A censura da Internet por governos autoritários proíbe o acesso livre e aberto à informação para milhões de pessoas em todo o mundo. As tentativas de escapar dessa censura se transformaram em uma corrida em constante escalada para acompanhar as constantes mudanças, censura cada vez mais sofisticada na Internet. Os regimes de censura levaram vantagem nessa corrida, porque os pesquisadores devem procurar manualmente maneiras de contornar a censura, um processo que leva um tempo considerável.

Um novo trabalho liderado por cientistas da computação da Universidade de Maryland pode mudar o equilíbrio da corrida pela censura. Os pesquisadores desenvolveram uma ferramenta chamada Genebra (abreviação de Evasão Genética), que aprende automaticamente como contornar a censura. Testado na China, Índia e Cazaquistão, Genebra encontrou dezenas de maneiras de contornar a censura explorando lacunas na lógica dos censores e encontrando bugs que, segundo os pesquisadores, seriam virtualmente impossíveis para os humanos encontrarem manualmente.

Os pesquisadores apresentarão Genebra durante uma palestra revisada por pares na 26ª Conferência sobre Segurança de Computadores e Comunicações da Association for Computing Machinery, em Londres, em 14 de novembro. 2019.

"Com Genebra, estamos, pela primeira vez, em grande vantagem na corrida armamentista da censura, "disse Dave Levin, professor assistente de ciência da computação na UMD e autor sênior do artigo. "Genebra representa o primeiro passo em direção a uma nova corrida armamentista na qual os sistemas de inteligência artificial de censores e evasores competem entre si. vencer esta corrida significa levar liberdade de expressão e comunicação aberta a milhões de usuários em todo o mundo que atualmente não os têm. "

Todas as informações na Internet são divididas em pacotes de dados pelo computador do remetente e remontadas pelo computador receptor. Uma forma predominante de censura na Internet usada por regimes autoritários funciona monitorando os pacotes de dados enviados durante uma pesquisa na Internet. O censor bloqueia solicitações que contenham palavras-chave sinalizadas (como "Praça Tiananmen" na China) ou nomes de domínio proibidos (como "Wikipedia" em muitos países).

Quando Geneva está sendo executado em um computador que envia solicitações da web por meio de um censor, Genebra modifica como os dados são divididos e enviados, para que o censor não reconheça o conteúdo proibido ou seja incapaz de censurar a conexão.

Conhecido como algoritmo genético, Genebra é um tipo de inteligência artificial de inspiração biológica que Levin e sua equipe desenvolveram para funcionar em segundo plano enquanto o usuário navega na web a partir de um navegador padrão. Como sistemas biológicos, Genebra forma conjuntos de instruções a partir de blocos de construção genéticos. Mas, em vez de usar o DNA como blocos de construção, Genebra usa pequenos trechos de código. Individualmente, os bits de código fazem muito pouco, mas quando composto em instruções, eles podem executar estratégias sofisticadas de evasão para separar, organizar ou enviar pacotes de dados.

Genebra desenvolve seu código genético por meio de tentativas sucessivas (ou gerações). A cada geração, Genebra mantém as instruções que funcionam melhor para escapar da censura e chuta para fora o resto. Genebra muda e cruza suas estratégias removendo instruções aleatoriamente, adicionando novas instruções, ou combinando instruções bem-sucedidas e testando a estratégia novamente. Através deste processo evolutivo, Genebra é capaz de identificar várias estratégias de evasão muito rapidamente.

"Isso inverte completamente a forma como os pesquisadores costumam abordar o problema da censura, "disse Levin, que tem um cargo conjunto no Instituto de Estudos Avançados de Computação da Universidade de Maryland. "Normalmente, identificamos como uma estratégia de censura funciona e, em seguida, elaboramos estratégias para evitá-la. Mas agora deixamos Genebra descobrir como escapar do censor, e então aprendemos quais estratégias de censura estão sendo usadas ao ver como Genebra os derrotou. "

A equipe testou Genebra no laboratório contra censores simulados e no mundo real contra censores reais. No laboratório, os pesquisadores desenvolveram censores que funcionavam como aqueles conhecidos em pesquisas anteriores, implantados por regimes autocráticos. Dentro de dias, Geneva identificou virtualmente todas as estratégias de manipulação de pacotes que foram descobertas em trabalhos publicados anteriormente.

Para demonstrar que Genebra trabalhou no mundo real contra estratégias de censura desconhecidas, a equipe executou Genebra em um computador na China com um navegador Google Chrome não modificado instalado. Ao implantar estratégias identificadas por Genebra, o usuário pode navegar sem censura de palavras-chave. Os pesquisadores também escaparam da censura na Índia, que bloqueia URLs proibidos, e Cazaquistão, que estava espionando certos sites de mídia social na época. Em todos os casos, Genebra contornou a censura com sucesso.

"Atualmente, o ciclo de evasão-detecção requer extensa medição manual, engenharia reversa e criatividade para desenvolver novos meios de evasão da censura, "disse Kevin Bock (B.S. '17, EM. '18, Ciência da Computação), um Ph.D. em ciência da computação estudante da UMD e principal autor do artigo. "Com esta pesquisa, Genebra representa um primeiro passo importante para automatizar a evasão da censura. "

Os pesquisadores planejam divulgar seus dados e códigos na esperança de que isso proporcione acesso aberto às informações em países onde a internet é restrita. A equipe reconhece que pode haver muitos motivos pelos quais os indivíduos que vivem sob regimes autocráticos podem não querer ou não conseguir instalar a ferramenta em seus computadores. Contudo, eles permanecem implacáveis. Os pesquisadores estão explorando a possibilidade de implantar o Geneva no computador que fornece o conteúdo bloqueado (conhecido como servidor), em vez de no computador procurando por conteúdo bloqueado (conhecido como cliente). Isso significaria que sites como a Wikipedia ou a BBC poderiam estar disponíveis para qualquer pessoa dentro dos países que atualmente os bloqueiam, como China e Irã, sem exigir que os usuários configurem nada em seus computadores.

"Se o Geneva puder ser implantado no lado do servidor e funcionar tão bem quanto no lado do cliente, então, poderia potencialmente abrir comunicações para milhões de pessoas, "Levin disse." Essa é uma possibilidade incrível, e é uma direção que estamos buscando. "