يقول جون جوهانسن- أحد أبرز مؤيدي تصميم المصادر المفتوحة: "بشكل أساسي، إذا تم حظر الهندسة العكسية، فإن الكثير من مجتمع المصادر المفتوحة محكوم عليه بالفشل".
تعتبر الهندسة العكسية Reverse Engineering موضوعًا معقدًا في القانون لعدة أسباب؛ أولاً، من المهم ملاحظة أنه لا جدوى من الهندسة العكسية لعملية حاصلة على براءة اختراع لتكرارها لأن البراءات هي مسألة سجل عام والعملية موثقة بالكامل. ومع ذلك، يتم إجراء هندسة عكسية للعديد من براءات الاختراع من أجل فحص ما إذا كانت تمس براءات الاختراع (أو حقوق النشر) الخاصة بالملكية الفكرية الأخرى. تختلف البيئة القانونية للهندسة العكسية من دولة إلى أخرى، حتى مشاريع الهندسة العكسية التي تبدو أخلاقية قد تكون مخالفة لهذا المجال المعقد من القانون، وهذا يعني أنه قبل إجراء أي شكل من أشكال الهندسة العكسية في تصميم أو مشروع تطوير؛ يجب أخذ المشورة القانونية.
الهندسة العكسية Reverse Engineering
الهندسة العكسية هي الطريقة العلمية لتفكيك شيء ما لمعرفة كيفية عمله؛ وتعتبر تقنية تصميم وتطوير مفيدة مع العديد من التطبيقات المحتملة.استخدم المبتكرون الهندسة العكسية لتحديد هيكل المنتج من أجل تطوير منتجات منافسة أو قابلة للتشغيل البيني؛ ومن المهم دائمًا الحصول على المشورة القانونية قبل إجراء عمليات الهندسة العكسية ومضاعفة ذلك إذا كان العمل الناتج من مخرجات الهندسة العكسية متاحا تجاريًا (ليس بغرض التعليم). لا توجد عملية واحدة عبر الصناعات للهندسة العكسية، فهي ببساطة عملية تأخذ من خلالها منتجًا نهائيًا وتستنتج كيفية صنعه وعمله. تعد الهندسة العكسية أيضًا أداة تعليمية لا تقدر بثمن يستخدمها الباحثون والأكاديميون والطلاب في العديد من التخصصات، والذين يقومون بعكس هندسة التكنولوجيا لاكتشاف هيكلها وتصميمها والتعلم منها.
تحديات الهندسة العكسية Challenges Reverse Engineering
على الرغم من أن بعض تقنيات الهندسة العكسية تتطلب عمل نسخة من البرنامج قيد التحقيق، وهو فعل يمكن اعتباره انتهاكًا لحقوق الطبع والنشر وحقوق الملكية، إلا أن قانون حقوق النشر قد سمح لهذه النسخ الهندسية العكسية كشكل من أشكال "الاستخدام العادل". ومع ذلك، يتم بشكل متزايد تضمين بنود العقد التي تمنع الهندسة العكسية في تراخيص التكنولوجيا.
في كثير من الحالات، لا يكون المستخدمون أنفسهم على دراية بالشروط التي يلتزمون بها عند إجراء الهندسة العكسية على أي منتج. القانون الموحد لمعاملة معلومات الحاسوب (UCITA) Uniform Computer Information Transactions Act، هو قانون تعاقد حكومي مقترح مصمم لتوحيد ترخيص البرامج وجميع أشكال المعلومات الرقمية الأخرى. اثار القانون جدلًا واسع النطاق من العديد من المنظمات التي تدعي أن نطاقه كبير للغاية، وأنه غامض من الناحية القانونية، وسوف يعرض حقوق المستهلك للخطر
يحظر قانون حقوق المؤلف للألفية الرقمية Digital Millennium Copyright Act (DMCA))) بشكل عام التحايل على تدابير الحماية التكنولوجية. ونظرا لأن التحايل مطلوب عمومًا للهندسة العكسية، فإن هذا الحظر سيمنع الهندسة العكسية لتلك التدابير التي تتحكم في الوصول إلى عمل محمي بحقوق الطبع والنشر.
يحتوي قانون الألفية الجديدة لحقوق طبع ونشر المواد الرقمية على استثناء محدود للحظر المفروض على التحايل، والذي يسمح بالهندسة العكسية للتكنولوجيا بواسطة فئات معينة من الأشخاص لأغراض محدودة. الاستثناء يُسمح إذا حصل المهندس العكسي بشكل قانوني على البرنامج، وطلب إذنًا من مالك حقوق النشر، واستخدم فقط نتائج جهودهم لإنشاء برنامج حاسوب قابل للتشغيل البيني ولا ينشر النتائج. يجب أن يتفاعل البرنامج الناتج فقط مع البرنامج ذي الهندسة العكسية، ومع ذلك، لا يمكنه التعامل مع المحتوى المحمي تقنيًا (فيلم، كتاب ، لعبة فيديو ، إلخ) نفسه. يجب أن يفكر المهندسون العكسيون بعناية في عملهم المخطط له وما إذا كان يناسب الاستثناء، لأن الاستثناء ضيق للغاية بحيث لا يكون مفيدًا للعديد من احتياجات الهندسة العكسية.
أسباب استخدام الهندسة العكسية Reasons for Using Reverse Engineering
أسباب استخدام الهندسة العكسية لا تعد ولا تحصى؛ بعضها قانوني وأخلاقي والكثير ليس كذلك. يمكن، على سبيل المثال، أن يطبق من قبل منشئ المنتج عندما لا يتمكن من تذكر الخطوات التي استخدمها لإنشاء المنتج في المقام الأول، ويمكن أيضا استخدامه لاستنساخ المنتج وتصنيعه بتكلفة أقل من الأصل الذي قد يكون أكثر من الناحية القانونية والأخلاقية فيما يتعلق باستخدام الهندسة العكسية. عموما الأسباب الشائعة للهندسة العكسية تشمل ما يلي:
تطوير واجهات لإمكانية التشغيل البيني للنظام Developing interfaces for system interoperability حيث يمكن استخدام هذا غالبًا عند تضمين الأنظمة القديمة أو في حالة عدم توفر الوثائق الأصلية.
مساعدة ومعاونة / أو تجسس عسكري Corporate and/or military espionage، قد تُمكن الهندسة العكسية من استنساخ منتجات المنافسين أو فهم كيفية تطوير السوق أو التدابير العسكرية المضادة لذلك المنتج.
تحسين وثائق المنتج Modernizing of software products إذا كانت وثائق المنتج المقدمة لا تراعي معايير الاستخدام السهل فقد تكون الهندسة العكسية للمنتج مساعدة في توضيح الوثائق إلى مستوى أعلى.
الحماية من التقادم Factoring out obsolescence حيث إن العديد من مكونات المنتجات لها عمر تجاري قصير؛ فقد يكون من الممكن إجراء هندسة عكسية لها إذا تعذر شراء مكون موجود، بحيث يمكن إنشاء بديل بالمواد المتاحة حاليًا، قد تكون الهندسة العكسية مطلوبة أيضًا عندما لا تدعم الشركة المصنعة الأصلية صيانة منتج معين، ولكن الصيانة مطلوبة.
تحديث منتجات البرمجياتupdating software products حيث يمكن أن تستفيد الأنظمة القديمة من الهندسة العكسية عندما تُفقد المعرفة الأصلية لكيفية معالجة تحدٍ معين لشركة ما، كما يمكن أن تساعد الهندسة العكسية أيضًا في ترحيل الأنظمة القديمة إلى منصات جديدة.
التكيفات الأمنية Security adaptionsحيث يمكن أن تفيد الهندسة العكسية في نسخ الأنظمة والقرصنة عن طريق إزالة إدارة الحقوق ويمكن أيضًا استخدامها لتطوير بروتوكولات أمان أكثر صرامة من خلال فهم أفضل لتشغيل المنتج.
إصلاح عيوب المنتج Fixing product flawsإذا أجريت هندسة عكسية لأحد المنتجات، خاصة تلك التي لا يدعمها منشؤوها الأصليون ، فيمكن غالبًا إصلاح مشكلات المنتج.
استنساخ Cloning وتعني إنشاء نسخ (غالبًا ما تكون غير قانونية) من المنتج الأصلي.
استخدامها في التعليم Educationحيث يمكن أن تكون الهندسة العكسية بمثابة أداة تعليمية تُمكن من فهم التصاميم الناجحة (وغير الناجحة) بحيث يمكن البناء على هذه المعرفة في المستقبل.
تقليل التكاليف Cost reductionمن خلال فهم ما يدخل في المنتج، يمكن الحصول على بدائل أرخص كأجزاء بديلة.
إعادة التصميم / إعادة التخصيص Competitor intelligenceوذلك عند إجراء هندسة عكسية للمنتجات التي لم تعد مفيدة بحيث يمكن تحسينها وجعلها مفيدة مرة أخرى.
تستخدم كذكاء المنافس وتساعد على معرفة ما يفعله المنافسون في الواقع بدلاً من ما يصرحون علنًا أنهم يفعلونه.
تستخدم عندما تكون الملفات أو المكونات المقدمة من المصنع الأصلي لا تتوافق مع التصميم وتحتاج إلى إعادة تصنيعها.
في حالة فقدان ملف CAD الأصلي أو تلفه أولا يمكن استعادته، ولا يمكن فتح ملف البيانات، أو لا يمكن تعديل تنسيق الملف.
تحليل نقاط القوة والضعف في المنتج، أو تحديد التطورات الجديدة من خلال التصميمات الأصلية.
تحسين أجزاء التصميم بحيث أن المنتج المصمم يمكن أن يكون جديدًا أو معاد تصنيعه بطريقة أرخص.
مراحل الهندسة العكسية
تتمثل عملية التصميم التقليدية في إنشاء منتج جديد من نقطة الصفر، ثم تصنيعه. ولكن ماذا لو فقد ملف CAD الأصلي؟ ملفات (Computer(CAD)-Aided Design) هي ملفات رقمية تحتوي على تصميمات ثلاثية الأبعاد وثنائية الأبعاد بالإضافة إلى معلومات تتعلق بالمواد والعمليات والتفاوتات والبيانات الأخرى من التصميم إلى الإنتاج.
كل شيء يبدأ بملف CAD فإذا فقد أو لم يمكن الحصول على بياناته الأصلية، تلتقط الهندسة العكسية معلومات المظهر والحجم للمنتج النهائي من خلال تقنية ثلاثية الأبعاد (مثل الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد والماسحات الضوئية المقطعية وآلات القياس ثلاثية الإحداثيات)، ثم تعيد بناء ملفات CAD للأجزاء الأصلية من خلال برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد.
تتطلب الهندسة العكسية سلسلة من الخطوات والمراحل ومنها: جمع معلومات دقيقة حول أبعاد المنتج. بمجرد جمع البيانات، يمكن تخزينها في أرشيف رقمي. في كثير من الأحيان، يعزز المهندسون التصميم بالتطورات والابتكارات الجديدة؛ وفي بعض الأحيان يتم نسخ تصميم النموذج الأصلي بالكامل.
تُستخدم الهندسة العكسية لتشريح المنتج النهائي لمعرفة مواصفات المواد الوظيفية وكيفية دمجها. عندما يمر نموذج مادي أو يدوي بعملية القياس ← إنشاء بيانات CAD ← طباعة ثلاثية الأبعاد أو إخراج Computer Aided Manufacturing (CAM) ، يُطلق عليها الهندسة العكسية. هذه العملية يمكن أن تسرع من توقيت وجودة تطوير المنتج، ويمكن أن توفر الوقت والتكاليف.
واختصارا يمكن تحديد مرحلتين أساسيتين؛ المرحلة الأولى هي خدمات المسح ثلاثي الأبعاد، بعد استخدام الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد لمسح الكائن، يتم إنشاء بيانات نقطة الكائن في ملف إلكتروني بتنسيق (Standard Triangle Language (STL)). والمرحلة الثانية هي خدمات النمذجة ثلاثية الأبعاد، حيث تُستخدم بيانات النقطة الممسوحة ضوئيًا للنمذجة ثلاثية الأبعاد العكسية للنقطة والخط والسطح لإعادة بناء البيانات السطحية للكائن وإنشاء ملف CAD أصلي.
الخلاصة
رغم تعدد أغراض استخدام الهندسة العكسية إلا أن الحرص واجب في عدم تخطي حقوق الملكية الفكرية وكسر قانون حقوق الطبع والنشر، لذا يجب الحرص على معرفة القانون بخصوص المنتج في البلد إذا كنت تنوي إجراء هندسة عكسية على أي منتج، ومحاولة أخذ الإذن من صاحب المنتج إذا كان لهذا الأمر أهمية. ولكن إجمالا يمكن اعتبار الهندسة العكسية مناسبة في مجال التعليم والتدريب وأيضا ترقية المنتجات المتقادمة ونقلها لمنصات جديدة.
المصادر
دكتورة أروى يحيى الأرياني
أستاذ مشارك - تكنولوجيا المعلومات
باحث ومستشار أكاديمي
أضغط هنا "Dr. Arwa Aleryani-Blog " لتسجيل متابعة، حتى يصلك الجديد من المدونة الأكاديمية.
