Historia ludzkości pełna jest konfliktów na mniejszą lub większą skalę. Konflikty plemion, wojny cesarstw, toczone czy to za pomocą prostych narzędzi, czy coraz to bardziej skomplikowanej maszynerii wojennej, od zawsze towarzyszyły społeczeństwom. Wraz z postępem przemysłu i technologii zmienia się jednocześnie charakter walk. Dzisiejsze czasy niosą nową wizję wojen toczonych już coraz częściej nie w fizycznym, ale wirtualnym świecie. Jak może wyglądać wojna w przestrzeni informacyjnej i informatycznej przy obecnym rozwoju SI i Data Science?

 

Wstęp

Można powiedzieć, że wydarzenia na przestrzeni ostatnich tygodni, które mają miejsce na Ukrainie, wstrząsnęły światem. Zapewne większość społeczeństwa zapytana przed rozpoczęciem działań wojennych ze strony Rosji, powiedziałaby, że wojna w XXI wieku to coś niemożliwego. Niestety rzeczywistość okazała się zniszczyć te wyobrażenia i konsekwencje tej wojny mają wpływ na każdego z nas.

 

 

Ze względu na rozwój technologii, dzisiejsza wojna ma zupełnie inny charakter, niż ten który mogliśmy poznać w książkach z historii. Jak podkreślono w artykule dotyczącym przyszłości konfliktów zbrojnych (Kent 2015), będą one coraz bardziej opierać się na zastosowaniu nowoczesnych technologii:

“[…] it is important in the first instance to recognize certain crosscutting themes that will most likely be at play in all future conflicts. These would include the use of big data and artificial intelligence for purposes such as surveillance and planning, robotics, drone-related technologies, use of outer space and nanotechnological mechanisms and cyber-war. (Kent 2015)”

Przemiany społeczne i technologiczne, których jesteśmy świadkami, zachodzą także w sposobie prowadzenia konfliktów. W tym raporcie chcemy przybliżyć perspektywy wojen informacyjnych i informatycznych z wykorzystaniem technik SI i Data Science.

 

Pojęcie wojny na przestrzeni lat

Wojny, jako konflikty zbrojne, mają swoje początki w starożytności. Na przestrzeni lat sposoby wykorzystywane w sporach (najczęściej pomiędzy państwami) ewoluowały. W dzisiejszych czasach zapewne większość społeczeństwa pod pojęciem wojny wyobraża sobie tysiące uzbrojonych żołnierzy, setki maszyn wojennych. Jednak wraz z rozwojem technologii, pojęcie wojny nabiera nowego znaczenia. Coraz większą rolę ma “walka w sieci”, ponieważ konsekwencje działań pojedynczej osoby mogą być znacząco bardziej poważne niż typowe działania militarne. W obliczu wojny na Ukrainie coraz częściej mówi się o wojnie informacyjnej. Dzisiejsze możliwości pozwalają ją toczyć na bardzo szeroką skalę, jednak nie została ona zapoczątkowana wraz z pojawieniem się komputerów.

Przykładem takich działań może być propaganda nazistowska wykorzystywana w czasach II wojny światowej, której celem była dezinformacja ludności poprzez środki masowego przekazu jak radio, prasa i kino.

Definicje

Wojna informacyjna

Wojna informacyjna to określone działania, które prowadzą do uzyskania przewagi nad rywalem w sferze informacyjnej. Polegają one nie tylko na usiłowaniu przechwycenia informacji wroga, niszczeniu lub zakłócaniu wrogich systemów wykorzystywanych do przekazywania informacji oraz szerzeniu propagandy, ale także na obronie własnych systemów przed podobnymi czynnościami wykonywanymi przez przeciwnika.

Rozwój sztucznej inteligencji oraz Data Science dostarczył zupełnie nowych narzędzi do prowadzenia takich działań. Zbieranie danych behawioralnych użytkowników, analiza sentymenty wypowiedzi, czy tworzenie tzw. deepfakes, zmieniły oblicze wrogich działań w sferze informacji (Horowitz 2018). Jednocześnie najnowsze technologie pozwalają na coraz skuteczniejszą obronę przed takimi działaniamim, między innymi poprzez:

• systemy detekcji fake news,
• systemy wykrywające i blokujące boty,
• rozwiązania weryfikacji treści.

Deep fake

Jednym z powszechnych w ostatnim czasie przykładów dezinformacji związanych z działaniami wojennymi jest tworzenie deep fakes, czyli zmanipulowanych treści przedstawiających często znane, wpływowe osoby. Ma to duże znaczenie w trakcie konfliktów, gdzie od postawy dowódców zależy morale społeczeństw i wojsk, jak i decyzje podejmowane przez przeciwnika. Do ich tworzenia często wykorzystuje się autoenkodery oraz Generative Adversarial Networks. Przykładem takich treści jest między innymi niedawne sfałszowane wystąpienie rzekomo poddającego Wołodymyra Zełenskiego.

 

Farmy botów i trolli

Kolejną możliwością prowadzenia działań dezinformacyjnych są tak zwane farmy botów lub farmy trolli. Wykorzystują one możliwości manipulacji społeczeństwami przy pomocy mediów społecznościowych, tworząc zaburzony obraz aktualnej sytuacji. Ma to kolosalne znaczenie w trakcie trwania konfliktów zbrojnych. Aktywność takich jednostek nasiliła się po aneksji Krymu przez Rosję w 2014 roku (opis wojny informacyjnej). Co istotne, algorytmy sztucznej inteligencji, odpowiadające za rekomendacje treści prezentowanych użytkownikom, są podatne na takie zorganizowane, złośliwe działania. Związane jest to między innymi ze zjawiskiem baniek informacyjnych – poszczególnym ludziom dostarczane są podobne informacje, do tych, jakie widzieli wcześniej, przez co zawęża się ich ekspozycja na treści pochodzące z szerszego spektrum kanałów informacji. Tworzy to podatny grunt do celowanych działań dezinformacyjnych.

Wojna informatyczna

Określana również jako wojna cybernetyczna – jej założeniem jest przeprowadzenie ataków na systemy informatyczne wroga. Celem takich ataków może być:

• rozpowszechnianie propagandy
• wywołanie paniki wśród ludności cywilnej
• uszkodzenie kluczowych elementów infrastruktury przeciwnika
• przeprowadzenie wywiadu technologicznego do pozyskania kluczowych informacji lub danych

Przykładami takich działań może być między innymi stworzenie oprogramowania Stuxnet, które odpowiedzialne było za zniszczenie wirówek używanych do wzbogacania uranu w Iranie w 2010. Technologia ta opierała się na złośliwym oprogramowaniu przenoszonym poprzez pamięć przenośną. W kolejnych latach środki do przeprowadzania ataków informatycznych i obrony przed nimi coraz częściej bazują na rozwiązaniach opartych na SI.

Distributed denial-of-service (DDoS)

Jest to jeden z najbardziej popularnych rodzajów ataków wykonywanym w wojnie informatycznej, którego celem jest uniemożliwienie działania wybranego systemu lub usługi sieciowej. Atak ten polega na jednoczesnym wysyłaniu fałszywych żądań, przez co system musi przydzielić pewne zasoby (np. procesor, pamięć), co finalnie ma doprowadzić do wyczerpania dostępnych zasobów i przerwaniu działania lub zawieszeniu systemu. Rozwój SI pozwala na wykorzystanie wybranych algorytmów w osiągnięciu lepszych rezultatów podczas wykonywania ataku DDoS.

Sztuczna inteligencja może także posłużyć jako defensywa przed przedstawionymi wyżej atakami. Znalazła ona zastosowanie w śledzeniu ruchu sieciowego i wczesnym wykrywaniu cyberataków poprzez wykrywanie różnego rodzaju anomalii, porównywanie wzorców i śledzeniu zachowań użytkowników (Khalaf 2019).

 

W nawiązaniu do wydarzeń z ostatnich tygodni, przykładem działań w kontekście wojny informatycznej może pochwalić się grupa Anonymous, która jawnie zadeklarowała wojnę cybernetyczną przeciwko Putinowi. Ich działalność obejmuje między innymi wykonanie wspomnianych wyżej ataków DDoS na strony ministerstwa obrony Rosji, co skutkowało brakiem dostępu do tej witryny. Dodatkowo Anonymous zadeklarowali, że udało im się zhakować bazę danych ministerstwa obrony, a także przejęcie kontroli nad telewizją publiczną w Rosji i zamieszczenie w niej rzeczywistych obrazów wojennych z Ukrainy (artykuł).

Jak rozwiązania informatyczne zmieniają konwencjonalną wojnę?

Postęp technologii sprawia, że i sprzęt używany w konwencjonalnych wojnach jest coraz bardziej zinformatyzowany. Coraz większe znaczenie na polu bitwy zaczynają odgrywać specjaliści odpowiedzialni za analizę danych i systemy autonomiczne.

The Army Needs Full-Stack Data Scientists and Analytics Translators 

Przykłady wykorzystania AI i Data Science w działaniach wojennych

Autonomiczne urządzenia (roboty, drony, samoloty)

Uzbrojone maszyny, których celem jest ściganie złych ludzi to wizja, z którą mogliśmy się spotkać w filmach science fiction – jak np. Terminator. Spotkanie takiego Terminatora na ulicy nie jest możliwe w dzisiejszych czasach, jednak wiele państw kładzie nacisk na rozwój autonomicznych urządzeń. Taki arsenał umożliwia dostanie się w ciężko dostępne miejsca bez fizycznego udziału człowieka w takiej misji. Kolejnym przykładem są drony, którymi można sterować z bezpiecznego miejsca, jednocześnie nie narażając własnego życia. Prowadzone są także prace nad samolotami, które mogłyby latać równolegle do pilota, a w przypadku wykrycia zagrożenia poświęcić się w celu ratowania ludzkiego życia. Istnieją także pociski manewrujące, które można określić jako “bezpilotowy autonomiczny aparat latający jednorazowego użytku” – są to pociski, które mogą zmieniać parametry lotu po wystrzeleniu bez fizycznego udziału człowieka.

Pozostaje jednak zastanowić się, czy takie rozwiązania są w pełni bezpieczne (Pedron 2020)?. Wiele organizacji i ekspertów uważa, że takie urządzenia pozostawione bez kontroli stanowią zagrożenie w przypadku woli deeskalacji działań militarnych.

 

Rozpoznawanie wzorców (image recognition)

Kolejnym zastosowaniem sztucznej inteligencji w działaniach wojennych jest z pewnością przetwarzanie obrazów. Może ono posłużyć do wykrywania obiektów znajdujących się na danym zdjęciu i automatycznej klasyfikacji, czy dany obiekt może stanowić zagrożenie. Taki zabieg można zastosować także w przypadku dużej ilości obrazów (np. satelitarnych), co pozwoli na znacznie szybsze przetworzenie tych zdjęć niż manualna weryfikacja nawet przez setki, czy też tysiące osób.
Innym aspektem związanym z przetwarzaniem zdjęć jest rozpoznawanie twarzy. Przykładem takiej działalności może być udostępnienie Ukrainie narzędzia Clearview AI, które posłuży do wykrycia rosyjskich napastników, identyfikacji zmarłych oraz weryfikacji tożsamości osób w potencjalnych punktach kontrolnych.

Co dalej? – perspektywy dalszego rozwoju wojen informacyjnych i informatycznych

Z pewnością przedstawione przez nas przykłady wykorzystania SI oraz Data Science w wojnach informacyjnych i informatycznych to dopiero zapowiedź tego, co czeka nas w dalszej przyszłości. Dalszy rozwój tych dziedzin wprowadza zmiany na każdej płaszczyźnie naszego życia, a co za tym idzie, kierunki prowadzenia konfliktów również ulegają kolejnym zmianom.

Wizja powstania metaverse, świata post-realnego, w którym rzeczywistość wirtualna w pełni przeplata się fizyczną rzeczywistością, stawia pytania, czy nie może stać się on następną przestrzenią prowadzenia konfliktów. W artykule rozważa się taką możliwość. Zgodnie z jego obserwacją, postęp w sektorze komercyjnym, powstanie nowych środków transportu, prowadziły do zmian w prowadzeniu wojen. Metaverse, jako przestrzeń tworzona przy pomocy takich technologii jak rozszerzona i wirtualna rzeczywistość (AR/VR), tworzących razem rozszerzoną rzeczywistość (XR), potencjalnie jawi się jako kolejny obszar do prowadzenia wojny. Wskazuje on jednak, że jednocześnie, jeśli mowa jest o świecie łączącym wymiar cyfrowy z fizycznym, być może nie potrzebujemy nowych definicji i określania nowych domen, skoro dotychczas oba te kierunki były już wykorzystywane do toczenia konfliktów. Warto jednak pochylić się nad koncepcją ataków cross-domain, multi-domain oraz all-domain, czyli takimi, które polegają na jednoczesnym prowadzeniu operacji w przestrzeni fizycznej, jak i wirtualnej, gdzie SI i Data Science odgrywa coraz to bardziej znaczącą rolę – z pewnością będą one coraz bardziej powszechne w kolejnych latach.

W kontekście konfliktów, nie można zapominać o coraz szybszym rozwoju koncepcji inteligentnych miast. Współczesne wizje urbanistyczne zakładają powszechne wdrażanie rozwiązań Internet-of-Things, sensorów, pojazdów autonomicznych, rozwiązań chmurowych, edge computingu jako integralnych części tkanki miejskiej. Jest bardziej niż pewne, iż stratedzy wojenni będą eksplorować te obszary pod kątem ich podatności i możliwości wykorzystania w potencjalnym konflikcie zbrojnym. Jak pokazuje analiza przeprowadzona w (Kovalsky 2020), dalsza automatyzacja miast przy pomocy sztucznej inteligencji, to także powstawanie coraz bardziej złożonych pól ataku. Przykładowo, sieć sensorów może zostać wykorzystana do prowadzenia działań wywiadowczych lub jako alternatywna platforma sieciowa w trakcie wojny. Potencjalne zakłócenie ich działania może też prowadzić do zniekształcenia przesyłanych informacji i doprowadzić do podejmowania błędnych decyzji przez decydentów i społeczeństwa, lub coraz częściej, autonomiczne systemy sterowania. Jeszcze bardziej znaczące mogą okazać się ataki na środowiska chmurowe i analityczne, będące rdzeniem kontroli inteligentnych miast. Manipulowanie lub doprowadzanie do niedostępności powyższych rozwiązań będzie mogło wiązać się z utrudnieniami dla mieszkańców takich ośrodków na niespotykaną wcześniej skalę. W tym miejscu istotne będzie opracowanie strategii umożliwiających decentralizację inteligentnych systemów sterujących, tak, by uodpornić je na szerszą gamę potencjalnych ataków.

Warto dodać, że równolegle coraz mniej abstrakcyjna wydaje się możliwość brainjackingu – hackowania implantów mózgowych. Urządzenia elektroniczne podłączane bezpośrednio do ludzkiego ciała są czymś coraz bardziej powszechnym – mowa na przykład o rozrusznikach serca, czy elektronicznych pompach insulinowych. Implanty mózgowe, takie jak Neuralink, jak i inne rozwiązania dostosowane do leczenia niepełnosprawności wszczepiane wewnątrz czaszki umożliwiają bardzo dużą ingerencję w całą gamę zachowań i zdrowia człowieka. Artykuł pokazuje przykłady ataków, polegających na zdalnym dostępie do neurostymulatorów przy pomocy powszechnie dostępnych środków. W konsekwencji cyberprzestępcy zdolni są do zepsucia takich implantów, jak i wytworzenia wytworzenia w nich niebezpiecznego dla człowieka napięcia prowadzącego do niepełnosprawności, a nawet i śmierci. Bardziej wyrafinowane typy ataków mogą polegać na sterowaniu zestawem odruchów człowieka. W kontekście wojny można spodziewać się, że takie wektory ataku byłyby wykorzystywane do kontroli społeczeństw przeciwnika. Należy jednak zaznaczyć, że takie działania byłyby techniczne trudne do skoordynowania, nie mniej, rozwój systemów opartych na SI oraz Data Science zapewne doprowadzi do dwutorowego rozwoju na tej płaszczyźnie: powstania coraz skuteczniejszych systemów obronnych, jak w przypadku wykrywania ataków DDoS, jak i rozwijania bardziej złożonych rozwiązań automatyzujących i koordynujących ataki.

Podsumowanie

Automatyzacja procesów poprzez zastosowanie sztucznej inteligencji, integracja danych pochodzących ze wszechobecnych sensorów – to wszystko obiecujące obszary rozwoju ludzkości. Jednak, jak pokazuje historia i aktualne doświadczenia, niestety, to, co jawi się jako wielka szansa, może być dla nas też ogromnym zagrożeniem. Powyższe technologie, zastosowane w działaniach wojennych, przenoszą ludzkie konflikty w zupełnie inny wymiar – o wiele większej skali i sile rażenia. Konieczne jest przez to tworzenie równie zaawansowanych systemów obronnych, gdyż jak pokazują wydarzenia ostatnich tygodni, niestety, nie można zakładać, że konflikt zbrojny to kwestia przeszłości. Współczesna i przyszła wojna to konflikt toczony w świecie rzeczywistym, ale i wirtualnym. Jak przedstawiono w raporcie, kolejne lata pozwolą z pewnością zaobserwować coraz większy udział rozwiązań informatycznych w działaniach wojennych.

Literatura

1. Kent, R. (2015). The future of warfare: Are we ready?. International Review of the Red Cross, 97(900), 1341-1378.
2. Horowitz, M. C., Allen, G. C., Saravalle, E., Cho, A., Frederick, K., & Scharre, P. (2018). Artificial intelligence and international security. Center for a New American Security.
3. Khalaf, B. A., Mostafa, S. A., Mustapha, A., Mohammed, M. A., & Abduallah, W. M. (2019). Comprehensive review of artificial intelligence and statistical approaches in distributed denial of service attack and defense methods. IEEE Access, 7, 51691-51713.
4. Pedron, S. M., & da Cruz, J. D. A. (2020). The Future of Wars: Artificial Intelligence (AI) and Lethal Autonomous Weapon Systems (LAWS). International Journal of Security Studies, 2(1), 2.
5. Kovalsky, M., Ross, R. J., & Lindsay, G. (2020). Contesting Key Terrain. The Cyber Defense Review, 5(3), 133-150.
6. Wojna informacyjna. Link: https://www.nato.int/nato_static_fl2014/assets/pdf/2020/5/pdf/2005-deepportal4-information-warfare.pdf
7. AI jako defensywa przed cyberatakami. Link: https://cybersecurity.att.com/blogs/security-essentials/use-ai-to-fight-ai-powered-cyber-attacks
8. Działania grupy Anonymous. Link: https://www.theguardian.com/world/2022/feb/27/anonymous-the-hacker-collective-that-has-declared-cyberwar-on-russia
9. Zapotrzebowanie AI w działaniach wojennych. Link: https://warontherocks.com/2020/02/the-army-needs-full-stack-data-scientists-and-analytics-translators/
10. Clearview AI. Reuters. Link: https://www.reuters.com/technology/exclusive-ukraine-has-started-using-clearview-ais-facial-recognition-during-war-2022-03-13/
11. Metaverse. Link: https://smallwarsjournal.com/jrnl/art/metaverse-new-domain-warfare
12. Brainjacking. Link: https://www.analyticsinsight.net/brainjacking-new-cyberthreat-targeting-brain-implants/
13. Propaganda nazistowska. Wikipedia. Link: https://pl.wikipedia.org/wiki/Propaganda_nazistowska
14. Stuxnet. Wikipedia. Link: https://pl.wikipedia.org/wiki/Stuxnet
15. Pocisk manewrujący. Wikipedia. Link: https://pl.wikipedia.org/wiki/Pocisk_manewruj%C4%85cy