オーバーフロー完全。 オーバーフロー水槽|中古あげます・譲ります|ジモティーで不用品の処分

オーバーフロー水槽に必要なもの、組み立て方

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はじめに 整数型の取り扱い 表現可能な値の範囲を超える "整数オーバーフロー" を防ぐなど は、セキュリティ上の問題を避けるために、そうでなくとも予期しないバグを避けるために 頻繁に! 注意しなければならないことだと言えるでしょう。 昨年界隈を騒がせた Android の Stagefright としてくくられている複数の脆弱性のうち大部分は、この整数オーバーフローが原因となっています。 連載インデックス• 第1回 :• 第2回 :• 第3回 :• 第4回 :• 符号無し整数型においては、事実上整数オーバーフローによる未定義動作が発生しません。 0 除算、大きすぎる幅によるシフトのような未定義動作を引き起こす演算を除けば、演算の結果は数学的に厳密な結果をモジュロ演算でラップする形になっています。 " ; とはいえ、符号無し整数型では整数オーバーフローによって未定義動作が発生しない だけであることに注意が必要です。 符号無し整数型の表現範囲を超えた演算結果は数学的な結果や 多くの場合 プログラマーが求めている結果からズレてしまうため、時に予期しない結果となることがあります。 例えば、確保するべきメモリサイズの計算において整数オーバーフローが発生した場合、深刻な かつ条件次第で攻撃者が利用しやすい バッファオーバーフロー脆弱性となってしまいます。 セキュリティの観点からは、符号が無くとも 信頼できない入力を使うには 演算のチェックを行うことが必要となるでしょう。 符号付き整数型の使用にはある程度の注意が必要 演算の結果がそれを格納する符号付き整数型に収まらない場合、その動作は基本未定義となります 動作が未定義になる場合と実装依存の値が得られる場合の両方があり、細則含めると少々複雑です; thanks:。 つまり、プログラムがクラッシュするかもしれませんし、クラッシュしなかったとしても信頼できる 移植性のある 値を得ることはできません。 signed char 型の 127 と 1 を足しあわせて同じ型の変数に入れたら -128 になった? それは規格上単なる偶然ですし、どんな値になっても文句は言えません。 現代的なコンパイラは、未定義動作の発生するケースを "どのように最適化しても大丈夫" だと判断して大胆な最適化を行う場合があります。 これにより、ときには整数オーバーフローに起因して Debug ビルドと Release ビルドで著しく挙動が違う、などの問題が発生することもあります。 メタプログラミング等において constexpr を活用する場合には値を定数のままにすることが重要になるため、場合によっては、この意味でも整数オーバーフローを事前に検出することが重要です。 " ; 規格ごとの対応表は次の通りです。 まずは、そのような整数型を許可しない C について見ていきましょう。 前略 もし符号ビットが 0 である場合、結果の値には影響しません。 もし符号ビットが 1 であれば、次のいずれかの方法によって結果の値が変更されます。 符号ビット 0 がついた対応する値が反転する 符号と絶対値• C99 においては、整数型の内部表現はちゃんと 型ごとに 3 つの中のどれかと 決められています。 これにより、整数オーバーフローを防ぐためのコーディングは比較的簡単なものになっています 後述する通り、"比較的簡単" であるにも関わらずゴミなライブラリも多いのですが……。 この規定が十分にはたらくのは、内部表現を規定することによって表現可能な範囲にある程度制限がかかるからです。 例えば 1 つの符号ビットと 7 つの値ビットがある符号付き整数型を考えたとき、C99 においてその表現可能な範囲は次の二択になります。 -128 から 127 2 の補数の場合• -127 から 127 符号と絶対値、もしくは 1 の補数の場合 なお、通常の整数型とは別に、 stdint. これらのビット数固定符号付き整数型に限っては、存在すれば必ず 2 の補数表現であることが保証されており、データ型の移植性を飛躍的に高めることができます。 ただし、整数オーバーフローしたときの動作は相変わらず未定義となっていますので、整数オーバーフローを起こさないようなコーディングを心がける必要はあります。 また ほとんどの処理系ではおそらく存在するでしょうが これらの型は存在することが規格上必須ではないことにも注意が必要です。 整数型の値は "pure binary numeration system" を利用することによって表現されなければなりません。 [例: この国際規格は整数型の表現において、2 の補数、1 の補数および符号と絶対値表現を許容しています。 ] ……これだけです。 しかしこれはあくまで 例であって、規格の一部としてこうなることが定まっているわけではありません。 この定義の中で使われている "pure binary numeration system" という用語の定義も おおむね 最上位以外のビットがそれぞれ 1, 2, 4... と最下位から 2 倍になっていく重みを持つという程度のもの しかも規格曰く辞書からの引用 で、符号ビットの具体的挙動が全く定まっていないどころか符号付き整数自体の定義も厳密なものとなっていません。 このことから得られるのは 実現可能性を別とすると 正負のバランスが極めて異常な符号付き整数型です。 先ほどと同じ 1 つの符号ビットと 7 つの値ビットがある符号付き整数型を考えましょう。 表現可能な範囲 : -64 ~ 191• 表現可能な範囲 : -223 ~ 31 このような異常なケースを厳密に考慮すると、移植性のある整数オーバーフローチェックを実装することが非常に困難になることが分かります 詳しくは次回以降 [多分第3回辺り] に解説。 また atomic 演算の中でも一部 2 の補数で演算を行うことが規定されている しかも整数オーバーフローによっても未定義の動作を引き起こさないと記されている 部分がありますが、通常の型との相互運用性の観点と性能の観点から atomic をオーバーフローチェックを乗り越えるために使うのは 個人的には 推奨できません。 どうしてこうなった! これに関しては、規格との対照表を見てみるとわかりやすいと思います。 整数オーバーフローを事前検出し、意図しない結果になるのを防ぐコンパイラ拡張やライブラリはいくつか存在します。 コンパイラ拡張は除外するとして、汎用性のあるライブラリを見てみましょう。 例えば Windows SDK 環境においては、整数オーバーフローを自動検出する機能を持つ "安全な整数型" が、によって提供されています。 しかしこの実装を詳しく調べると、符号付き整数型が 2 の補数であることを前提にしている箇所が見つかります。 Windows 向けの開発を行う場合、 おそらく 動作する環境すべてが 2 の補数を使用しているため、問題ありません。 他の実装も調べてみましたが、軒並み似たような問題を抱えていました。 たとえ情報セキュリティの専門家によって書かれていても十分に信用できるとは限りません。 私が出した結論 : 整数オーバーフローチェッカーを自分で書く 結果、現状十分に移植性がありなおかつ符号付き整数型をサポートしている整数オーバーフローチェッカーは現状存在せず、必要なら自分で書かなければならないという結論に至りました。 私が書くべき整数オーバーフローチェッカーは、次の全てを満たしている必要があると考えました。 整数オーバーフローをチェックするルーチンの使用するアルゴリズムは、数学的に厳密に証明されなければならない 現在 Coq 使用• ある程度、使いやすくなければならない 他人のためにライブラリを公開すること前提• 可能ならば、速くなければならない 速いアルゴリズムを使える環境下ならそれを選択する 実は連載第1回を書いているこの時点では符号付き整数型の除算・剰余に関わる特定ケースの証明ができておらず、まだライブラリとして完成されていません。 しかし証明の目処は立っているので、忘れる前に記事を書いてしまおうということでフライングしてしまいました。 では、符号無し整数型に対するオーバーフローチェッカー実装 まだ簡単 とその性質について解説する予定です。 ふたつの整数オーバーフローを両方とも指摘してください。 ひとつは常に問題となり、もうひとつはふたつ 数え方によってはみっつ の条件が揃ったときだけ 潜在的な 問題となりますが、後者の方が攻撃者にとっての悪用が容易です。 典型的な類型としては、確保する配列サイズの計算において整数オーバーフローが発生したにも関わらず、添字 配列インデックス の計算では整数オーバーフローが発生しなかったため、整数オーバーフローの発生を知らないプログラムが 実際に確保した配列の 外側にアクセスしてしまう、というものがあります。 省略した箇所では整数型のビット配列がどのように構成されるか 1 つの符号ビット、1 以上の値ビットなど が定義されています。 別の規定 型の保証する最低表現可能範囲 によって制限を受けるため、値ビットが 7 個である場合 char および signed char における事実上同じ反例 1 つを除き signed char、 short、 int などの標準的な符号付き整数型の内部表現になることはできません 処理系依存の拡張型でのみ可能。 ただし、8 個以上の値ビットがある場合、その性質によっては異常な表現が標準的な符号付き整数型の中で用いられる可能性が出てきます。 アメリカに存在する情報セキュリティを専門に扱うセンター。 脆弱性情報の取り扱い ベンダーなどとの調停を含む やセキュアなコーディング手法の指南など、情報セキュリティに関して大きな権威のある組織。 なおかつ、CSIRT と呼ばれる 極めて大雑把にいえば 情報セキュリティに関する問題の調査や対策の公表などを行う組織の草分け的存在。

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手作りオーバーフロー、ついに完結編!

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午前中にホームセンターに行き、2時間もウロウロして足りなかった材料を揃えました。 コストと機能のバランスをとるのは大変です。 購入したのは、タオル掛け、セメンスーパーXゴールド、白のタイラップ、空調用エルボー16A、吸盤(これは使いませんでした。 先日買ったもので間に合ってしまったため)です。 サイフォンパイプの排水部分に空調用のエルボー16Aを差して、下向きに排水するようにしました。 これで排水チューブが折れてしまい、水流が停滞することがなくなりました。 空調用のエルボーを使ったのは、アイボリーのエルボーであったためです。 写真では分かりにくいと思いますが、追加したエルボーだけが白ではなくアイボリーになっています。 どうせ水槽の裏に来る部品なのでグレーでも良かったのですが、もし何かの理由で壁側ではなく、反対側にサイフォンパイプを移さなければならなくなったときなどに、この部分だけグレーだと非常に目立ってしまうので、アイボリーの空調用を使いました。 空調用ということは、気体を想定しているのだろうと思います。 かといって気密性がないわけではないので、今回のような緩い水流には十分耐えるであろう、と踏んでいます。 タオル掛けバーは、エンドのキャップを外してバーを抜き取ります。 実は、この吸盤が欲しいのです。 この吸盤、写真ではよく分からないと思いますが、プレスチックのレバーが付いていて、これを動かすことで吸盤の脱着ができるようになっています。 うちで使っているナプコのニューウェーブもそうですが、このタイプの吸盤はかなり強力です。 先ほどのタオル掛けの吸盤パーツとタイラップを使って、昨日はブラブラして斜めになってしまっていたサイフォンパイプをガッチリと固定します。 ホームセンターに行く前にこのパイプと水槽とのクンスを測っておいたのが役に立ちました。 ピッタリです。 水槽内部からは反射で外は見えません。 吸盤のの形が上下に2つ見えるだけで、目立たない感じです。 クリアパイプは、昨日は黒のタイラップで固定していましたが、白のタイラップに替え、吸盤も上下2個に増やしました。 この吸盤は、先日買っておいたチューブピタッとLです。 ホームセンターにもタイラップを通せる穴があいた吸盤は売っていたので、わざわざチューブピタッとLを買う必要はありませんでした。 といっても、どのホームセンターにもこの吸盤が売っているとは限らないので、人によっては重宝すると思います。 設置してサイフォンを起動。 起動といっても上部の逆流防止弁から空気をちゅーっと吸うだけですが。。。 上の写真は、わざとポンプを停止してみた状態です。 クリアパイプの内部を水面が下がって行き、内部の白いパイプの最下部のあたりで水面が停止します。 これ以上は、メインタンクからサンプに水が落ちることはありません。 もしサイフォンパイプの製作が失敗していたら、ここでサイフォン切れを起こし、ポンプを再稼働させても水の吸い出しが復活せず、メインタンクから水が溢れてしまいます。 ちょっとドキドキしながらポンプを再稼働。 停電からの復帰を想定したテストです。 白パイプの最下部あたりにあった水面が徐々に上がっていきます。 同時に、勝手にサイフォンが機能してサンプへと水が落ちていきます。 最終的には、通常運転時と同じように、クリアパイプの上部のスリットの上端と下端の中間くらいで水位が安定し、何の問題もなく安定してサイフォンが機能し続けました。 どうやら上手く機能しているようです。 上の写真では、水位がスリットの上端近くにありますが、こんな風に水位が高すぎる場合は、サンプの手前につけたボールバルブをちょっとだけ絞って調整します。 揚水側の揚力(ポンプの出力)はいじることはできませんので、調整は落水側のボールバルブだけで行います。 調整は非常に簡単で、一度セットしてしまえば、水位が極端に変動することもなく、極めて安定して動作します。 初めてのオーバーフローということで、水位が不安定に上下したりしないものかとドキドキでしたが、その不安は一蹴されました。 このサイフォンパイプ(呼び径16A、外径22mm)に対して、1000LPHの揚水ポンプというのは、ドンキーさんの推奨する通り、まさにベストマッチングでした。 先ほどの試験で、停電や故障などのトラブルでポンプが止まった場合は、サイフォンも自動停止し、サンプが溢れたりしないことが分かっています。 しかし、ポンプは動き続けているのに、逆にサイフォンが機能しなくなったら、メインタンクから水が溢れることになります。 ドンキーさんやその他複数の人達の証言では、これが起こり得るケースというのは、サイフォンパイプの中に貝などの生体が入ってしまい、水流が停滞してしまった場合のみ、ということですが、実際にこのケースを経験した人は、このドンキーオーバーフローを採用する人達の中では、ほとんど皆無に近いようです。 クリアパイプのスリットが水面から、かなり突出するように作れば、この心配はほとんどないと思います。 私はヤドカリを飼ったことがないのですが、もし水中から平気で出てくるような生体を飼う場合は対策が必要かも知れません(ここまで這い上がることはありませんか?)。 あとは、ジャンプした魚が偶然クリアパイプの中に入ったら、相当ヤバイかも知れません。 ここはもしかしたら、何らかの対策を考えておいても良いかも知れません。 サイフォンパイプが何らかの原因で詰まることは、起こりにくいですが、起こったら部屋中になり、サンプの水が枯渇したらポンプが空回しになるんじゃないかと思います。 サンプです。 プロティンスキマーが入るまでは、サイレンサーの位置を若干高めにして落水時に酸素が混ざるようにすることにします(ランドセルさん、ありがとうございます!)。 ヒーターも水槽から取り出して、ここに入れました。 いつか保護したい生体が出た場合のために、ヒーターカバーは外さないでおくことにします。 先日書いたように、手作りサイレンサーの高さを低くすることで落水音を完全に無音にすることができますが、ほんのちょっと浮かせて、水がチョロチョロ出るくらいでも、前面の扉を閉めてしまえば、ほとんど無音にすることができることが分かりました。 エルボーや固定装置を追加した完成版サイフォンパイプの全景。 水槽の全景。 ぬうぅぅぅ~~~、、、の緑のパイプがめっちゃヘン!せかっくのオーバーフローシステムなのに、カッチョわる~っ!!!こっちも白のパイプで自作したいっ!!! 斜めから見たところ。 作る前は、もっと雑で汚い完成品を想像していたのですが、蓋を開けてみると、機能的にも見た目的にもまずまずの仕上がりになりました。 近くで見ると、それはそれはひどい作りの部分もあるのですが、そんなものは自分さえ気にしなければ誰も気にする人はいませんから、どうってことないかな? 特に大きなコストをかけることもなく完全無音のオーバーフローシステムを手に入れられたことは、自分的には願ってもないことです。 リサーチの結果から、ちゃんと完成すればそのようになることは分かっていたのですが、完成するまでは、やはり不安でした。 途中経過も、水漏れや気泡の混入、濾過停止中の生体の調子悪化などのトラブルもなく、比較的無事に完成できました。 あらためてイギリスのドンキーさんには感謝したいと思います。 それと、色々と教えてくださった皆様、本当にありがとうございました。 今回の自作では生かせなかった部分もありましたが、次回何かのシステム拡充のときに必ず役に立ちそうなことを沢山教わることができました。 それにしても疲れました~。。。 もうしばらく自作はしないぞ~!!!! はなちゃんには、パパがどんだけ頑張ったか、良く分からないだろうなぁ~。。。 イギリスのドンキーさんは、外径22mのPVC(塩ビ管)を推奨しています。 これは日本で買う場合の16Aの規格の塩ビ管(外径は22mm)になります。 塩ビ管、エルボー、T、全て16Aで揃えれば問題なく接続できます。 アウターパイプ(クリアパイプ)は外径50mmが推奨されています(私は48mmで作りましたが問題ありませんでした。 継手(エルボー、T共に)への差し込み深さはJIS規格で決定されており、エルボー内に挿入されるパイプの長さは、確か31mmだったかな?私は差し込みしろを30mmで計算して、パイプの長さを決定しました。 塩ビ管の接続方法ですが、失敗すると致命的ですので、少しネット等で勉強されることをお勧めします。 カット部分の面取りはされた方が良いと思います。 逆流防止弁は塩ビ管とは違う素材ですし、塩ビ管同士のようにぴったりとは接続できません。 そのため、逆流防止弁の付け根はしっかりと肉付けして密閉性を確保するようにしてください。 私は底砂をいじらないようにするために、アウターパイプを底砂から浮かすようにしましたが、ぐらつかない安定した装置を作るうえでは、タンクの底に届くように作る方が安心だと思います。 このパイプの設定高さが安定していることは、水位を決定するうえで大変重要です。 ドンキーさんは、ボールバルブでなく、微調整できるノブがついたものを使っており、流量調整はそちらの方がやりやすいそうです。 しかし、私の印象ではボールバルブでも十分です。 また、この16Aの塩ビ管で作ったサイフォンパイプに対して、毎時1000Lの揚水ポンプが推奨されています。 さらにパワーの大きなポンプを使う場合は、ポンプに負担のない方法で吸水側の流量を調整することが推奨されています。 具体的には、揚水ポンプの先に流量調整のできる分岐を取り付け、送水される水量の一部をサンプに戻すことで、ポンプに負担のかからない流量調整が可能です。 あるいは、人によってはサイフォンパイプをダブルで設置したり、パイプ径をワンサイズアップさせたりしている人もいるようです。 1.オーバーフローパイプの水槽外部にある上向きのパイプの上の穴から海水を注ぎ、サンプにチョロチョロと海水が流れ込む程度まで入れる。 2.上部の逆止弁からエアを吸う。 3.チョロチョロとサンプへ水が流れ始まったのを確認したら、バルブを閉じる。 4.再度、逆止弁からエアを吸う。 (これによって残りのエアが抜ける) 5.バルブを解放する。 これで水が勢い良くサンプに流入し始めると思います。

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オーバーフロー水槽の消音対策をプロが解説! うるさい音を簡単に消音!

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オーバーフロー水槽の音の原因 オーバーフロー水槽は生体を飼育するための 水槽とろ過槽が独立しており、通常の構造であれば飼育水槽の下部にろ過槽が設置されています。 水槽には一定の水位を超えるとろ過槽に 水が落ちるように配管が成され、ろ過槽でろ過された飼育水は ポンプで汲み上げられて水槽に戻ることで、循環する仕組みになっています。 さて、オーバーフロー水槽から発せられる音の原因は、主に2つあります。 そのため、オーバーフロー水槽の消音対策は、落水音によるものかポンプによるものなのか原因を特定し、それぞれに合った対策を施すことが重要です。 オーバーフロー水槽の落水音対策 ここでは、落水音対策のための具体的な方法をご紹介します。 家庭でもできる簡単な方法を中心にご紹介するので、オーバーフロー水槽の落水音にお悩みの方はぜひお試しください。 水槽内の落水配管からビニールひもを垂らす この方法は、古紙をまとめる際や引っ越しの時に用いる ビニールひもを、水槽内の落水配管の入り口に結び付けて出口に向けて垂らすだけです。 こうすることで、 飼育水がビニールひもを伝ってろ過槽に落ちていくようになるので落水音の緩和が可能です。 デメリットとしては、ろ過前の飼育水にビニールひもが常にさらされることになるので、すぐにビニールひもが汚れてしまって小まめな交換が求められることが挙げられます。 しかし、コストパフォーマンスが高く、準備が容易なのでおすすめの対策方法です。 水槽内の落水配管に輪切りにした塩ビ管を取り付ける これは、水槽内の落水配管の入り口に、使用していない塩ビ管を長さ数cmになるよう輪切りにし、切れ込みを入れて「C」字型にしたものを取り付ける方法です。 落水配管の入り口の縁部に切れ込みを入れた塩ビ管をはめ込むことで、飼育水が溢れて落ちる際に 水流にねじれが生まれ、空気の巻き込みを少なくすることが可能で、落水音の発生を抑制できます。 この方法もコストパフォーマンスに優れますが、取り付けた塩ビ管はやがて汚れます。 その際は、ブラシなどで擦って掃除をすると良いでしょう。 水槽外の配管にグラスウールを巻き付ける グラスウールは 繊維状のガラスで構成されたフワフワとした塊で、 断熱材や吸音材などに利用されています。 これを、水槽下部からろ過槽につながる 落水配管に巻き付けることでも消音対策が可能です。 グラスウールは基本的には安全な素材ですが、素手で触ると繊維状のガラスが刺さり、敏感肌な方は 炎症を起こす場合があるので注意してください。 グラスウールを購入しなければならないので、これまでの方法よりもやや高くつきますが、その分効果が高いので非常におすすめできる対策法です。 水槽台の内部に吸音・防音シートを貼り付ける ろ過槽が収納されている水槽台の内部に、吸音または防音シートを貼ることも効果的です。 しかし、この方法だけでは 落水音の根本を放置することになるので、効果が薄くなってしまいます。 よって、同手法は前述の 落水音対策と並行して行うと良いでしょう。 落水配管の径を小さくする 前述したように、落水音は飼育水が周囲の空気を巻き込んでろ過槽に落ちることが原因です。 そのため、 落水配管の径を小さくし、飼育水がろ過槽に落ちる時に空気を巻き込みにくくすることでも、落水音を軽減できます。 ただし、落水配管の径を小さくしすぎると、落水スピードが低下して 水槽から飼育水が溢れてしまうので注意してください。 エアーポンプの下に防振パットやスポンジなどを敷く オーバーフロー水槽は大型水槽で採用されることが多く、広い飼育スペースに酸素を行き渡らせるために、エアーポンプも強力なものが要求されます。 エアーポンプが強力ということは、その分だけ動作の際に振動音が大きくなり、うるさく感じることが起こり得ます。 エアーポンプがうるさい場合は、ポンプの下に 防振パットを敷くことがおすすめです。 他にも スポンジなどでも代用が可能ですが、 ポンプ自体を覆ってしまうことは避けてください。 特に排熱口を覆ってしまうと 火災の危険があります。 揚水ポンプを交換する 揚水ポンプについても下部に防振パットを敷くことは有効です。 しかし、それでも改善しないのであれば、ポンプを交換すると良いでしょう。 オーバーフロー水槽で用いられる揚水ポンプには、 水中ポンプと マグネットポンプの2種類があります。 一般的にマグネットポンプの方が動作音が大きいので、能力的に代用可能であれば水中ポンプに交換すると効果的です。 能力の関係で水中ポンプを採用できないのであれば、 DC(直流)マグネットポンプを使用すると良いでしょう。 ポンプは AC(交流)と DCで動くものが存在し、DCの方が一般的に動作音は静かです。 その分、ACよりも値が張りますが、うるさい動作音に対して非常に効果的な対処法になり得ます。

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