En datanøkkel til fortida

Hvordan skal framtidas datamaskiner kunne vise filer fra fortida med tekst, bilder, lyd eller annet verdifullt innhold? Knut Holmqvist og kollegene ved Norsk Regnesentral vil sette nøkkelen i døra i framtidas virtuelle "spøkelsesmaskiner".

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

"Dette er en hullbåndleser der data er lagret som hull på en papirstrimmel. Hvor mange kan lese av innholdet på en slik strimmel i dag?"

Prosjekt Mariage skal sikre at framtidas datamaskiner skal kunne spille av og vise dine personlige minner. Mariage er en forkortelse for “Making Rich Media Accessible for Generations”.

Allerede i dag er det et stort problem at eldre lagringsmedier ikke kan spilles av. Norsk filminstitutt er en av samarbeidspartnerene i prosjekt Mariage, og der sliter de med å finne avspillerutstyr til alle de ulike formatene av videobånd og filmruller de har på lager.

Holmqvist legger et utvalg lagringsmedier fra datamaskiner ut over bordet: VHS-bånd, laserdisker, minnepenner, minidisker. Spørsmålet blir: Hvor mange av disse lagringsmediene har vi utstyr for å lese av om hundre år?

Den ultimate utfordringen

Å gjøre gamle data framtidssikre er en sammensatt utfordring, og da menneskene festet en grammofonplate til romsondene Voyager 1 og 2 og sendte dem ut av solsystemet på slutten av syttitallet, måtte forskerne virkelig gjøre platene framtidssikre.

"Omslaget på platen som fulgte med romsondene Voyager 1 og 2 hadde instruksjoner for avspilling på omslaget og pickup vedlagt. (Foto: NASA)"

Hvis platene noensinne kommer fram til fremmede sivilisasjoner, kan det være mange millioner år siden menneskene som art var utdødd. Hvordan skal de fremmede vite hvordan plata kan brukes?

Forskerne løste problemet ved å vedlegge avspillerutstyret i form av en pickup. Avspilleren var altså vedlagt grammofonplata.

Virtuelle maskiner

Dette er også en av metodene som Knut Holmqvist og kollegene hans ved Norsk Regnesentral vil bruke for å gjøre data framtidssikre.

På bakrommet har Holmqvist tre store PCer gående som demonstrerer en slik løsning. Disse datamaskinene fungerer som vertskap for såkalte virtuelle maskiner.

"Knut Holmqvist med datamaskiner som kjører virtuelle maskiner, en av flere måter å bevare data for framtida på."

I virtuelle maskiner kan ny programvare “leke” at de er gamle dataprogrammer eller hva vi trenger for å vise og spille av de gamle filene.

Dette er bare ett eksempel på en tendens i dataverdenen: Fysiske mekanismer gjenskapes som virtuelle abstraksjoner i datahukommelsen: “Hardware” blir til “software”.

På det laveste nivået kjører slike virtuelle maskiner for eksempel operativsystemet Linux. For brukeren ser den imidlertid ut som en Windows XP-maskin, eller hva nå enn brukeren trenger at den skal være.

En pakke til framtida

Holmqvist forklarer at ett av prosjektene er å lage såkalte Mariage-pakker.

I en slik pakke kan det for eksempel ligge digitale bilder som ble laget med en Commodore Amiga datamaskin på 1980-tallet. Commodore gikk konkurs, og Amiga-maskiner er nå vanskelige å få tak i. Så hvordan sikrer man Amiga-bilder for framtida?

Mariage løser problemet ved å legge bildefilene i en Mariage-pakke. I pakken ligger det også programvare i for av en virtuell Commodore Amiga datamaskin som kan vise bildene. For brukeren ser det ut som om den virtuelle datamaskinen faktisk er en gammel Amiga.

Etterligne eller oversette

"Amiga 500 datamaskin fra slutten av åttitallet. (Foto: Bill Bertram, Creative Commons)"

Dette kalles å emulere eller etterligne en datamaskin, og er selve kjerneidéen i virtuelle maskiner.

En annen og mer langsiktig løsning er å konvertere filene, forteller Holmqvist. Det betyr at for eksempel Amiga-bildefilene “oversettes” til et nytt filformat som nåtidas maskiner forstår.

En slik konvertering må gjøres med jevne mellomrom. Holmqvist opplyser at BBC har som målsetting å konvertere eller transkode alt sitt digitale materiale hvert femte år.

Det går raskere å transkode digitalt materiale enn kopieringen av gammelt analogt innhold, som blant annet er Filminstituttets hodepine. Derfor vil slik transkoding også bli enklere jo raskere maskinene blir og jo mer vi kan standardisere filene.

Låst ute fra fortida

Alle som har mistet nøkkelen til bilen eller har låst seg ute fra hjemmet, vet hvor hjelpeløs man blir. I dag blir ikke bar hus og biler låst. Også datafiler blir utstyrt med digitale låser som skal hindre piratkopiering.

Holmqvist mener at om ti år kan det være enklere å spille av ulovlig kopierte MP3-sanger enn å spille av sanger som er lovlig kjøpt gjennom for eksempel iTunes med kopisperre.

Hvis du prøver å spille av en gammel kopibeskyttet fil, vil den spørre ut på nettet: “Hallo, har jeg lov til å bli spilt av på denne maskinen?” Og siden maskinen på nettet som skulle svart har blitt vrakgods for lenge siden, blir fila stående på vent og lytte etter et bekreftende svar som aldri kommer. Dermed går den “i vranglås”.

En nøkkel til framtida

"Fingeravtrykk kan identifisere datafilens eier"

Mariage-prosjektet arbeider med flere mulige former for framtidssikker kopibeskyttelse.

En løsning er å koble datafila til eieren med en form for fingeravtrykk.

Hvis du har en innspilling som du vil at kameraten din skal få høre, så kan du ta den med på en minnepinne. Med en fingertrykk-avleser autoriserer du så at kameraten din kan kopiere og spille den av på sin maskin.

Kameraten din kan ikke kopiere sin kopi videre til andre igjen, men du kan lage “fingeravtrykk” av originalen på så mange andre maskiner som du måtte ønske.

Holmqvist opplyser at dette er i samsvar med norsk opphavsrettslov og bekreftet av rettsaken mot “DVD-Jon” Lech Johansen.

Tilfellet iTunes

Det betyr at sperren på mer enn fem kopier som ligger innebygget i iTunes strider mot norsk lov. På grunn av koblingen mellom iTunes-låter og Apples egne iPod-spillere har Forbrukerombudet i Norge gjort felles sak med europeiske søsterorganisasjoner mot Apple.

Målet for forskerne på Norsk Regnesentral er å få en kopibeskyttelse som følger datafila, ikke en kopibeskyttelse som er avhengig av et samtykke fra en tredjepart “der ute” som kanskje ikke lenger finnes.

Men hva så hvis datafilas eier tar med seg fingeravtrykket i graven? Da må det bli mulig å arve brukerrettigheter til datafiler, akkurat som man kan arve fysisk eiendom og penger.

Tap av kvalitet

Mariage-prosjektet arbeider også med et bildeformat som er framtids-robust. De bruker JPEG-formatet som utgangspunkt. De fleste kjenner JPEG-bilder fra digitale kameraer.

Et JPEG-bilde tar mye mindre plass i dataminnet fordi det er krympet eller komprimert. Det betyr at det blir plass til flere bilder i kameraet, eller at bildet blir raskere å laste ned over internett.

"Bildet er kraftigere og kraftigere komprimert fra venstre mot høyre for å vise tap i kvalitet ved tradisjonell jpeg-komprimering."


 

Deler av informasjonen i bildet er tatt vekk. Men dette gjøres slik at det skal synes minst mulig. Likevel kan det bli tydelig at noe har skjedd. Hvis fila er sterkt komprimert, blir bildet grumsete og grovkornet på en særegen måte.

Spesielt ille kan disse effektene bli når man oversetter eller transkoder til nye formater. Nye kodere klarer kanskje ikke å gjenskape bildene slik de skal, og feilene synes bedre.

Lignende problemer oppstår når lyd eller video komprimeres, for eksempel til MPEG-standarden for lyd (MP3) og DVD video.

Krymping uten tap

En nyere versjon av JPEG-formatet heter JPEG2000, og en av mulighetene her er såkalt tapsfri komprimering.

Med tapsfri kompresjon kan hele datamengden fra originalen gjenskapes selv om datafilen krympes, og dermed vil framtidige dataprogrammer kunne lese filene uten at de blir forringet.

Data for alle

"Mariage-prosjektet skal også gjøre det enklere for alle å lese av data, uansett format."

Mariage-prosjektet skal også utvikle måter å presentere data på som gjør at ingen blir utestengt.

Holmqvist forteller at Norge og Norsk Regnesentral ligger langt framme på det området som kalles universell utforming.

For eksempel har de hatt et pilotprosjekt med Skatteetaten der man kan bestille nytt skattekort over mobiltelefon. Da kan brukeren velge mellom hjelpetekster via den minimale skjermen, og å få opplest hjelp i form av talemeldinger. En slik løsning er ikke bare bedre for folk med dårlig syn. Den er bedre for alle.

Prosjekt over tre år

- Mariage er et middels stort prosjekt for Norsk Regnesentral, forteller Knut Holmqvist.

- Prosjektet startet for alvor opp før sommeren 2007, og skal gå over tre år. Holmqvist og kollegene hans samarbeider med mange andre forskningsinstitusjoner i Europa, og jobber så fort vi kan for å være i front av utviklingen

Grunnleggende for prosjektet er å gi datafiler en form som gjør dem i stand til å stå støtt i framtidas kastvinder. Formgiving er ikke først og fremst utseende, mener Holmqvist.

Referanser:

Om grammofonplaten på Voyager-sondene

Powered by Labrador CMS