[English]Es ist eine skurrile Geschichte, die Microsoft-Entwickler Raymond Chen kürzlich öffentlich machte: Notebooks mit Windows XP stürzten ab, wenn der Popsong Rhythm Nation von Janet Jackson aus dem Jahr 1989 abgespielt wurde. Hintergrund war, dass die verwendeten Festplatten in Resonanzen gerieten und durch Schreib-/Lesefehler die Crashes verursachten. Inzwischen gibt es sogar eine CVE-Nummer CVE-2022-38392 für diesen Sachverhalt.
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Chen hörte die Geschichte von einem Kollegen aus dem Windows XP-Produktsupport. Ein großer Computerhersteller entdeckte, dass die Wiedergabe des Musikvideos zu Janet Jacksons "Rhythm Nation" bestimmte Laptop-Modelle zum Absturz brachte. Microsoft war gezwungen, das in seinen Labors zu untersuchen. Dabei wurde festgestellt, dass das Abspielen des Musikvideos auch die Laptops einiger Konkurrenten zum Absturz brachte. Bei den Tests wurde weiterhin festgestellt, dass auch ein Notebook, welches in der Nähe stand, ebenfalls abstürzte. Auf diesem Notebook wurde aber gar kein Video abgespielt.
Resonanzen als Ursache
Bei der Analyse stellte sich heraus, dass der Song eine der natürlichen Resonanzfrequenzen des in vielen damaligen Notebooks verbauten Festplatten mit 5400 Umdrehungen pro Minute enthielt. Dies führte dazu, dass die Oberflächen der Disks (die als Platter bezeichneten rotierenden Scheiben) in der Festplatte in Schwingungen gerieten. Dies führte dazu, dass die Schreib-/Leseköpfe Fehler produzierten, was dann in einem Absturz von Windows XP endete.
Ein Audiofilter hilft
Der Hersteller der Notebook umging das Problem, indem er in die Audiopipeline des Soundkarten-Treibers einen benutzerdefinierten Filter einfügte, der die störenden Frequenzen während der Audiowiedergabe erkannte und entfernte. Heute dürfte sich kaum noch jemand an diese Episode erinnern – falls er im Treiber auf die betreffenden Filter-Eigenschaften stößt. Inzwischen werden zudem Notebook-Festplatten verbaut, die mit 5.900 und mehr Umdrehungen pro Minute arbeiten und andere Resonanzfrequenzen aufweisen. Zudem werden heute i.d.R. SSDs ohne mechanische Bauteile verbaut – das Problem tritt dort nicht auf.
Ich bin bereits vor einigen Tagen bei Golem auf diese Geschichte gestoßen. Und dann hat ein Blog-Leser im Diskussionsbereich darauf hingewiesen, dass es sogar eine CVE-Nummer CVE-2022-38392 dazu gibt. Der Text der CVE lautet: A certain 5400 RPM OEM hard drive, as shipped with laptop PCs in approximately 2005, allows physically proximate attackers to cause a denial of service (device malfunction and system crash) via a resonant-frequency attack with the audio signal from the Rhythm Nation music video.
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Hallo Herr Born,
vielleicht kennen Sie bereits das Video von Bryan Cantrill aus 2009, falls nicht
sehen Sie sich einmal das Video Shouting in the Datacenter an. Hier sieht man wie Vibrationen etc. Laufwerke beeinflussen können.
https://www.youtube.com/watch?v=tDacjrSCeq4&t=32s
Das erinnert an die Geschichte mit den Gas-Löschanalagen in Rechenzentren. Beim Test der Anlagen stürzten die Server mit Festplattenfehler ab weil das Geräusch der Ventile den gleichen Effekt verursachte. Es gab dazu auch bei Heise mal ein Artikel:
https://www.heise.de/newsticker/meldung/Loeschanlagen-Ton-zerstoert-Festplatten-in-schwedischem-Rechenzentrum-4029730.html
Ich vermute eher daß der Temperatur-Schock beim Austreten des ziemlich kalten Löschmittels die Ursache war, oder aber man sich für einen kapitalen fauxpas eine vermeintliche Erklärung ausgedacht hat die komplex daherkommt und für den Normalbürger aber technisch gut begründet klingt.
Eigentlich passiert so etwas wie bei der Brücke durch sog. "Mitkopplung".
Der Wind hat nur gepustet, das Aufschwingen kam durch die Änderung der Flächen Zustande.
Ähnliches auch bri der Fußgänger Brücke in London. Da wurden die Besucher durch die leichte Schwingungen der Brücke animiert immer genau passend zu zu treten…
Kann es sein daß der gute Herr Chen hier eine Studie zum Thema "wie entsteht ein Hoax" betreiben will, oder den Beitrag gar an einem ersten April veröffentlicht ?
Die Daten, welche mit digitalisierter Musik geschrieben werden korellieren in keiner Weise mit den Tonfrequenzen. Das sind Chunks nach der RIFF-Spezifikation. Bei der unkomprimierten raw bzw. wav. schon nicht, und nach einem Kompressionsalgorithmus gar nicht mehr.
Resonanzen bei mechanischen Festplatten waren natürlich ein Ding, wer mehrere davon mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten in einem Gehäuse verbaut hat, wird trotz aller Schwingungsdämpfung immer wieder die aus den unterschiedlichen Rotationen entstehenden Schwebungen kennen.
Aber den Zusammenhang mit einem Musikstück halte ich für an den Haaren herbeigezogen.
Da haben sich sogar teils Fachleute von einigen Gag-Anwendungen wie "spiel Musik auf alten Floppy-Laufwerken" oder"Dein alter Nadeldrucker kann jetzt Musik machen" zu schnell in eine falsche Richtung beeinflussen lassen.