Todd Humphreys: Hoe houd je een GPS voor de gek

Todd Humphreys maakt een voorspelling voor de nabije toekomst van geografische plaatsbepaling. Het zal dan mogelijk zijn om exacte locaties te vinden met op de millimeter nauwkeurige gps-dots, of met een index je fysieke bezittingen te zoeken . . . of mensen te volgen zonder dat ze er vanaf weten. Het antwoord op de duistere kant van deze technologie kan onbedoelde gevolgen hebben. (Opgenomen op TEDxAustin)

In de vroege morgen van 2 mei 2000 gebeurde iets

dat een diepgaand gevolg had

op de werking van onze samenleving.

Ironisch: bijna niemand merkte het op.

Het was een stille, niet merkbare verandering,

tenzij je precies wist waar je moest kijken.

Die bewuste morgen gaf VS-president Bill Clinton

opdracht voor het omzetten van een schakelaar

in de om de aarde draaiende satellieten
van het Global Positioning System.

Onmiddellijk veranderde
in elke gps-ontvanger van burgers wereldwijd

de foutmarge zo groot als een voetbalveld

in een foutmarge zo groot als een kleine kamer.

Deze verandering in meetprecisie

had een groot effect op ons.

Voordat deze schakelaar werd omgezet,

bestonden in auto-navigatiesystemen
geen draai-na-draai richtingaanwijzingen,

omdat een gps toen nog niet kon aangeven

in welke wijk je reed,
laat staan in welke straat.

Voor geo-positionering is precisie belangrijk,

en die is de afgelopen 10 jaar
alleen maar beter geworden.

Met meer basisstations, meer grondstations,

betere ontvangers en betere algoritmes

vertelt gps je niet alleen in welke straat je bent,

maar ook in welk deel van de straat.

Het precisieniveau

gaf ruimte aan vele innovaties.

Velen van jullie zijn naar hier gekomen

met behulp van je TomTom of je smartphone.

Papieren kaarten zijn overbodig geworden.

We bevinden ons aan het begin
van een nieuwe revolutie

in de precisie van geo-positionering.

Wat als ik jullie zou vertellen
dat de 2-meter positionering

van onze huidige mobieltjes en onze TomToms

lachwekkend is vergeleken met wat mogelijk is?

Het is al enige tijd bekend dat

de draaggolffase van het gps-signaal

in combinatie met een internetverbinding,

de overgang van meterniveau
naar centimeterniveau mogelijk maakt.

Zelfs millimeterniveau-positionering kan.

Waarom hebben we deze mogelijkheid
niet op onze telefoons?

Ik geloof alleen door een gebrek aan fantasie.

Fabrikanten hebben deze draaggolffasetechniek niet

ingebouwd in hun goedkope gps-chips

omdat ze er niet zeker van zijn
wat het publiek zou doen

met geo-positionering die zo precies is,

dat je er de rimpels mee in je handpalm
kunt aanwijzen.

Maar jullie en ik, en andere vernieuwers,

zien wel de mogelijkheden
van deze volgende stap in precisie.

Stellen jullie zich bijvoorbeeld
een augmented-reality-app voor

die een virtuele wereld
met millimeterniveauprecisie

over de fysieke wereld heen legt.

Ik zou hier dan
een 3D-structuur kunnen bouwen,

op de millimeter nauwkeurig,
enkel zichtbaar voor jullie,

of mijn vrienden thuis.

We zijn op zoek naar dit niveau van positionering,

en ik geloof dat binnen een paar jaar

op dit niveau van hyperprecisie

draaggolffase-positionering goedkoop wordt
en overal beschikbaar komt.

De gevolgen zullen fantastisch zijn.

De Heilige Graal is natuurlijk de gps-dot.

Herinner je je
de film 'De Da Vinci Code'?

Hier zien jullie professor Langdon
die een gps-dot onderzoekt

terwijl zijn compagnon hem vertelt
dat het een opsporingsapparaat is

met een precisie van dertig centimeter
waar ook ter wereld,

maar wij in de echte wereld weten

dat de gps-dot onmogelijk is.

Een gps werkt niet binnenskamers,

en ze maken deze apparatuur niet zo klein,

vooral wanneer deze apparaten hun metingen

over een netwerk moeten sturen.

Nu is het zo dat deze bezwaren
een paar jaar geleden

heel terecht waren,
maar de wereld is veranderd.

Er is een sterke trend naar miniaturisatie,

naar hogere gevoeligheid.
Een paar jaar geleden,

zag een gps-apparaat er nog uit
als deze onhandige doos

links van de sleutels.

Vergelijk dit met het apparaat
dat een paar maanden geleden is uitgebracht

en wordt verpakt in iets
ter grootte van een sleutelhanger

en als jullie kijken naar een 'state of the art'

complete gps-ontvanger, die maar een centimeter

breed is en gevoeliger dan ooit,

dan begrijpen jullie dat de gps-dot spoedig

geen fictie meer zal zijn.

Wat kunnen we doen
met een wereld vol gps-dots?

Niet alleen verlies je nooit meer
je portemonnee of sleutels,

of je kind wanneer je in Disneyland bent.

Je zal die gps-dots per dozijn kunnen aanschaffen

en op al je waardevolle spullen plakken.

Onlangs kon ik 's ochtends
mijn schoenen niet vinden

en als gewoonlijk moest ik mijn vrouw vragen
waar ze lagen.

Ik zou mijn vrouw niet meer
hoeven lastigvallen voor zoiets onbenulligs.

Ik zou dan aan mijn huis kunnen vragen
waar mijn schoenen lagen.

(Gelach)

Degenen onder jullie die naar Gmail zijn overgestapt,

herinneren zich vast hoe verfrissend het was om

e-mail niet meer te hoeven organiseren
maar de berichten gewoon te zoeken.

De gps-dot zal hetzelfde doen voor je spullen.

Natuurlijk is er een keerzijde aan de gps-dot.

Ik kreeg een paar maanden geleden

een telefoontje in mijn kantoor.

De vrouw aan de andere kant van de lijn,
laten we haar Carol noemen,

was in paniek.

Blijkbaar had een ex-vriend uit Californië

haar in Texas gevonden. HIj volgde haar overal.

Je vraagt je misschien af
waarom ze uitgerekend mij belde.

Dat vroeg ik me ook af.

Er bleek een technisch kantje te zitten
aan de zaak van Carol.

Telkens haar ex-vriend kwam opdagen,

op de meest onwaarschijnlijke tijden
en de meest onwaarschijnlijke locaties,

had hij een open laptop bij.

Geleidelijk realiseerde Carol zich dat hij een

gps-opsporingsapparaat in haar auto had geplaatst.

Daarom vroeg ze mijn hulp
om het apparaat uit te schakelen.

"Ik zou naar een goede automonteur gaan

en vragen of hij je auto wil onderzoeken", zei ik.

"Dat heb ik al gedaan", vertelde ze.

"Hij zag niks bijzonders

en hij zei dat hij de auto
helemaal uit elkaar zou moeten halen."

"Oké, dan ga je beter naar de politie", zei ik.

"Dat heb ik al gedaan", antwoordde ze.

"Ze zijn er niet zeker van
dat mijn geval ernstig genoeg is,

en bovendien zijn ze technisch niet in staat
om het apparaat te vinden."

"Dan kun je naar de FBI gaan."

"Met hen heb ik ook gesproken,
en hetzelfde verhaal."

We bespraken de mogelijkheid
dat ze naar mijn laboratorium zou komen

om haar auto op radiosignalen te onderzoeken.

Ik was er niet zeker van of dat iets zou opleveren,

omdat sommige apparaten zo zijn ingesteld

dat ze alleen uitzenden in een veilige zone

of wanneer de auto rijdt.

Daar stonden we dan.

Carol is niet de eerste,
en zeker niet de laatste,

die zich in zo'n beangstigende en

zorgwekkende situatie bevindt,
veroorzaakt door een gps-volgsysteem.

Ik bekeek haar zaak diepgaander en

ontdekte tot mijn verrassing
dat het niet helemaal onwettig is

om een volgsysteem in iemands auto te plaatsen.

Vorige maand
besliste het Hooggerechtshof dat een politieman

een vergunning moet hebben als hij voor langere tijd een volgsysteem wil gebruiken,

maar de wet is onduidelijk over burgers.

We moeten ons
niet alleen zorgen maken om Big Brother,

maar ook om Big Neighbour [Buurman].
(Gelach)

Carol had nog een alternatief kunnen kiezen,

een erg effectief hulpmiddel: de Wave Bubble.

Dit is een open-source gps-storingsapparaat,

ontwikkeld door Limor Fried,

een masterstudent aan het MIT.
Ze noemt het

een tool voor het heroveren
van onze persoonlijke ruimte.

Het omzetten van een schakelaar
maakt een bubbel om je heen

waarbinnen gps-signalen niet doordringen.

Ze worden uitgefilterd door de bubbel.

Limor ontwierp dit apparaat, omdat zij zich,
net als Carol,

bedreigd voelde door gps-volgsystemen.

Daarna plaatste ze haar ontwerp op het web.

Als je geen tijd hebt
om je eigen apparaat te bouwen,

dan kun je er een kopen.

Chinese fabrikanten verkopen nu duizenden

bijna identieke apparaten op het internet.

Mogelijk vinden jullie die Wave Bubble een leuk idee.

Ik wil er een hebben voor als iemand ooit
een volgsysteem in mijn auto plaatst.

Je moet wel beseffen dat dit onwettig is

in de Verenigde Staten.

Waarom?

Omdat het helemaal geen bubbel is.

Ze stoort signalen en stopt niet aan de rand

van je persoonlijke ruimte
of aan de buitenkant van je auto.

Ze verstoort onschuldige gps-ontvangers
kilometers om je heen. (Gelach)

Als je Carol of Limor bent

of iemand die zich bedreigd voelt
door een gps-volgsysteem,

dan voelt het oké om de Wave Bubble aan te zetten

maar de gevolgen kunnen werkelijk rampzalig zijn.

Stel dat je kapitein bent op een cruiseschip

dat zich een weg baant door een dikke mist

en sommige passagiers achterin het schip
zetten een Wave Bubble aan.

Ineens wordt je gps-scherm zwart

en zijn er alleen nog jij en de mist

en wat je misschien nog van de radar kunt aflezen.

Als je tenminste nog weet
hoe je die moet bedienen.

De vuurtorens worden niet meer onderhouden,

en LORAN, het enige backupsysteem voor gps,

werd vorig jaar stopgezet.

Onze moderne samenleving
heeft een bijzondere relatie met gps.

We vertrouwen er bijna blind op.

Het is diep geworteld
in onze systemen en infrastructuur.

Sommigen noemen het de onzichtbare toepassing.

Het aanzetten van een Wave Bubble
veroorzaakt niet alleen ongemak.

Het kan dodelijk zijn.

Maar er blijkt voor het beschermen van je privacy

en ten koste van algemene gps-betrouwbaarheid,

nog iets krachtigers te bestaan

dat zelfs nog meer ontwrichtend is
dan een Wave Bubble.

Dat systeem heet de gps-spoofer.

Het idee achter de gps-spoofer is simpel.

In plaats van het verstoren van gps-signalen,
boots je ze na.

Je imiteert de signalen
en als je dat goed doet

dan weet het apparaat dat je aanvalt
niet eens dat het wordt gespooft.

Ik vertel jullie hoe het werkt.

In elke gps-ontvanger zit een piek

die correspondeert met de authentieke signalen.

Deze drie rode stippen staan voor de volgpunten

die proberen zich te centreren op die piek.

Maar als je een vals gps-signaal zendt

dan verschijnt er een andere piek.
Als je deze twee signalen perfect

op elkaar kunt leggen dan kunnen de volgpunten
het verschil niet meer vaststellen.

Ze worden gekaapt door het sterkere namaaksignaal.

De oorspronkelijke piek wordt weggedrukt.

Op dat moment is het 'game over'.

De valse signalen besturen dan de gps-ontvanger.

Is dit echt mogelijk?

Kan iemand werkelijk de timing

en positionering van een gps-ontvanger manipuleren,

zomaar, met een spoofer?

Het korte antwoord is: ja.

De sleutel is dat civiele gps-signalen

volledig open zijn.

Er is geen encryptie.
Ze hebben geen authenticatie.

Ze zijn volledig open
en kwetsbaar voor een spoofingaanval.

Tot zeer kort geleden

maakte niemand zich zorgen om gps-spoofers.

Men dacht dat dit voor een hacker te ingewikkeld

of te duur zou zijn om te bouwen.

Ik en een schoolvriend

zagen het anders.

Wij wisten dat het niet zo heel moeilijk was,

en we wilden de eersten zijn die er eentje bouwden

om zo het probleem voor te zijn

en te helpen tegen gps-spoofing.

Ik herinner me nog levendig
de week dat het lukte.

We bouwden het bij mij thuis - wat betekent dat

ik wat extra hulp kreeg
van mijn zoon Ramon van drie.

Dit is Ramon -
(Gelach)

- die wat extra aandacht wil van papa.

We begonnen met
een warboel van kabels

en computers,
maar we kregen het toch

verpakt in een kleine doos.

Het Frankensteinmoment,

toen de spoofer eindelijk tot leven kwam

en ik een glimp opving
van zijn afschuwelijke mogelijkheden,

kwam laat op een avond toen ik de spoofer testte

met mijn iPhone.

Ik toon jullie wat materiaal van dat

allereerste experiment.

Ik vertrouwde dit kleine blauwe stipje

met zijn vertrouwenwekkende halo volledig.

Het leek of ze tegen me spraken.

Alsof ze zeiden: "Hier ben je, hier ben je."
(Gelach)

En: "Je kunt ons vertrouwen."

Er scheelde iets aan de wereld.

Het was bijna een gevoel van verraad,

toen dat kleine blauwe stipje startte bij mijn huis,

snel richting noorden ging

en mij achterliet. Ik bewoog niet.

In die kleine bewegende stip

zag ik het potentieel voor chaos.

Ik zag vliegtuigen en boten van hun route afwijken,

met een kapitein die veel te laat merkt
dat er iets verkeerd was.

Ik zag een van een gps afgeleid tijdsignaal

van de New York Stock Exchange

gemanipuleerd door hackers.

Je kunt je nauwelijks voorstellen

wat voor verwoesting je kunt veroorzaken

als je met een gps-spoofer weet om te gaan.

Er is niettemin één geruststellende eigenschap

aan de gps-spoofer.

Het is het ultieme wapen
tegen een invasie van gps-dots.

Stel dat je gevolgd wordt.

In dat geval kan je de volger voor de gek houden

en doen alsof je op je werk bent
terwijl je feitelijk met vakantie bent.

Of, in het geval Carol, je ex-vriend naar een

lege parkeerplaats lokken

waar de politie hem opwacht.

Wat mij fascineert is het dreigende conflict

tussen privacy aan de ene kant

en de noodzaak van een schoon radiospectrum
aan de andere kant.

We kunnen gps-storingsapparatuur
en spoofers niet tolereren,

maar gegeven het gebrek
aan effectieve wettige middelen

die onze privacy beschermen tegen de gps-dot,

kun je mensen niet echt kwalijk nemen dat ze ze

willen gebruiken.

Ik hoop dat we in staat zullen zijn om dit

conflict op te lossen met een

nieuwe technologie.

Houd je ondertussen maar vast

want het gaat echt interessant worden.

Binnen een paar jaar

zullen velen van jullie
de trotse eigenaar zijn van een gps-dot.

Misschien wel een hele zak vol.

Je raakt nooit meer je spullen kwijt.

De gps-dot gaat je leven wezenlijk reorganiseren.

Maar zal je de verleiding kunnen weerstaan

om je medemens te volgen?

Of zal je de verleiding kunnen weerstaan

om een gps-spoofer
of een Wave Bubble aan te zetten

om je eigen privacy te beschermen?

Zoals zo vaak zien we net achter de horizon

belofte en gevaar.

Ik ben heel benieuwd waar dit ons brengt.

Bedankt voor jullie aandacht.
(Applaus)