso cuando la chica está en el interior de un edificio de varias plantas).

Ángeles y Demonios: una más.

El viernes pasado di por concluido el "ciclo" de Ángeles y Demonios, pero tras terminar el libro, hay algo que no puedo resistirme a comentar. Resulta que una parte de la trama es la búsqueda del contenedor de antimateria. Éste se encuentra escondido en algún lugar del Vaticano, y tiene una cámara inalámbrica enfocando la cuenta atrás, cuya imágen se puede ver en los monitores de seguridad. A la Guardia Suiza se le ocurre que si apagan todas las luces del Vaticano, pueden intentar detectar el campo magnético del contenedor, sin interferencias. Bueno, no digo que no, pero hay una forma mucho mejor de localizar el contenedor: mediante la señal de la cámara.

A ver, la cámara es inalámbrica ¿no? Eso quiere decir que la señal se transmite por el aire (radio, microondas, da igual). Y la imágen se ve en los monitores ¿verdad? Eso quiere decir que la señal llega al receptor inalámbrico que tenga el sistema de vigilancia (sea cual sea, esté donde esté). Entonces, basta con averiguar en qué frecuencia está transmitiendo la cámara, para localizar su posición utilizando un par de receptores, mediante triangulación. ¿Cómo averiguar la frecuencia de la cámara? Bueno, pues dado que el sistema de vigilancia recibe esa señal y muestra la imagen, examinando la configuración del mismo se podría saber a qué frecuencia corresponde esa señal.

¿Y qué es eso de la triangulación? Pues ya lo expliqué en un envío anterior. Es un sistema muy sencillo para localizar cualquier tipo de emisión de señales electromagnéticas. Basta situarse en dos puntos distintos y averiguar en qué dirección se encuentra la fuente de la señal (mediante una antena direccional), y con un poquito de matemáticas, o bien con un mapa, un lápiz y una regla... ¡voilà!

Resulta muy difícil de creer que ningún miembro de la Guardia Suiza lo sugiera, ya que la triangulación se utiliza desde el inicio de las transmisiones de radio, y fue ampliamente utilizada durante la Segunda Guerra Mundial para localizar el origen de transmisiones enemigas o clandestinas. Es lo primero que se le debe ocurrir a cualquiera para localizar un objeto que emite una señal electromagnética.

Ángeles, Demonios y el X-33

He empezado a leer hace poco Ángeles y Demonios, que como todos sabéis es del mismo autor que el conocidísimo El Código Da Vinci. Ya en los primeros capítulos estoy viendo cosas dignas de comentar aquí. Empezaré por el avión que lleva a nuestro protagonista a través del Atlántico, hasta Suiza, en una hora. En la novela, el piloto dice que el avión en cuestión es un prototipo del Boeing X-33, y que no es el único, ya que los ingleses tienen el HOTOL, y lo los rusos el Scramjet.

Tanto el X-33 como el HOTOL eran prototipos para vehículos orbitales. Ambos proyectos fueron cancelados, y realmente nunca se termino totalmente ninguno de ellos. El que existan en la novela no puede considerarse realmente un error. Podemos imaginar que la acción se desarrolla en un futuro cercano y que ambos proyectos fueron terminados, o que los prototipos existen en algún lugar secreto. Pero sí es un error la mención del Scramjet como un avión. El scramjet no es un vehículo, sino un tipo de motor. Ciertamente, la idea del scramjet es permitir vuelos hipersónicos (superiores a Mach 5), en eso no iba desencaminado el autor. Pero es el nombre de un tipo de motor, no de una aeronave. Es como si habláramos del Diesel como si fuera un modelo concreto de coche, de un fabricante concreto.

En la novela, se nos describe el X-33 (que, por cierto, es de Lockheed Martin, no de Boeing) de forma bastanta acertada. Como una lanzadera espacial, casi sin alas y sin cola, con dos timones traseros, y sin ventanas. Pero hay dos problemas: Uno, el X-33 era una nave no tripulada, y por supuesto, no destinada al transporte de pasajeros. Y dos, el despegue del X-33 era vertical, como el de la Lanzadera Espacial. En la novela, en cambio, despega como un avión. Y es que, como ya he dicho, el X-33 (y el HOTOL) eran prototipos de vehículos orbitales de una sola etapa (SSTO o Single-Stage To Orbit), y no de transportes civiles de alta velocidad. La idea es evitar el actual uso de múltiples etapas como ocurre con la lanzadera espacial.


Esta confusión nos lleva directamente al siguiente error. En la novela, el X-33 viaja a Mach 15, a una altura de 18 Km. Mach 15 a nivel del mar supone unos 18.300 km/h. Desde luego, es una velocidad impresionante, teniendo en cuenta que la velocidad de una órbita baja es de 27.000 km/h. Sin embargo, 18 km es una altúra ridículamente baja. Aunque está en la estratosfera inferior, es más o menos la altitud de crucero del Concorde. A esa altura, la densidad del aire es todavía demasiado grande para una velocidad así. El rozamiento con el aire sería comparable al de la una reentrada. De hecho, el X-33 tenía un escudo térmico en la parte inferior, al igual que las lanzaderas espaciales, pues se trataba de un vehículo orbital. Si se utilizara para un simple vuelo de América a Europa, realizaría una trayectoria suborbital, subiendo muchísimo más para poder alcanzar esa velocidad (y superarla), y realizando la inevitable reentrada. Y no sólo el calor es un problema (que lo es), si no el alcanzar esa velocidad en una atmósfera. La función de una reentrada tal y como la conocemos es utilzar la propia resistencia del aire para frenar el vehículo, ya que hoy por hoy, es la única manera práctica de hacerlo (hacerlo con los motores supondría llevar más del doble de combustible, ya que no sólo hay que frenar el vehículo, sino llevarlo hasta allí arriba, con el peso adicional del combustible extra).

Al terminar el viaje en el X-33 hay otro posible error. El prota se siente fatal, y el piloto menciona que es por efecto de la altitud. Según él, allí arriba el peso se reduce un 30%. Bueno, bueno, bueno. A 18 km el peso no se reduce un 30%. Ya mencioné en mi envío sobre La Venganza de los Sith, que a más o menos 380 km, el peso se reduce sólo un 10%. Pero he dicho un posible error, no un error garrafal. Eso es porque si tenemos en cuenta la velocidad mencionada en la novela, por efecto de la fuerza centrífuga sí que se reduce el peso considerablemente (aunque en mis cáclculos me sale un 39%). Sin embargo, si leemos bien el diálogo, el piloto parece indicar que la disminución de peso se debe única y exclusivamente a la altura, ya que luego lo compara con un hipotético viaje a Tokio, en el que habría que subir hasta 150 km, sin mencionar para nada la velocidad.

Como curiosidad, mencionaré que en la versión original (de la que se puede leer un poco aquí), el piloto dice literalmente altitude sickness, que en la edición en castellano se ha traducido como "Efecto de la altitud". Pero en inglés, altitude sickness, se refiere al mal de altura. Y el mal de altura no tiene nada que ver con la falta de peso, sino con la menor densidad del aire y menor presencia de oxígeno. Se ve que el traductor tenía algo más de idea, y decidió no utilizar la expresión "mal de altura".

Congo, lásers y diamantes.

El domingo pasado pusieron en Tele 5 la película Congo, basada en una novela del famoso Michael Crichton. La película recuerda a esas pelis de aventuras antiguas, sin más pretensión que la de entretener. Va de un heterogéneo y variopinto grupo que se aventura en la selva para encontrar una legendaria ciudad perdida, donde existe una mina de diamantes. La idea es utilizar los diamantes para construir mejores lásers de comunicaciones.

Aquí hay un error de fondo que es común en muchas películas, como Diamantes para la Eternidad. La mayoría de la gente piensa que los diamantes son necesarios para construir un láser. Y eso no es así.

Vamos a ver antes qué es exactamente un láser. La palabra láser, viene del acrónimo Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que quiere decir, amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación. ¡Ah, vale! Clarísimo. ¿Y eso qué quiere decir? La emisión estimulada es un fenómeno cuántico, que se produce en algunos materiales. Imaginemos un átomo con sus electrones dando vueltas por ahí. Si excitamos los electrones (eso quiere decir proporcionarles energía, no penséis mal), éstos estarán temporalmente en ese estado de excitación, hasta que pierdan la energía y vuelvan a la normalidad. ¿Y cómo la pierden? Pues en el caso que nos interesa es en forma de fotones. Concretamente luz. En principio, los fotones pueden ir en cualquier dirección, y la frecuencia (es decir, el color) oscilará entre determinados valores que dependerán del material. Si cuando están excitados esos electrones, soltamos por ahí un fotón como quien no quiere la cosa, el electrón se "des-excitará" en ese momento, emitiendo un fotón en la misma dirección y frecuencia que el que pasaba por ahí. Si aplicamos esto a gran escala, pues tenemos un haz de luz monocromático (de un único color) y colimado (en una única dirección). Es decir, un láser.

¿Y cómo se hace eso? Básicamente con un material que posea la propiedad que hemos explicado, que emita luz en la frecuencia deseada (y no necesariamente luz visible, los hay de infrarrojos y de ultravioletas), y un par de superficies reflectantes en paralelo, donde los fotones rebotan y rebotan, pasando una y otra vez por el material. Existen distintos tipos de láser que utilizan distintos materiales. Y el diamante no es uno de ellos.


El primer láser fabricado, fue un láser de rubí. Supongo que por eso la errónea creencia de los diamantes. Si con un rubí puedes hacer un laser, pues con un diamante también. Supongo también de ahí surgió la idea de que los ráyos ópticos de Cíclope (para el que no lea cómics, es uno de los miembros de la Patrulla X) sólo pueden ser detenidos por el rubí.

La única utilidad del diamante en la industria del láser, es que puede utilizarse para mejorar determinados lásers de alta potencia, a modo de lente, ya que puede soportar bien las altas temperaturas que se alcanzan sin perder sus propiedades. Pero existen otros materiales que sirven para ese fin, y si es necesario el diamante, pues se utiliza diamante sintético que es más barato.

En cualquier caso, el diamante debe estar tallado de una forma determinada. Uno no puede coger diamantes de joyería y esperar que sirvan para conseguir el láser más potente conocido. Mucho menos, agarrar un diamante en bruto de una mina, meterlo en el pistolón láser de turno y esperar que funcione, como ocurre en Congo, que es de lo que estábamos hablando. Por cierto, que los diamantes en bruto son más bastos, no como en la película que aparecen diamantes perfectamente tallados.

24: Clonar un teléfono móvil

En los 2 primeros episodios de la nueva temporada de 24 con los que Antena 3 nos deleitó el pasado jueves, hay otra escena que es digna de mencionar. Cuando el hacker que descubre lo del "pirateo de Internet" utiliza su teléfono móvil para hablar con el prota y acuerdan verse en un sitio, uno de los terroristas escucha la conversación a través de un aparato que parece un ordenador portátil, y que muestra en la pantalla el aclarativo mensaje "clone cell phone".

Antes de comentar qué falla aquí es necesario tener muy claro cómo funciona una red de telefonía móvil. A pesar de que hoy en día casi todo el mundo tiene un móvil, es poca la gente que sabe realmente cómo funciona. Hay quién aún cree que la señal viaja directamente de un móvil a otro, como si se tratara de un walkie-talkie.

¿Cómo funciona realmente la telefonía móvil? Un teléfono móvil se comunica en realidad con una estación base. Supongo que todo el mundo estará cansado de ver esas antenas con tres cosas alargadas que invaden nuestras ciudades. Pues bien, ahí hay una estación base. Esas estaciones se disponen en celdas o células, formando una malla que cubre toda la zona a la que se pretende dar cobertura. Por eso en algunos sitios se utiliza el término telefonía celular. Pues bien, cada celda tiene asignada una serie de frecuencias que pueden utilizarse para que la estación base y el teléfono móvil se comuniquen. Para evitar interferencias entre celdas, nunca se utilizan las mismas frecuencias en celdas contiguas.

Cuando encendemos un móvil, busca entre todas las frecuencias una señal que emite la estación base. Si encuentra varias, se queda con la que reciba con más potencia (se supone que será la más cercana) y envía a la estación base seleccionada una señal para indicar que está encendido y así la red de telefonía sepa en qué celda está. El móvil sigue escuchando en esas frecuencias, de forma que si en un momento dado descubre que la señal de otra estación base es más fuerte que la que tenía antes (se ha producido un cambio de celda), pues envía nuevamente unas señales para decir a la red que ahora está en otra celda. Cuando se llama a un teléfono móvil, la red sabe si está en cobertura o no, y si lo está, además sabe en qué celda está. De este modo, sólo tiene que encaminar la llamada hasta la estación base de la celda en la que está el móvil y transmitir desde allí. En ese momento, la estación base y el teléfono movil seleccionan una frecuencia libre.

¿Y cómo se comunican las estaciones base entre sí? Pues de muy diversas maneras, de igual forma que las centrales de una red de telefonía convencional. Mediante cables, radioenlaces, satélites... da igual. Lo importante es que la transmisión de radio que cualquiera podría interceptar sólo se puede captar en un radio muy limitado de la estación base.

Volvamos entonces a la escena, en la que el terrorista escucha la conversación. Aunque haya utilizado los más sofisticados medios para clonar el teléfono del hacker, que ya de por sí sería bastante dificil (por no decir imposible) si no dispone del orginal (es de suponer que el único dato que tendría sería el número de teléfono, tras torturar a la madre), lo único que tendría es una copia exacta del otro teléfono, y podría suplantarlo haciendo llamadas con él o recibiendo llamadas. Pero si la llamada ya está en marcha, la frecuencia de transmisión ya se ha seleccionado. Y puede ser cualquiera de las que tenga asignadas esa estación base. ¿Cómo averiguarlo? Desde luego no con un teléfono clonado. Tendría que escanear todas las frecuencias asignadas a esa estación base (y si no sabe cuáles son, pues tendría que escanear todas las de telefonía móvil), y determinar cuál es la que le interesa.

Pero hay otro problema mayor. Aún suponiendo que el terrorista hubiera escaneado todas las frecuencias con el aparato que tenía y hubiera localizado la de la llamada, eso sólo funcionaría si el terrorista y el hacker estuvieran en la misma celda. ¿Y cómo de grandes son las celdas? Bueno, eso depende de la zona. En áreas poco pobladas, rurales o forestales, las celdas son muy grandes. Pero en zonas muy pobladas, como una gran ciudad (donde transcurre la acción) las celdas son pequeñas. Recordad que cada antena de esas que vemos es una estación base, es decir, una celda. ¿Cuántas podéis ver en un trayecto corto dentro de una ciudad grande como Madrid o Barcelona? Muchas verdad. Dado que el terrorista estaba en casa de la madre del hacker, y éste no se acercó a ella, sino que la llamó por teléfono, parece poco probable que el terrorista y el hacker estuvieran en la misma celda.

Aún así, existe un pequeña posibilidad de que la escena pudiera ocurrir, pero nunca como se muestra en la serie, que es clonando un teléfono móvil.

Conspiración en la Red

Ayer pusieron en la tele una película que pasó por las salas de cine sin pena ni gloria, pero que trataba un tema de bastante actualidad. Se trata de Conspiración en la Red, una desafortunada traducción de "Antitrust" que significa "anti-monopolio". El protagonista es un chico recién titulado y entusiasta del open source o código abierto, que entra en la plantilla de una mega corporación llamada N.U.R.V. dirigida por Gary Winston, interpretado por Tim Robbins. Tanto la compañía como el propio Gary Winston son una clara alusión a Microsoft y Bill Gates (de hecho la caracterización de Tim Robbins es estupenda, en su parecido con Gates), y la trama muestra temas de bastante actualidad como los jucios contra Microsoft por imponer un monopolio, el fenómeno del software libre y el código abierto, y el robo de la propiedad intelectual.

Desgraciadamente, un planteamiento interesante como este se ve ensombrecido por los numerosos errores y disparates en el guion que inevitablemente acompañan a una película cuyo eje principal es la informática. Hay que decir que algo se han documentado: en los títulos de crédito del principio vemos código HTML, en algunas vistas de las pantallas vemos lo que parece una consola UNIX, se habla de direcciones IP, etc. Pero cualquier informático verá que es el clásico caso de "oir campanas y no saber dónde". Por ejemplo, el uso de código HTML en los créditos es un poco inadecuado, ya que el HTML es el lenguaje con el que se construyen las páginas web (como esta) y nada tiene que ver con la trama principal, que es la implementación de un sistema de compresión de datos para el sistema Synapse.

La película tiene varios errores, pero el mayor de todos y para el que no hace falta ser un informático para darse cuenta, es el propio sistema Synapse. En la peli, Synapse es un supuesto sistema de satélites con la innovadora idea de convertir cualquier ordenador y cualquier televisión, en un terminal para transmitir y recibir texto, imágenes, vídeo... en fin, en un sistema de comunicaciones multimedia.

Y lo primero que viene a la mente de cualquiera es ¿qué pueden hacer unos satélites y un software innovador para convertir un PC en un terminal multimedia? La respuesta es: nada. Porque a menos que mi PC esté conectado a Internet con una línea de banda ancha (como pueda ser el ADSL), poco se podrá hacer para transmitir y recibir vídeo en tiempo real a través de un modem tradicional de 56 kbs. Los que lo sufran lo sabrán muy bien. Y no digamos ya si ni siquiera tiene uno conexión a Internet. ¿Cómo se realiza la transmisión? ¿Mediante magia?

Si basta con tener un PC para darse cuenta de lo irreal de que Synapse pueda solucionar el problema de la comunicación multimedia en un ordenador (que por cierto, no todos son PCs), basta con un poco de sentido común para entender la imposibilidad absoluta de que eso ocurra con una televisión convencional. Vamos a ver, una televisión, por muy sofisticada que sea, está fabricada para recibir señales de audio y vídeo, y mostrarlas. Y ya está. Bien reciba la señal modulada en una portadora a través de la entrada de radiofrecuencia (la toma de antena de toda la vida), bien codificada en forma de vídeo compuesto (el conector amarillo), o por el euroconector, o por donde sea, lo único que hace la tele es mostrar la señal en forma de imágenes en movimiento y sonido. Y si no viene en el formato adecuado a través de las entradas adecuadas, no podremos ver nada. Por eso se necesita una parabólica para recibir emisiones vía satélite. Por eso se necesita un decodificador para ver emisiones digitales. Y por eso es imposible que Synapse pueda hacer nada para que el telespectador vea su programa favorito sustituido por la primera emisión de Synapse, como ocurre al final de la peli. Bueno, sí hay una cosa que se pueda hacer: emitir la señal en todos los canales, y con una potencia superior a la de las otras emisiones, pero eso además de ilegal, no tiene nada que ver con la informática.

Y luego está el hecho de que es absolutamente imposible utilizar una televisión para emitir nada. La televisión es un receptor, no un emisor. Es como pretender que un coche vuele. Aunque uses combustible de avión, no se levantará un palmo de suelo (y te cargarás el motor).

Viendo películas como esta uno se pregunta, ¿es que cuesta tanto documentarse sobre estos temas? Y eso que sólo he hablado de lo más grave y disparatado.

Grabar encima de algo

El lunes pasado, pusieron en Tele 5 un episodio repetido de C.S.I. Miami, en el que Horatio y sus compañeros investigaban sendos crímenes ocurridos en el transcurso de una fiesta de estudiantes en viaje de fin de curso. Uno de ellos consistía en una chica que había aparecido en la playa con el cuello roto. Ya avanzado el episodio descubren que en una tarjeta de memoria de una videocámara digital, se había grabado encima de otra grabación. En un pis pas, el ordenador recupera la grabación anterior y se ve a la víctima poco antes del crimen. Deducen que la grabación es del asesino, y tienen la suerte de que en mitad de la grabación, limpia el objetivo con el dedo, y le pueden ver su huella dactilar.

Uno podría plantearse si es viable o no el recuperar una grabación anterior cuando se ha grabado otra cosa encima. Tal vez a alguno le haya ocurrido que tras usar una cinta VHS varias veces, en algunos momentos se oyen fragmentos del audio anterior, muy bajito. A mí sólo me paso una vez, y fue con un vídeo Hitachi de principios de los 80. Pero eso sólo puede ocurrir cuando el soporte es analógico. Es imposible en un medio digital como el del episodio.

¿Qué es todo esto de analógico y digital que tanto sale en los catálogos y publicidad de radios, cámaras y demás aparatos? Cuando hablamos de aparatos como pueda ser un vídeo, una videocámara, una grabadora de sonido, los términos analógico y digital se refiere a la forma en la que se guarda la información (la imágen y el sonido).

Cuando grabamos sonido, en un soporte analógico, como una casette de toda la vida, estamos guardando una señal contínua, proporcional al sonido. En el caso de una casette, la información se guarda como alteraciones del substrato magnético de la cinta, pero en un disco de vinilo la información se guarda "arañando" la superficie (de ahí que el empleo del término "grabar"), por lo que si nos fijamos bien con una lupa o un microscopio, podremos ver como el surco del disco va haciendo curvas. Grabar vídeo es algo m