A kiberfizikai rendszerek (CPS-ek) elterjedése a tudományos-fantasztikus művekben általában a gépek ellen élethalálharcot vívó emberiség egybekovácsolódásával, a gépesített hálózatok nélküli „antik” világ jellemzőinek felértékelődésével jár kéz a kézben. A valóságban a masinák és kütyük „okosodása”, a legkülönfélébb gépek egységes rendszerekké szerveződése, az emberi beavatkozást nem igénylő hálózatok kiépülésének a lehetősége inkább tűnik kívánatosnak, mint fenyegetőnek.

Ez még akkor is így van, ha hosszú távon mindez például azzal járhat együtt, hogy az okosgyárakban a gyártósorok mellett hétrét görnyedve dolgozó munkások tömegei után a döntéshozókat is megbízhatóbb, kiszámíthatóbb, kevesebb hibát vétő precíziós robotokra cserélik majd.

A negyedik ipari forradalomként is emlegetett, elsőként 2012-ben, Siegfried Dais német fizikus vezetésével felvázolt termelési és szolgáltatási paradigmaváltás elsősorban a CPS-ek elterjedésén, valamint a dolgok internetének egyre kiterjedtebb hálózatán alapszik.

A nagyreményű terveknek egyelőre például épp az szab határt, hogy a hagyományos módszerekkel nemigen lehet a befolyó adathalmot elemezni sem

Miközben az első ipari forradalom a gőz és a víz erejével mobilizálta a korabeli masinákat és a termelést, a második az elektromosság széles körű elterjedése segítségével megteremtette a tömegtermelés legfontosabb feltételét, a harmadik, a digitális forradalom automatizálta a gyártást, vagy legalábbis annak egy részét. A napjainkban zajló negyedik ipari forradalom az elképzelések szerint megteremti a személyre szabható tömegtermelés feltételeit.

Ahogy az internet alapjaiban rengette meg az emberiség információhoz való viszonyát, a CPS-ek a gyökeréig átírják majd az emberiség és a gépesített rendszerek kapcsolatát.  Kütyüik és a környezetükben lévő, internethez csatlakozó legkülönfélébb masinák révén emberek és gépek – a felhőben futó programok segítségével – dinamikusan, valós időben tudnak majd alkalmazkodni egymához, vagy a gépek más gépekhez, infrastruktúrákhoz.

Adatokból tudás

A CPS-hez – leegyszerűsítve – két fő komponens kell: a rendszer összes elemébe beépített fejlett érzékelőknek, jeladóknak és jelfogóknak köszönhetően olyan kiterjedt kapcsolati hálózatnak, ami biztosítja a hatalmas mennyiségű valós idejű információ rendszerbe áramlását a fizikai világból. Másfelől olyan fejlett adatfeldolgozó, analitikai és számítástechnikai kapacitásra van szükség, ami megalkotja, majd a változó környezet igényeinek megfelelően folyamatosan alakítja a rendszert működtető kiberteret. 

A nagyreményű terveknek egyelőre például épp az szab határt, hogy a hagyományos módszerekkel nemigen lehet a befolyó adathalmot elemezni sem, nemhogy valós időben reagálni egy-egy hirtelen bekövetkező változásra. Még a parányi hirtelen kialakult rendszerhibákra adott reakciók sem jósolhatók meg teljes pontossággal: egy CPS-sel működtetett elektromos rendszer központi egységében adódó váratlan hiba például rendkívül gyorsan okozhat hatalmas ingadozásokat az energiaellátásban – sorolja a nehézségeket Behrad Bagheri, a Cincinnati Egyetem kiberfizikai rendszerekkel foglalkozó szoftverfejlesztő doktorandusza.

A hírportálok, a pénzintézetek és a közlekedés megbénítása csak az előjátéka lenne annak a mindent elsöprő káosznak, amit az elektromos szolgáltatók ellen intézett jól irányzott hackertámadás tudna teremteni

Már az is gondot okozhat, hogy a rendszerbe ömlő óriási adatmennyiségből hogyan lesz jól körülhatárolható hasznos információ. Ha sikerül olyan algoritmusokat kifejleszteni, amelyek a beömlő adatsoroknak – hibázás nélkül – megfelelő értelmet adnak, a rendszerben működő gépek önfejlesztővé válhatnak. Képesek lesznek például arra, hogy a saját teljesítményüket – a többi gép működése alapján – a növeljék, vagy akár arra is, hogy a múltbeli mintázatok alapján megsaccolják a többiek válaszreakcióként bekövetkező lépéseit. 

Miközben tökélyre fejleszthetik a gyártás automatizálását, a CPS-ek sokak szerint erősen hajaznak James Cameron klasszikusa, a Terminátor-filmek emberiség életére és jövőjére törő, interneten terjeszkedő rosszindulatú programjára, a Skynetre. Magyar biztonságtechnikai szakemberek olyan komolyan veszik a fenyegetést, hogy a kibertámadások elsődleges célpontjául szolgáló „kritikus infrastruktúra”, vagyis „az egymással összekapcsológó, interaktív és egymástól kölcsönös függésben lévő infrastruktúraelemek, létesítmények, szolgáltatások, rendszerek és folyamatok” védelme szükségességére jóval a CPS-ek hazai terjedése előtt, már 2010-ben figyelmeztettek.

Víziójuk szerint a hírportálok, a pénzintézetek és a közlekedés manipulálása és megbénítása csak az előjátéka lenne annak a mindent elsöprő káosznak, amit az elektromos szolgáltatók ellen intézett jól irányzott hackertámadás tudna teremteni. Kérdés, hogy Kovács László és Krasznay Csaba informatikai szakemberek Digitális Mohács című tanulmánya szerepet játszhatott-e abban, hogy a napokban új, kibervédelmi képzés indult a Műegyetemen, ahol az efféle jövőbeli esetek ellen védekezni képes biztonságtechnikai szakembereket képeznek majd.