Internetcensuur door autoritaire regeringen verbiedt gratis en open toegang tot informatie voor miljoenen mensen over de hele wereld. Pogingen om dergelijke censuur te omzeilen zijn veranderd in een voortdurend escalerende race om gelijke tred te houden met de steeds veranderende, steeds geavanceerdere internetcensuur. Censurerende regimes hebben het voordeel gehad in die race, omdat onderzoekers handmatig manieren moeten zoeken om censuur te omzeilen, een proces dat veel tijd kost.

Nieuw werk onder leiding van computerwetenschappers van de Universiteit van Maryland zou de balans van de censuurrace kunnen verschuiven. De onderzoekers ontwikkelden een tool genaamd Genève (afkorting van Genetic Evasion), die automatisch leert censuur te omzeilen. Getest in China, Indië en Kazachstan, Genève vond tientallen manieren om censuur te omzeilen door hiaten in de logica van censoren te benutten en bugs te vinden die volgens de onderzoekers vrijwel onmogelijk voor mensen zouden zijn om handmatig te vinden.

De onderzoekers zullen Genève introduceren tijdens een peer-reviewed lezing op de 26e conferentie van de Association for Computing Machinery over computer- en communicatiebeveiliging in Londen op 14 november, 2019.

"Met Genève, we zijn, Voor de eerste keer, een groot voordeel in de wapenwedloop van de censuur, " zei Dave Levin, een assistent-professor computerwetenschappen aan de UMD en senior auteur van het artikel. "Genève is de eerste stap naar een geheel nieuwe wapenwedloop waarin kunstmatige-intelligentiesystemen van censoren en ontduikers met elkaar concurreren. Uiteindelijk, het winnen van deze race betekent vrijheid van meningsuiting en open communicatie brengen naar miljoenen gebruikers over de hele wereld die deze momenteel niet hebben."

Alle informatie op internet wordt door de computer van de afzender in datapakketten opgedeeld en door de ontvangende computer weer in elkaar gezet. Een veelvoorkomende vorm van internetcensuur die door autoritaire regimes wordt gebruikt, is het monitoren van de datapakketten die tijdens een zoekopdracht op internet worden verzonden. De censor blokkeert verzoeken die gemarkeerde trefwoorden bevatten (zoals 'Tiananmen-plein' in China) of verboden domeinnamen (zoals 'Wikipedia' in veel landen).

Wanneer Genève draait op een computer die webverzoeken verstuurt via een censor, Genève wijzigt hoe gegevens worden opgebroken en verzonden, zodat de censor geen verboden inhoud herkent of de verbinding niet kan censureren.

Bekend als een genetisch algoritme, Genève is een biologisch geïnspireerde vorm van kunstmatige intelligentie die Levin en zijn team hebben ontwikkeld om op de achtergrond te werken terwijl een gebruiker op internet surft vanuit een standaard internetbrowser. Net als biologische systemen, Genève vormt instructiesets van genetische bouwstenen. Maar in plaats van DNA als bouwstenen te gebruiken, Genève gebruikt kleine stukjes code. individueel, de stukjes code doen heel weinig, maar wanneer samengesteld in instructies, ze kunnen geavanceerde ontwijkingsstrategieën uitvoeren om uit elkaar te gaan, het regelen of verzenden van datapakketten.

Genève evolueert zijn genetische code door opeenvolgende pogingen (of generaties). Met elke generatie, Genève houdt de instructies bij die het beste werken om censuur te omzeilen en schopt de rest eruit. Genève muteert en kruist zijn strategieën door willekeurig instructies te verwijderen, nieuwe instructies toevoegen, of het combineren van succesvolle instructies en het opnieuw testen van de strategie. Door dit evolutionaire proces, Genève kan zeer snel meerdere ontwijkingsstrategieën identificeren.

"Dit keert volledig om hoe onderzoekers het probleem van censuur benaderen, " zei Levin, die een gezamenlijke aanstelling heeft aan het University of Maryland Institute for Advanced Computer Studies. "Normaal gesproken identificeren we hoe een censuurstrategie werkt en bedenken vervolgens strategieën om deze te omzeilen. Maar nu laten we Genève uitzoeken hoe we de censuur kunnen omzeilen, en dan leren we welke censuurstrategieën worden gebruikt door te zien hoe Genève ze versloeg."

Het team testte Genève in het laboratorium tegen schijncensuur en in de echte wereld tegen echte censuur. In het labortorium, de onderzoekers ontwikkelden censors die functioneerden zoals die uit eerder onderzoek bekend waren en die werden ingezet door autocratische regimes. Binnen enkele dagen, Genève identificeerde vrijwel alle strategieën voor pakketmanipulatie die door eerder gepubliceerd werk waren ontdekt.

Om aan te tonen dat Genève in de echte wereld werkte tegen onontdekte censuurstrategieën, het team runde Genève op een computer in China met een ongewijzigde Google Chrome-browser geïnstalleerd. Door het inzetten van door Genève vastgestelde strategieën, de gebruiker was in staat om vrij van trefwoordcensuur te bladeren. De onderzoekers ontweken ook met succes de censuur in India, die verboden URL's blokkeert, en Kazachstan, die op dat moment bepaalde sociale-mediasites afluisterde. In alle gevallen, Genève heeft met succes de censuur omzeild.

"Momenteel, de ontwijk-detect-cyclus vereist een uitgebreide handmatige meting, reverse engineering en creativiteit om nieuwe manieren te ontwikkelen om censuur te omzeilen, " zei Kevin Bock (B.S. '17, MEVROUW. '18, computertechnologie), een informatica Ph.D. student aan UMD en hoofdauteur van de paper. “Met dit onderzoek Genève is een belangrijke eerste stap in het automatiseren van censuurontduiking."

De onderzoekers zijn van plan hun gegevens en code vrij te geven in de hoop dat het open toegang zal bieden tot informatie in landen waar internet beperkt is. Het team erkent dat er veel redenen kunnen zijn waarom individuen die onder autocratische regimes leven, de tool niet op hun computers willen of kunnen installeren. Echter, ze blijven onverschrokken. De onderzoekers onderzoeken de mogelijkheid om Geneva in te zetten op de computer die de geblokkeerde inhoud levert (bekend als de server) in plaats van op de computer die zoekt naar geblokkeerde inhoud (bekend als de client). Dat zou betekenen dat websites zoals Wikipedia of de BBC beschikbaar zouden kunnen zijn voor iedereen in landen die ze momenteel blokkeren, zoals China en Iran, zonder dat de gebruikers iets op hun computer hoeven te configureren.

"Als Genève aan de serverkant kan worden ingezet en net zo goed werkt als aan de clientkant, dan zou het mogelijk communicatie voor miljoenen mensen kunnen openen, "Zei Levin. "Dat is een geweldige mogelijkheid, en het is een richting die we nastreven."