Gli 1 e gli 0 dietro alla guerra informatica

Chris Domas è ricercatore per la sicurezza informatica, opera su quello che è diventato un novo fronte di guerra, "informatica". In questo intervento coinvolgente, mostra come i ricercatori usano schemi di ricognizione e ingegneria inversa (e con qualche notte in bianco) per capire pezzi di codice di cui non conoscono scopo e contenuto.

Questi sono tanti uno e zero.

È quello che chiamiamo
informazione binaria.

I computer parlano così.

I computer memorizzano così
le informazioni.

I computer pensano così.

È in questo modo che i computer fanno

quello che fanno.

Sono un ricercatore
per la sicurezza informatica,

significa che il mio lavoro consiste

nel dare un senso a queste informazioni,

cercare di capire cosa significano
tutti gli uno e zero.

Sfortunatamente per me,
non stiamo parlando solo

di uno e zero che ho qui sullo schermo.

Non stiamo solo parlando
di qualche pagina di uno e zero.

Stiamo parlando di miliardi e miliardi

di uno e zero,

più di quanto si possa comprendere.

Per quanto possa sembrare elettrizzante,

quando cominciai a fare informatica --

(Risate) --

quando cominciai a fare informatica,
non ero sicuro

che passare al setaccio uno e zero

fosse quello che volevo fare
per il resto della mia vita,

perché nella mia mente, l'informatica

consisteva nel tenere lontano
i virus dal computer di mia nonna,

evitare attacchi ai profili Myspace,

e forse, nei giorni più gloriosi,

evitare il furto di informazioni
di carte di credito.

Queste sono cose importanti,

ma non è così che volevo passare la vita.

Ma dopo 30 minuti di lavoro

come consulente della difesa,

scoprii presto

che ero fuori pista.

Di fatto,
in termini di sicurezza nazionale,

tenere lontani i virus
dal computer di mia nonna

era sorprendentemente in fondo
alla lista delle priorità.

E il motivo è che l'informatica

è molto più grande di tutte queste cose.

L'informatica è parte integrante
delle nostre vite,

perché i computer
sono parte integrante delle nostre vite,

anche se non possediamo un computer.

I computer controllano tutto nelle auto,

dal GPS agli airbag.

Controllano il vostro telefono.

Sono il motivo per cui
potete chiamare il 911

e trovate qualcuno
dall'altra parte della linea.

Controllano l'infrastruttura
di tutta la nazione.

Sono il motivo per cui
abbiamo elettricità,

riscaldamento, acqua pulita, cibo.

I computer controllano
le apparecchiature militari,

tutto, dai missili ai satelliti

alla rete di difesa nucleare.

Tutte queste cose sono possibili

grazie ai computer,

quindi grazie all'informatica.

E quando qualcosa va storto,

l'informatica rende possibili
tutte queste cose.

Qui entro in scena io.

Una parte importante del mio lavoro
è difendere tutte queste cose,

farle funzionare,

ma ogni tanto, parte del mio lavoro
consiste nel rompere una di queste cose,

perché informatica
non vuol dire solo difesa,

vuol dire anche offesa.

Entriamo in un'epoca in cui si parla

di armi informatiche.

Infatti, il potenziale degli attacchi informatici
è così vasto

che l'informatica è considerata
un nuovo campo di battaglia.

Guerra.

Non è necessariamente una cosa cattiva.

Da un lato, significa
che abbiamo un nuovo fronte

in cui dobbiamo difenderci,

ma d'altro canto,

significa che abbiamo
un nuovo modo per attaccare,

un nuovo modo per impedire ai cattivi

di fare cose cattive.

Consideriamo un esempio

assolutamente teorico.

Immaginate che un terrorista
voglia far saltare un edificio,

e vuole farlo ripetutamente

in futuro.

Non vuole essere nell'edificio
quando esplode.

Userà un telefono cellulare

come detonatore remoto.

L'unico modo che avevamo

per fermare questo terrorista

era con una raffica di pallottole
e un inseguimento in auto,

ma non è più necessariamente così.

Entriamo in un'era in cui
possiamo fermarlo

con la pressione di un tasto

da migliaia di chilometri di distanza,

perché che lo sappia o meno,

non appena decide di usare
il suo telefono,

entra nel regno dell'informatica.

Un attacco informatico ben progettato
potrebbe entrare nel suo telefono,

disabilitare le protezioni
ad alto voltaggio della batteria,

sovraccaricare drasticamente il circuito,

surriscaldare la batteria
facendola esplodere.

Niente più telefono,
niente più detonatore,

magari niente più terrorista,

tutto questo premendo un tasto

da migliaia di chilometri di distanza.

Come funziona?

Ritorniamo a questi uno e zero.

L'informazione binaria
fa funzionare il vostro telefono,

e usata correttamente,
può fare esplodere il vostro telefono.

Quando cominciate a vedere
l'informatica da questo punto di vista,

passare la vita in mezzo
all'informazione binaria

comincia a sembrare elettrizzante.

Ma ecco la fregatura: è difficile,

molto, molto difficile,

ed ecco perché.

Pensate a tutto quello
che avete nel telefono.

Avete le foto che avete scattato.

Avete la musica che ascoltate.

Avete una lista di contatti,

la vostra mail, e forse 500 app

che non avete mai usato in vita vostra.

E dietro a tutto questo
c'è il software, il codice,

che controlla il vostro telefono,

e da qualche parte,
sepolto in quel codice,

c'è un pezzettino
che controlla la vostra batteria,

ed è quello che cerco,

ma tutto questo,
è solo una serie di uno e zero,

e sono tutti mischiati insieme.

In informatica, chiamiamo questa scoperta
un ago in un mucchio di aghi,

perché sembra tutto uguale.

Cerco un pezzo chiave,

ma si confonde in mezzo a tutto il resto.

Facciamo un passo indietro
da questa situazione teorica

del fare esplodere
il telefono di un terrorista,

e osserviamo una cosa che mi è capitata.

Qualunque cosa io faccia,

il mio lavoro inizia sempre

con una serie di informazioni binarie.

Cerco sempre un pezzo chiave

che faccia una cosa specifica.

In questo caso, cercavo un pezzo di codice

molto evoluto e tecnologico

che sapevo di poter attaccare,

ma era in qualche modo sepolto

all'interno di miliardi di uno e zero.

Sfortunatamente, non sapevo

esattamente quello che stavo cercando.

Non sapevo cosa stavo cercando,

il che rendeva la ricerca molto difficile.

Quando devo fare questo,
quello che faccio

è analizzare vari pezzi

di questa informazione binaria,

per cercare di decifrare ogni pezzo,
e capire se possa essere

quello che cerco.

Dopo un po', pensai di aver trovato

il pezzo che cercavo.

Pensavo che fosse quello.

Sembrava corretto, ma non ero sicuro.

Non ero sicuro di quello
che gli uno e gli zero rappresentassero.

Così cercai di mettere insieme
queste cose,

ma senza troppa fortuna,

e alla fine decisi,

che ce l'avrei fatta,

che ci avrei lavorato su un weekend,

e non sarei andato via

prima di aver capito
che cosa rappresentasse.

Così feci. Iniziai a lavorarci
un sabato mattino,

e in circa 10 ore,
avevo tutti i pezzi del puzzle.

Solo, non sapevo come metterli insieme.

Non sapevo il significato
di questi uno e zero.

Dopo 15 ore,

cominciai ad avere un quadro migliore,

ma avevo un sospetto crescente

che quello che stavo analizzando

non era per niente collegato
a quello che stavo cercando.

Dopo 20 ore, i pezzi cominciarono
a mettersi insieme

molto lentamente -- (Risate) --

ed ero abbastanza sicuro

di essere sulla strada sbagliata,

ma non volevo smettere.

Dopo 30 ore in laboratorio,

capii esattamente
quello che stavo analizzando,

e avevo ragione, non era quello
che stavo cercando.

Ho passato 30 ore a mettere insieme

uno e zero che formavano
l'immagine di un gattino.

(Risate)

Ho buttato via 30 ore della mia vita
alla ricerca di questo gattino

che non aveva niente a che fare

con quello che stavo cercando di compiere.

Ero frustrato, ero esausto.

Dopo 30 ore in laboratorio,
probabilmente puzzavo.

Ma invece di andare a casa

e darmi per vinto, feci un passo indietro

e mi chiesi cosa era andato storto.

Come potevo aver fatto
un errore così stupido?

Sono abbastanza bravo.

Lo faccio per vivere.

Cos'era successo?

Ho pensato: quando si cercano
informazioni a questo livello,

è così facile perdere di vista
quello che si sta cercando.

È facile non vedere la foresta
attraverso gli alberi.

È facile finire nella tana
del coniglio sbagliato

e buttare via tantissimo tempo

facendo la cosa sbagliata.

Ma ho avuto una rivelazione.

Stavamo cercando i dati nel modo sbagliato

fin dal primo giorno.

I computer pensano così: uno e zero.

Le persone non pensano così,

ma abbiamo cercato
di adattare le nostre menti

a pensare come computer

in modo da capire queste informazioni.

Invece di cercare di adattare
la nostra mente al problema,

avremmo dovuto adattare il problema

alla nostra mente,

perché i nostri cervelli
hanno un enorme potenziale

in grado di analizzare un'enorme
quantità di informazioni,

solo non in questo modo.

E se potessimo sbloccare quel potenziale

semplicemente traducendolo

nel tipo giusto di informazioni?

Con questa idea in mente,

schizzai fuori dal laboratorio
seminterrato del lavoro

al laboratorio seminterrato di casa,

che era più o meno uguale.

La principale differenza è che al lavoro

sono circondando da materiale informatico,

e l'informatica sembrava essere
il problema in questa situazione.

A casa, sono circondato
da tutto quello che ho imparato.

Ho divorato tutti i libri
che sono riuscito a trovare,

ogni idea che trovavo,

per vedere come tradurre un problema

di un settore in qualcosa
di completamente diverso.

La grande domanda era,

cosa vogliamo tradurre?

Cosa fanno i nostri cervelli
in modo naturale

che potremmo sfruttare?

La mia risposta fu "visione".

Abbiamo una grande capacità
di analizzare informazioni visive.

Possiamo combinare gradienti di colore,

tanti tipi di segnali diversi

in un'unica immagine coerente
del mondo intorno a noi.

È incredibile.

Se potessimo trovare il modo di tradurre

questi schemi binari in segnali visivi,

potremmo veramente sbloccare
la forza del nostro cervello

per elaborare questo materiale.

Ho cominciato ad analizzare
l'informazione binaria,

e mi sono chiesto cosa avrei fatto

quando avessi incontrato
una cosa come questa.

La prima cosa che voglio fare,

la prima domanda a cui voglio rispondere,

è cosa sia.

Non importa cosa fa, come funziona.

Tutto quello che voglio sapere è cos'è.

E lo posso capire

analizzando pezzi,

sequenze di informazione binaria,

osservo la relazione tra questi pezzi.

Dopo aver raccolto
un numero sufficiente di sequenze,

comincio a farmi un'idea esatta

di cosa sia questa informazione.

Allora torniamo

al terrorista e all'esplosione
del telefono.

Questo è un testo inglese

a livello binario.

I vostri contatti sarebbero così

se dovessi esaminarli.

È davvero difficile analizzarli
a questo livello,

ma se prendiamo questi stessi pezzi binari

che sto cercando di scoprire,

e li traduciamo

in una rappresentazione visiva,

se traduciamo queste relazioni,

ecco cosa otteniamo.

Questo è un testo inglese

sotto forma di astrazione visiva.

Improvvisamente,

ci mostra la stessa informazione

che c'era tra gli uno e zero,

ma la mostra in modo
totalmente diverso,

in un modo che possiamo
immediatamente capire.

Vediamo immediatamente gli schemi.

Ci vogliono pochi secondi
per estrarre schemi,

ma ore, giorni, per capirli

sotto forma di uno e zero.

Ci vogliono minuti
a chiunque per capire

cosa rappresentano questi schemi,

ma anni di esperienza informatica

per capire cosa rappresentano
questi stessi schemi

sotto forma di uno e zero.

Questo pezzo è generato

da lettere minuscole
seguite da lettere minuscole

contenute in quella lista di contatti.

Queste sono maiuscole
seguite da maiuscole,

maiuscole da minuscole,
minuscole da maiuscole.

Questo è generato dagli spazi.
Questo è generato dall'invio.

Possiamo analizzare ogni singolo dettaglio

dell'informazione binaria
in pochi secondi,

invece che settimane,
mesi, a questo livello.

Questa è un'immagine

del telefono cellulare.

Invece questo è come viene

con un'astrazione visiva.

Questa è musica,

ma ecco l'astrazione visiva.

Soprattutto, per me,

questo è come vedete il codice
all'interno del vostro telefono.

Questo è quello che sto cercando,

ma questa è la sua astrazione visiva.

Se non riesco a trovare questo,
non posso far esplodere il telefono.

Potrei passare settimane a cercarlo

tra gli uno e gli zero,

ma ci vogliono secondi per identificarne

un'astrazione visiva.

Una delle parti
più straordinarie di tutto questo

è che ci dà un nuovo modo di capire

nuove informazioni, roba
che non abbiamo mai visto prima.

So a cosa assomiglia l'inglese
a livello binario,

e conosco la sua astrazione visiva,

ma non ho mai visto il russo
a livello binario in vita mia.

Mi ci vorrebbero settimane per capire

cosa sto guardando
da file di uno e zero,

ma siccome il mio cervello
può identificare istantaneamente

e riconoscere questi sottili schemi

di astrazioni visive,

possiamo inconsciamente applicarle

a nuove situazioni.

Ecco a cosa assomiglia il russo

in astrazione visiva.

Sapendo a cosa assomiglia una lingua,

posso riconoscere altre lingue

anche quando non mi sono familiari.

Ecco a cosa assomiglia una fotografia,

e questa è una clip art.

Questo è il codice del vostro telefono,

ma questo è il codice del vostro computer.

Il nostro cervello riesce
a identificare questi schemi

in modi impensabili

guardando solo una fila di uno e zero.

Abbiamo solo sfiorato

quello che possiamo fare
con questo approccio.

Abbiamo solo iniziato
a sbloccare le capacità

della nostra mente
di processare informazioni visive.

Se prendiamo questi stessi concetti
e li traduciamo

invece in tre dimensioni,

troviamo modi interessanti
di dare un senso alle informazioni.

In secondi, possiamo identificare
tutti gli schemi.

Possiamo vedere la croce
associata al codice.

Possiamo vedere cubi
associati a testo.

Possiamo addirittura identificare
minuscoli artefatti visivi.

Cose che ci richiederebbero settimane,

mesi per trovare tra gli uno e gli zero,

sono immediatamente comprensibili

in una certa astrazione visiva,

a mentre procediamo

e inseriamo sempre più informazioni,

scopriamo che siamo capaci di elaborare

miliardi di uno e zero

in pochi secondi

solo usando le capacità innate
del nostro cervello

di analizzare gli schemi.

È molto bello e utile,

ma tutto questo mi dice
quello che sto guardando.

A questo punto, basandoci
su schemi visivi,

posso trovare il codice sul telefono.

Ma non è sufficiente
per far esplodere la batteria.

Devo anche trovare il codice

che controlla la batteria, ma torniamo

al problema dell'ago nel mucchio di aghi.

Quel codice sembra uguale all'altro

su quel sistema.

Potrei non essere in grado di trovare
il codice che controlla la batteria,

ma ci sono molte cose simili a questa.

C'è il codice che controlla lo schermo,

che controlla i tasti,
che controlla i microfoni,

quindi anche se non trovo
il codice della batteria,

scommetto che riesco a trovare
una di queste cose.

Quindi il passo successivo
nel mio processo di analisi binaria

è osservare le informazioni

simili le une alle altre.

È veramente difficile
farlo a livello binario,

ma se traduciamo
queste somiglianze in astrazioni visive,

non devo neanche
passare al setaccio i dati grezzi.

Tutto quello che devo fare
è aspettare di vedere apparire l'immagine

per trovare i pezzi simili.

Seguo queste somiglianze
come un sentiero di briciole

per scoprire esattamente
quello che sto cercando.

A questo punto del processo,

ho localizzato il codice

responsabile del controllo della batteria,

ma ancora non è sufficiente
per far esplodere il telefono.

L'ultimo pezzo del puzzle

è capire come quel codice

controlla la batteria.

Per questo, devo identificare

relazioni molto sottili e dettagliate

all'interno dell'informazione binaria,

un'altra cosa molto difficile da fare

osservando degli uno e degli zero.

Ma se traduciamo queste informazioni

in una rappresentazione fisica,

possiamo rilassarci e lasciare
che la corteccia visiva faccia il lavoro.

Riesce a trovare schemi dettagliati,

tutti i pezzi importanti.

Può scoprire esattamente
come i pezzi di quel codice

funzionano insieme
per controllare la batteria.

Tutto questo può essere fatto
nel giro di poche ore,

mentre per lo stesso processo

ci sarebbero voluti mesi in passato.

Tutto bene

in un'esplosione teorica
del telefono di un terrorista.

Volevo scoprire
se avrebbe funzionato veramente

nel lavoro quotidiano.

Stavo giocando con questi stessi concetti

con dei dati
che avevo analizzato in passato,

e di nuovo, cercavo di scoprire

un pezzo di codice
molto specifico e dettagliato

all'interno di un'enorme massa
di informazione binaria.

Ho analizzato a questo livello,

pensando di guardare la cosa giusta,

solo per scoprire che non ha

la connettività che mi aspettavo

per il codice che stavo cercando.

Anzi, non sono neanche sicuro di cosa sia,

ma tornando indietro di un livello

e osservando le somiglianze
all'interno del codice

ho visto che non aveva somiglianze

come nessuno degli altri codici.

Potrebbe addirittura non essere codice.

Infatti, da questo punto di vista,

posso dire che non è codice.

Questa è un'immagine di qualche tipo.

E da qui, posso vedere,

che non è solo un'immagine,
è una fotografia.

Ora che so che è una fotografia,

ho dozzine di altre tecniche
di traduzione binaria

per visualizzare
e capire quell'informazione,

quindi nel giro di pochi secondi,
possiamo prendere questa informazione,

provare un'altra dozzina
di tecniche di traduzione visiva

per trovare esattamente
quello che stavamo cercando.

Ho visto -- (Risate) --

era di nuovo quel dannato gattino.

Tutto questo è possibile

perché siamo stati in grado di trovare

un modo di tradurre un problema difficile

in qualcosa che i nostri cervelli
fanno naturalmente.

Questo cosa significa?

Per i gattini, significa

che non possono più
nascondersi tra uno e zero.

Per me, significa
niente più weekend sprecati.

Per l'informatica, significa
un modo radicalmente nuovo

di affrontare i problemi più difficili.

Significa avere una nuova arma

sulla scena in evoluzione
della guerra informatica,

ma per tutti noi,

significa che gli ingegneri informatici

ora hanno la capacità
di diventare i primi ad intervenire

in situazioni di emergenza.

Quando i secondi contano,

abbiamo sbloccato
i mezzi per fermare i cattivi.

Grazie.

(Applausi)