Hardwarehacker sind Menschen, die Hard- und Software modifizieren, um sich Zugang zu einem Gerät oder einer neuen Funktionalität zu verschaffen, die vom Hersteller nicht vorgesehen ist.

Manchmal ergeben sich geniale Möglichkeiten, wenn man neue und alte Technik mixt.

Als Beispiel möchte ich Ihnen hier ein Hardwarehack aus dem Bereich Fotografie vorstellen, der so nicht von den Entwicklern der Produkte gedacht war. Wir benötigen hierzu ein Handy mit einer Kamera, welche Infrarotlicht anzeigen kann und eine alte Diskette, wie sie damals als Speichermedium für Computer üblich war.

Als Erstes testen wir, ob die Kamera des Handys Infrarotlicht anzeigen kann. Dazu halten wir das Handy vor eine Fernbedienung, schalten den Fotomodus ein und schauen, ob wir ein Licht aufleuchten sehen, wenn wir eine Taste auf der Fernbedienung drücken. Wenn das funktioniert, können wir das schwarze Material der Diskette vor die Handykamera halten. Dadurch erhalten wir einen einzigartigen Effektfilter für die Fotografie.

Hier sehen Sie die Brixiuskapelle in Gerolstein Bewingen einmal normal und einmal durch die Diskette fotografiert. Wenn Sie noch mehr experimentieren wollen, besorgen Sie sich einen nicht belichteten, aber entwickelten Diafilm. Diesen legen Sie doppelt übereinander und halten ihn direkt vor die Handykamera, wodurch Sie Infrarotfotografien machen können. Bilder wie mit einer Wärmekamera sind hiermit nicht möglich, aber die fotografischen Effekte haben auch ihren Reiz.

Seien Sie neugierig.

Die nächste Stufe der technologischen Evolution in der Computertechnologie hat schon lang begonnen. Während der normale Bürger darüber nachdenkt, seine E-Mails und Daten in der Cloud mit einem 128 Bit AES oder 256 Bit AES Schlüssel zu verschlüsseln, arbeiten die Profis schon seit 1984 mit Quantenkryptographie. Das BB84 Protokoll beschreibt dieses Verfahren, welches sich die Eigenschaft von Photonen zu Nutze macht, dass ein Photon in 4 Ebenen polarisiert sein kann. Dazu schickt der Sender eine größere Menge Photonen an den Empfänger, wobei diese zufällig von dem Sender in den 4 verschiedenen Polarisationsstufen horizontal, vertikal, rechtsdiagonal und linksdiagonal versendet werden. Der Empfänger arbeitet ebenfalls mit zufällig eingestellten Filtern auf seiner Seite und wertet die empfangenen Photonen aus. Danach muss er sich nur noch über eine normale Leitung mit dem Sender unterhalten, welche Photonen er mit seinem zufällig eingestellten Polfiltern richtig empfangen hat. Damit ist der Schlüssel für die Kommunikation aufgestellt, der nur dem Sender und dem Empfänger bekannt ist. Heutzutage arbeitet man mit verschränkten Quanten, die es ermöglichen, einen Angriff auf eine Glasfaserleitung durch die Veränderung der physikalischen Eigenschaft des Photons zu ermitteln. Warum betreibt man diesen großen Aufwand an Verschlüsselung, wenn die derzeitigen Verfahren doch sicher sind?

Die Antwort ist ganz einfach, auch in der Computertechnologie stehen wir in den nächsten 10 Jahren vor der nächsten technischen Revolution. Dann werden die Quantencomputer den Markt erobern und mit ihrer enormen Rechenleistung jeden heute bekannten Code in Minutenschnelle knacken. Die Geheimdienste der Welt sammeln schon heute Daten auch in verschlüsselter Form, um diese mit Quantencomputern zu entschlüsseln. Die Firma D-Wave Systems behauptet, bereits einen Quantencomputer gebaut zu haben, der 100 Millionen Mal schneller als ein herkömmlicher Prozessor arbeitet.

Damit ergeben sich für die Kryptologen dieser Welt ernste Probleme, und was machen Sie dann mit Ihren Daten?

Bleiben Sie neugierig.

Der Mensch ist seit Urzeiten damit beschäftigt, seine Umgebung, Mitmenschen, Tiere und geschichtlich relevante Ereignisse aufzuzeichnen. Angefangen von den ersten Höhlenmalereien vor ca. 41.000 Jahren in Spanien, wobei die eigene Hand gegen eine Felswand gehalten wurde und diese großflächig mit Farbe besprüht wurde. Nahm man die Hand dann weg, blieb die Fläche der Hand am Fels frei und wurde durch die Farbränder am Fels sichtbar gemacht. Bereits in der Antike war dann das Prinzip der Kamera obscura bekannt. Hierbei fiel das Licht durch ein Astloch in der Tür und projizierte ein auf den Kopf stehendes Abbild der Umgebung in einem abgedunkelten Raum. Im 16. Jahrhundert war es bei Malern der Zeit beliebt, sich in eine Kamera obscura zu setzen und das Abbild der Umgebung mittels eines Spiegels auf eine Mattscheibe zu werfen. Damit war es möglich, die Konturen der Umgebung perspektivisch korrekt auf ein Blatt Papier zu übertragen. Als Kamera obscura wurden gerne Zelte oder Sänften genommen, die vor dem zu kopierenden Objekt aufgestellt wurden. Mit der ersten Fotografie von Joseph Nic’ephore Nie’pce aus dem Jahre 1826 war es nun möglich, Objekte und Ereignisse ohne künstlerisches Talent zu verewigen.

Bewingen Foto und Bildrechte Hardy Schmidt-Ellinger

Da der Mensch über die Möglichkeit des räumlichen Sehens verfügt und gewohnt ist, Entfernungen und räumliche Zusammenhänge mit dieser Fähigkeit zu erfassen, wollte er in die 3. Dimension gehen. Dazu bediente sich schon 1839 Charles Wheatstone zweier Zeichnungen, eine fürs linke und eine fürs rechte Auge, um dem Betrachter ein stereoskopisches Bild zu liefern. Diese Technik wurde dann schnell in der Fotografie übernommen. Mit der Stereoskopie ist es also möglich, Bilder und Filme mit räumlicher Tiefe dem Betrachter zur Verfügung zu stellen. Echtes 3D ist die nächste Stufe der Abbildungsmöglichkeit, hier ist der Betrachter nicht mehr an die Perspektive des Fotografen gebunden. Dadurch ist es ihm möglich, den abgebildeten Raum in einer virtuellen Realität zu erkunden.

Schwammriff Gerolstein Foto und Bildrechte Hardy Schmidt-Ellinger

Überzeugen Sie sich von der Qualität der Stereoskopie, ich habe Ihnen Beispiele aus Gerolstein zur Verfügung gestellt. Die hier angezeigten Bilder sind nur zweidimensional und sollen als Platzhalter für die Stereoskopiebilder stehen. Laden Sie sich die gleichnamige MPO Datei herunter und speichern Sie diese auf einen USB Stick. Wenn sie einen 3D-fähigen Fernseher besitzen, können Sie das Bild dann auf Ihren Fernseher öffnen und mit Ihrer 3D Brille anschauen.

Bodenheizung Villa Sarabodis Foto und Bildrechte Hardy Schmidt-Ellinger

Besitzen Sie keinen 3D-Fernseher, können Sie das Bild auch mittels der kostenlosen Software StereoPhoto Maker in ein Anaglyphenbild umwandeln. Hierbei wird das linke und rechte Bild durch grüne und rote Farbe zu einem Bild zusammengefügt. Dann können Sie dieses Bild an jedem Computer oder Fernseher mittels einer Rot-Grün-Brille betrachten. Dabei geht die Farbinformation allerdings verloren. Besitzen Sie eine VR-Brille, können Sie natürlich auch diese benutzen, um unser schönes Gerolstein in „3D“ zu erleben.

Tür Erlöserkirche Foto und Bildrechte Hardy Schmidt-Ellinger

Wir halten ein Handy vor eine gepunktete Fläche und erhalten detaillierte Informationen, z.B. über eine Firma oder über ein Produkt.
Sonden durchqueren unseren Körper und filmen alles was der Arzt braucht, um eine sichere Diagnose zu stellen. Eine Packung Müsli im Einkaufsregal informiert den Ladenbesitzer bei Entnahme aus dem Regal, dass er neue bestellen muss. Man könnte Millionen Seiten mit solchen Beispielen füllen. Wie aber funktioniert die Technik dahinter? Welchen Nutzen kann man daraus ziehen? Wie sind die Gefahren für mich als Nutzer dieser Technik?
Auf diese Fragen möchten wir in diesem Blog eingehen, und anhand von einfach erklärten Beispielen Lust zum Selber experimentieren machen. Denn es gibt immer mehr Konsumenten von Technologie, aber immer weniger Macher. Seien Sie neugierig und wechseln Sie auf die Seite der Macher.