Jedničky a nuly v pozadí kybernetické války

Chris Domas je kyberbezpečnostní expert působící v oblasti, která se stala novou válečnou frontou: v kybernetice. V této poutavé přednášce ukazuje, jak odborníci využívají rozpoznávání obrazců a reverzní inženýrství (a jak jim to nedá spát), aby porozuměli kousku binárního kódu, jehož účel a význam neznají.

Tohle je hodně jedniček a nul.

Říkáme tomu binární informace.

Takhle počítače mluví.

Takhle ukládají informace.

Takhle počítače myslí.

Takhle počítače dělají

všechno, co počítače dělají.

Jsem kyberbezpečnostní expert,

což znamená, že se snažím

porozumět této informaci.

Snažím se pochopit, co všechny jedničky
a nuly znamenají.

K mé smůle bohužel nemluvíme jen

o jedničkách a nulách na této obrazovce.

Nemluvíme o pár stránkách
jedniček a nul.

Mluvíme o miliardách a miliardách

jedniček a nul.

Víc než by byl kdokoli s to pochopit.

A i když to zní tak napínavě,

když jsem začínal s kybernetikou --

(Smích) --

když jsem začínal, nebyl jsem si jistý,

zda zkoumání jedniček a nul

je to, co chci dělat po zbytek života.

Myslel jsem si totiž, že kybernetika

odháněla viry od babiččina počítače,

nedovolila napadnout účty
uživatelů Myspace

a snad také v můj nejslavnější den

nedovolila, aby někomu ukradli data
z kreditní karty.

Jsou to důležité věci,

ale takhle jsem nechtěl
strávit svůj život.

Jenže po 30 minutách práce

zbrojního dodavatele

jsem brzy zjistil, že má představa
kybernetiky

byla poněkud mimo.

Co se týče národní bezpečnosti,

odhánění virů z babiččina počítače

nebyla překvapivě jejich priorita.

A to proto, že kybernetika

je mnohem rozsáhlejší
než cokoliv z těhle věcí.

Stala se neodlučitelnou
součástí našeho života,

protože počítače jsou
neodlučitelnou součástí našeho života,

dokonce i když nemáte počítač.

Počítače řídí všechno ve vašem autě,

od vaší GPS po váš airbag.

Ovládají váš telefon.

To díky nim zavoláte 911

a přivoláte pomoc na druhé straně.

Řídí celou naši národní infrastrukturu.

Díky nim máte elektřinu,

teplo, čistou vodu, stravu.

Počítače řídí naše vojenské vybavení,

vše od raketových sil přes satelity

až po jaderné obranné sítě.

To všechno je možné jen

díky počítačům,

a tudíž i díky kybernetice.

A když se něco pokazí,

může kybernetika
vyřadit cokoliv z těch věcí.

A tady zasahuji já.

Velkou část mého života tvoří
ochrana těchto věcí,

aby dále fungovaly.

Někdy je ale mou
prací i něco takového prolomit,

protože kybernetika není jen o obraně.

Je také o útoku.

Vstupujeme do věku, kdy hovoříme

o kyberzbraních.

Potenciál kyberútoků je tak velký,

že se kybernetika považuje
za novou doménu válčení.

Válčení.

Není to nutně špatná věc.

Na jedné straně to znamená,
že se otevřela nová fronta,

na které se musíme bránit,

ale na druhé straně

to znamená, že máme nový způsob útoku,

kterým můžeme zabránit padouchům

páchat zlo.

Představme si třeba situaci,

která je naprosto teoretická.

Dejme tomu,
že terorista chce odpálit budovu

a chce to i v budoucnosti pořád

opakovat.

Nechce být uvnitř budovy,
když vybouchne.

Použije svůj mobil

a odpálí ji na dálku.

Jediným způsobem, kterým jsme mohli

zastavit toho teroristu,

byla sprška kulek a automobilová honička,

ale tohle už nutně neplatí.

Bude možné ho zastavit

stiskem tlačítka

vzdáleného 1 500 km.

Ať už si to uvědomil, nebo ne,

jakmile se rozhodl použít mobil,

vstoupil do království kybernetiky.

Důmyslným kybernetickým útokem
lze vniknout do jeho mobilu,

poškodit přepěťovou ochranu na baterii,

drasticky přetížit obvod, a tím

způsobit přehřátí baterie a její výbuch.

Není mobil, není detonátor

a možná není ani terorista

díky stisku tlačítka

vzdáleného tisíce kilometrů.

Takže jak to funguje?

Vše se vrací k těmto jedničkám a nulám.

Díky binární informaci funguje váš mobil

a při správném použití
může váš mobil odpálit.

Když se podíváte na kybernetiku
z této perspektivy,

tak život strávený
zkoumáním binární informace

začíná vypadat trochu napínavě.

Ale je v tom háček.
Je to těžké,

nesmírně těžké.

Tady je důvod.

Představte si, co všechno máte v mobilu.

Obrázky, které jste vyfotili.

Hudbu, kterou posloucháte.

Seznam kontaktů,

e-mail a nejspíš 500 aplikací,

které jste za celý život nepoužili.

Za tím vším stojí software, kód,

který řídí váš mobil.

Tam někde pohřbený uvnitř kódu

je malý kousíček, který řídí baterii,

a přesně ten mě zajímá.

Jenže je to všechno jen
změť jedniček a nul.

Všechno je smíchané dohromady.

V kybernetice tomu říkáme
hledání jehly v kupce jehel,

protože všechno vypadá skoro stejně.

Hledám jeden klíčový kousíček,

ale ten splývá se vším ostatním.

Nechme stranou tuto teoretickou situaci,

ve které odpálíme teroristův mobil,

a podívejme se něco, co se mi
skutečně přihodilo.

Ať už dělám na čemkoli,

moje práce začíná pohledem

na pořádný kus binární informace.

Vždy hledám jeden klíčový kousek,

abych udělal něco konkrétního.

Tady jsem hledal kousek velmi složitého,

technologicky špičkového kódu,

který jsem mohl hacknout,

ale který byl pohřben někde

uvnitř miliardy jedniček a nul.

Bohužel jsem ani nevěděl,

co přesně hledám.

Nevěděl jsem, jak vypadá,

a kvůli tomu bylo hledání velmi těžké.

Při takové práci se v podstatě

musím dívat na různé části

této binární informace.

Zkouším rozluštit každou část,
abych našel to,

co hledám.

A po chvíli jsem si myslel,

že jsem tu část našel.

Myslel jsem, že to může být ono.

Odpovídalo by to,
ale nebyl jsem si jist.

Nebyl jsem si jist,
co ty jedničky a nuly znamenají.

Chvíli jsem se pokoušel
složit to dohromady,

ale neměl jsem moc štěstí.

Nakonec jsem se rozhodl,

že to dokončím.

Půjdu do práce o víkendu

a neodejdu dřív,

dokud nerozluštím, co to znamená.

To jsem udělal.
Přišel jsem v sobotu ráno

a po 10 hodinách jsem
měl všechny části skládačky.

Nevěděl jsem ale, jak do sebe

zapadají, a co ty jedničky
a nuly znamenají.

Po 15 hodinách

jsem začal mít
lepší představu toho, co to je,

ale měl jsem nepříjemné podezření,

že to, na co se dívám,

vůbec nesouvisí s tím, co jsem hledal.

Po 20 hodinách se začaly kousky spojovat

hodně pomalu -- (Smích) --

byl jsem si teď
dost jistý,

že jsem se vydal špatnou cestou.

Ale nehodlal jsem to vzdát.

Po 30 hodinách v laboratoři

jsem bezpečně zjistil, na co se dívám,

a měl jsem pravdu.
Tohle jsem nehledal.

Strávil jsem 30 hodin skládáním

jedniček a nul,
které tvořily obrázek koťátka.

(Smích)

Promarnil jsem 30 hodin
života hledáním kočky,

která neměla nic společného

s tím, čeho jsem chtěl dosáhnout.

Byl jsem otrávený a vyčerpaný.

Po 30 hodinách jsem asi strašně smrděl.

Ale místo abych šel domů

a praštil s tím, udělal jsem krok zpátky

a zeptal jsem se, co se tady pokazilo?

Jak jsem mohl udělat tak hloupou chybu?

Jsem v tom docela dobrý.

Živím se tím.

Tak co se stalo?

Řekl jsem si, že když se díváte
na data takového stupně,

je snadné ztratit
přehled o tom, co děláte.

Je snadné kvůli stromům nevidět les.

Je snadné spadnout špatnou králičí norou

a promarnit spoustu času tím,

že děláte nesprávnou věc.

Bylo to jako osvícení.

Dívali jsme se na data úplně chybně

už od prvního dne.

Takhle myslí počítače: jedničky a nuly.

Takhle nemyslí lidé,

ale my se snažili přizpůsobit naše myšlení

a myslet víc jako počítače,

abychom porozuměli této informaci.

Místo abychom přizpůsobili
naše myšlení problému,

měli jsme ten problém přizpůsobit

našemu myšlení,

protože naše mozky mají ohromný potenciál

analyzovat nesmírné množství informací,

ale ne takto.

Co kdybychom
tento potenciál odhalili

tím, že ho přeložíme

do správného druhu informace?

S těmito nápady jsem

pádil ze suterénní
laborky v práci

do suterénní
laborky doma,

která vypadala poměrně stejně.

Hlavním rozdílem je, že v práci

jsem obklopen
kyber materiály,

který se v této
situaci jevil jako problém.

Doma jsem obklopen tím ostatním,
co jsem se kdy naučil.

Prozkoumal jsem každou knihu,
kterou jsem mohl najít,

každou potkanou myšlenku,

abych zjistil, jak přeložit problém

z jedné oblasti do něčeho úplně jiného.

Nejdůležitější otázkou bylo,

do čeho to chceme přeložit?

Co náš mozek zvládá přirozeně dokonale

a my toho mohli využít?

Mou odpovědí byl obraz.

Máme ohromnou schopnost
analyzovat vizuální informace.

Umíme spojit barevné přechody, hloubku,

veškeré tyto různé signály

do jednoho souvislého
obrázku světa okolo nás.

Je to neuvěřitelné.

Pokud bychom našli způsob jak přeložit

tyto binární vzory do vizuálních signálů,

mohli bychom odemknout
sílu našeho mozku

zpracovávat takové věci.

Začal jsem se dívat
na binární informace

a zeptal se co dělám,

když prve narazím na něco takového?

První věc, kterou chci udělat,

první otázka, kterou chci zodpovědět,

zní, co to je?

Je mi jedno, jak to funguje.

Já chci jen vědět, co to je.

Můžu to zjistit tak, že se

podívám na části,

sekvenční části binární informace,

a dívám se na vztahy mezi těmito částmi.

Když posbírám dost těchto sekvencí,

začíná mě napadat, co přesně

tato informace musí být.

Teď se vraťme k situaci,

kdy jsme odpálili teroristův mobil.

Takto vypadá anglický text

na binární úrovni.

Takto by vypadal váš seznam kontaktů,

kdybych ho zkoumal já.

Na této úrovni je analýza velmi obtížná,

ale pokud vezmeme stejné binárni části,

které jsem se snažil najít,

a přeložili bychom je

do vizuální podoby,

tedy přeložili ty vztahy,

dostaneme tohle.

Takto vypadá anglický text

z obrazově abstraktivní perspektivy.

Najednou

nám ukazuje tytéž informace,

které byly v jedničkách a nulách,

ale naprosto odlišným způsobem,

kterému můžeme ihned porozumět.

Tady okamžitě vidíme všechny vzory.

Zabere mi pár vteřin rozpoznat zde vzory,

ale hodiny, dny, to zabere

v jedničkách a nulách.

Potrvá pár minut, abyste zjistili,

co představují tyto vzory,

ale léta zkušeností v kybernetice,

abyste zjistili, co
stejné vzory představují

v jedničkách a nulách.

Tuto část tvoří

malá písmena následovaná malými písmeny

uvnitř seznamu kontaktů.

Tady je velké za velkým,

velké za malým, malé za velkým.

Tohle vytváří mezery. Tohle
vytváří řídící znak.

Můžeme projít každičký detail

binární informace během sekund

oproti týdnům a měsícům na takovém stupni.

Takto vypadá obrázek

z vašeho mobilu.

Ale takto vypadá

v obrazové abstrakci.

Takto vypadá vaše hudba,

ale tady je její obrazová abstrakce.

Co je důležité pro mě,

takhle vypadá kód ve vašem mobilu.

Po něm také pátrám,

ale toto je jeho obrazová abstrakce.

Pokud ho najdu, můžu odpálit mobil.

Strávil bych týdny jeho hledáním

v jedničkách a nulách,

ale zabere pár sekund rozeznat ho

v takové obrazové abstrakci.

Jedna z nejpozoruhodnějších věcí je,

že nám to dává zcela
nový způsob porozumění

nové informaci,
kterou jsme ještě neviděli.

Vím, jak na binární
úrovni vypadá angličtina,

a vím, jak vypadá
její obrazová abstrakce,

ale nikdy jsem neviděl binární ruštinu.

Trvalo by mi týdny zjistit z pouhých

jedniček a nul, na se to dívám,

ale jelikož náš mozek umí zachytit

a rozpoznat i nepatrné vzory uvnitř

těchto obrazových abstrakcí,

můžeme je mimovolně využít

i v nových situacích.

Takto vypadá ruština

v obrazové abstrakci.

Protože vím, jak vypadá jeden jazyk,

dokážu rozpoznat jiné jazyky

dokonce i když je neznám.

Takto vypadá fotografie,

ale takto vypadá klipart.

Takto vypadá kód ve vašem mobilu,

ale takto vypadá kód ve vašem počítači.

Naše mozky dokáže zachytit tyto vzorce

způsobem, jakým by to nikdy nedokázal

z čistých jedniček a nul.

Zatím jsme teprve na počátku toho,

co všechno můžeme
s tímto přístupem dokázat.

Teprve začínáme odemykat možnosti

mysli zpracovávat vizuální informace.

Pokud tentýž koncept přeložíme

do trojrozměrného,

najdeme tím úplně nové způsoby
chápání informace.

Během pár vteřin rozpoznáme každý vzor.

Uvidíme kříž spojený s kódem.

Uvidíme kostky spojené s textem.

Rozpoznáme i nejmenší optické artefakty.

Objekty, které bychom hledali

týdny a měsíce v jedničkách a nulách,

jsou okamžitě viditelné

v určité obrazové abstrakci.

Při dalším prohledávání

a s přibýváním nových informací

zjistíme, že jsme schopni zpracovat

miliardy jedniček a nul

během pár vteřin

s pomocí vrozené schopnosti našeho mozku

analyzovat vzory.

Je to moc pěkné a užitečné,

ale jen mi to řekne, na co se dívám.

Právě teď, na základě vizuálních vzorů,

jsem schopen najít kód v mobilu.

To ale nestačí k odpálení baterie.

Ještě musím najít kód,

který řídí baterii,
ale tím se vracíme

k hledání jehly v kupce jehel.

Ten kód vypadá stejně jako všechny kódy

v systému.

Možná nenajdu kód, který řídí baterii,

ale jsou tam jiné věci,
které mu jsou podobné.

Máte kód, který řídí obrazovku,

který řídí tlačítka, nebo mikrofon,

takže i když nenajdu kód pro baterii,

určitě můžu najít něco z toho.

Dalším krokem v mé binární analýze

je podívat se na části dat,

které jsou si podobné.

To je na binární úrovni nesmírně těžké,

ale pokud je přeložíme
do obrazové abstrakce,

nemusím se vůbec probírat původními daty.

Pouze si počkám, až se rozzáří obraz,

když narazím na podobné části.

Sleduji tyto podobnosti
jako cestu z drobečků,

abych našel to, co hledám.

Tím jsem v tomto okamžiku

lokalizoval kód,

který řídí vaši baterii,

ale stále to nestačí na odpálení mobilu.

Posledním dílkem skládačky

je porozumění, jak daný kód

řídí vaši baterii.

K tomu musím rozpoznat

velice jemné a detailní vztahy

uvnitř binární informace.

Další nesmírně obtížná věc,

když se díváte na jedničky a nuly.

Ale pokud informaci přeložíme

do fyzické podoby,

všechnu těžkou práci
odvede jen náš zrakový kortex.

Najde za nás všechny detailní vzory,

všechny důležité části.

Může přesně zjistit, jak části kódu

fungují a řídí tak baterii.

To vše je otázka několika hodin,

zatímco stejný proces

by dříve zabral několik měsíců.

Všechno je skvělé

v teoretickém odpálení teroristova mobilu.

Chtěl jsem zjistit, zda by to fungovalo

i v mé každodenní práci.

Využil jsem stejné koncepty

u dat, se kterými jsem dříve pracoval,

a snažil jsem se znovu najít

detailní, konkrétní část kódu

uvnitř obrovského kusu binární informace.

Na této úrovni jsem si myslel,

že se dívám na správnou věc,

ale ve skutečnosti chyběla

ta spojitost, kterou jsem očekával

pro hledaný kód.

Ani nevím, co to je,

ale když jsem se vrátil

a podíval se na
podobnosti uvnitř kódu,

viděl jsem, že se to nepodobá

žádnému existujícímu kódu.

Nemůžu se dívat na kód.

Z tohoto pohledu jsem věděl,

že to není kód.

Je to nějaký obrázek.

A tady už vidím,

že to není obrázek, ale fotka.

Když vím, že je to fotka,

mám spoustu technik binárního překladu,

kterými zobrazím a porozumím informaci,

takže během vteřin ji můžeme vložit

do nějakého vizuálního překladače,

abychom zjistili, na co díváme.

Uviděl jsem -- (Smích) --

zase to zatracené koťátko.

To vše díky tomu,

že jsme dokázali najít způsob,

jak přeložit velmi obížný problém

do něčeho, co náš mozek přirozeně zvládne.

A co to znamená?

Pro koťátka to znamená

už žádnou schovku v jedničkách a nulách.

Pro mě už žádné promarněné víkendy.

A pro kybernetiku úplně nový způsob

řešení těchto beznadějných problémů.

Znamená to novou zbraň

na rostoucím poli kybernetické války.

Ale pro nás všechny
to znamená,

že kyberbezpečnostní inženýři

jsou schopni reagovat jako první

v mimořádných událostech.

Když rozhodují vteřiny,

objevili jsme způsob
jak zastavit zločince.

Děkuji vám.

(Potlesk)