La censura di Internet da parte dei governi autoritari vieta l'accesso libero e aperto alle informazioni per milioni di persone in tutto il mondo. I tentativi di eludere tale censura si sono trasformati in una corsa in continua escalation per stare al passo con censura di Internet sempre più sofisticata. I regimi di censura hanno avuto il vantaggio in quella gara, perché i ricercatori devono cercare manualmente modi per aggirare la censura, un processo che richiede molto tempo.

Un nuovo lavoro condotto dagli scienziati informatici dell'Università del Maryland potrebbe spostare l'equilibrio della corsa alla censura. I ricercatori hanno sviluppato uno strumento chiamato Geneva (abbreviazione di Genetic Evasion), che impara automaticamente come aggirare la censura. Testato in Cina, India e Kazakistan, Ginevra ha trovato dozzine di modi per aggirare la censura sfruttando le lacune nella logica dei censori e trovando bug che, secondo i ricercatori, sarebbero stati praticamente impossibili da trovare manualmente per gli esseri umani.

I ricercatori presenteranno Ginevra durante un discorso sottoposto a revisione paritaria alla 26a conferenza sulla sicurezza dei computer e delle comunicazioni dell'Association for Computing Machinery a Londra il 14 novembre. 2019.

"Con Ginevra, noi siamo, per la prima volta, con un grande vantaggio nella corsa agli armamenti della censura, " ha detto Dave Levin, un assistente professore di informatica presso UMD e autore senior del documento. "Ginevra rappresenta il primo passo verso una corsa agli armamenti completamente nuova in cui i sistemi di intelligenza artificiale di censori ed evasori competono tra loro. In definitiva, vincere questa corsa significa portare libertà di parola e comunicazione aperta a milioni di utenti in tutto il mondo che attualmente non ne hanno."

Tutte le informazioni su Internet vengono suddivise in pacchetti di dati dal computer del mittente e riassemblate dal computer ricevente. Una forma prevalente di censura di Internet utilizzata dai regimi autoritari funziona monitorando i pacchetti di dati inviati durante una ricerca su Internet. Il censore blocca le richieste che contengono parole chiave contrassegnate (come "Piazza Tienanmen" in Cina) o nomi di dominio proibiti (come "Wikipedia" in molti paesi).

Quando Geneva è in esecuzione su un computer che invia richieste Web tramite un censore, Ginevra modifica il modo in cui i dati vengono scomposti e inviati, in modo che il censore non riconosca i contenuti vietati o non sia in grado di censurare la connessione.

Conosciuto come algoritmo genetico, Geneva è un tipo di intelligenza artificiale di ispirazione biologica che Levin e il suo team hanno sviluppato per lavorare in background mentre un utente naviga sul Web da un browser Internet standard. Come i sistemi biologici, Ginevra forma serie di istruzioni da blocchi genetici. Ma invece di usare il DNA come elementi costitutivi, Ginevra usa piccoli pezzi di codice. Individualmente, i bit di codice fanno ben poco, ma quando composto in istruzioni, possono eseguire sofisticate strategie di evasione per separarsi, organizzare o inviare pacchetti di dati.

Ginevra evolve il suo codice genetico attraverso tentativi (o generazioni) successivi. Con ogni generazione, Ginevra mantiene le istruzioni che funzionano meglio per eludere la censura e butta fuori il resto. Ginevra muta e incrocia le sue strategie rimuovendo casualmente le istruzioni, aggiungendo nuove istruzioni, o combinando istruzioni di successo e testando nuovamente la strategia. Attraverso questo processo evolutivo, Ginevra è in grado di identificare più strategie di evasione molto rapidamente.

"Questo capovolge completamente il modo in cui i ricercatori affrontano tipicamente il problema della censura, " disse Levi, che detiene un incarico congiunto presso l'Università del Maryland Institute for Advanced Computer Studies. "Di solito identifichiamo come funziona una strategia di censura e poi escogitiamo strategie per eluderla. Ma ora lasciamo che Ginevra capisca come eludere la censura, e poi apprendiamo quali strategie di censura vengono utilizzate vedendo come Ginevra le ha sconfitte".

Il team ha testato Ginevra in laboratorio contro finti censori e nel mondo reale contro veri censori. Nel laboratorio, i ricercatori hanno sviluppato censori che funzionavano come quelli noti da ricerche precedenti per essere impiegati da regimi autocratici. In pochi giorni, Ginevra ha identificato praticamente tutte le strategie di manipolazione dei pacchetti scoperte da lavori precedentemente pubblicati.

Per dimostrare che Ginevra ha lavorato nel mondo reale contro strategie di censura sconosciute, il team ha eseguito Geneva su un computer in Cina con un browser Google Chrome non modificato installato. Mettendo in atto le strategie individuate da Ginevra, l'utente è stato in grado di navigare senza la censura delle parole chiave. I ricercatori hanno anche eluso con successo la censura in India, che blocca gli URL vietati, e Kazakistan, che in quel momento stava origliando su alcuni siti di social media. In tutti i casi, Ginevra ha aggirato con successo la censura.

"Attualmente, il ciclo di elusione-rilevamento richiede un'ampia misurazione manuale, reverse engineering e creatività per sviluppare nuovi mezzi di elusione della censura, " ha detto Kevin Bock (BS '17, SM. '18, informatica), un dottorato di ricerca in informatica studente presso UMD e autore principale del documento. "Con questa ricerca, Ginevra rappresenta un primo passo importante nell'automazione dell'evasione dalla censura".

I ricercatori hanno in programma di rilasciare i loro dati e il loro codice nella speranza che forniscano un accesso aperto alle informazioni nei paesi in cui Internet è limitato. Il team riconosce che potrebbero esserci molte ragioni per cui gli individui che vivono sotto regimi autocratici potrebbero non voler o essere in grado di installare lo strumento sui propri computer. Però, restano imperterriti. I ricercatori stanno esplorando la possibilità di installare Geneva sul computer che fornisce il contenuto bloccato (noto come server) piuttosto che sul computer alla ricerca di contenuto bloccato (noto come client). Ciò significherebbe che siti web come Wikipedia o la BBC potrebbero essere disponibili per chiunque all'interno dei paesi che attualmente li bloccano, come Cina e Iran, senza richiedere agli utenti di configurare nulla sul proprio computer.

"Se Geneva può essere implementata sul lato server e funziona bene come sul lato client, allora potrebbe potenzialmente aprire la comunicazione a milioni di persone, " Ha detto Levin. "Questa è una possibilità incredibile, ed è una direzione che stiamo seguendo".