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资安周报第35期:一场机器人和人类的对决,人类真的赢了吗?
伊文 2016-08-10 11:02:00

代表台湾参加CEF COn CTF比赛战队HITCON,虽然未能获得前三名,但CTF领队李伦铨推估,从整个比赛过程来看,应该有第四名的实力。 GBR我酷网

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台湾HITCON提供 GBR我酷网

近期最引人注意的事情,除了是任天堂的手机游戏精灵宝可梦(Pokémon GO),也是小时候说的神奇宝贝,正式登陆台湾市场并引发一股抓妖怪或者是抓交替的风潮之外,另外一起发生在美国的重要事件,甚至可以改变未来全世界对于漏洞修补的方式以及进展,那就是,「机器人有一天,真的会打赢人类吗?」GBR我酷网

由美国国防部国防高等计画研究署(DARPA)推出的漏洞自动攻防比赛CGC(Cyber Grand Challenge),由七队机器人队伍进行对决,比拼在同样的CGC平台上,谁是找漏洞和修补漏洞速度最快的机器人。而在CGC比赛获得冠军的机器人,便成为DEF CON CTF比赛的第15队参赛者,和其他来自全球14队比赛找漏洞和修补漏洞的速度。GBR我酷网

第一天比赛的结果,机器人和人类比赛垫底,名列第15名,不过,机器人队伍在第一天比赛后的推特(Twitter)上表示,因为接错流量API所以没有封包可以分析,第二天,其他人类队伍就知道机器人的厉害了;而到了第二天,机器人在两天接错流量API,依旧没有封包可以分析的情况下,仍然打赢两队人类队伍。GBR我酷网

最终,这场CTF比赛中,由美国队PPP获得第一名,第二名则是由中国蓝莲花和0ops组成的blo0p,第三名则是去年冠军韩国队DEFKOR,台湾HITCON虽然没有获得前三名,但推估,应该有第四名的实力。不过,台湾CTF战队HITCON领队李伦铨引述此次CEF CON CTF冠军队伍PPP的看法指出,机器人最后一天才接上流量,但在9个Binary中,就顺利找到7个攻击程式(Exploit)、修补6个漏洞,假如机器人两天的流量都有顺利接上、有封包可以分析的话,「机器人应该会屌打全场」他说。GBR我酷网

而另外一位台湾参赛选手和机器人实际对战后更认为,如果不是大会的API出问题,这次机器人只要可以利用高难度洞跟複杂逻辑漏洞,然后搭配payload的隐藏跟侦测,就会是机器人致胜的关键。GBR我酷网

机器人崛起的时代来临了吗?GBR我酷网

这次的DEF CON比赛主题是:Rise of the Machines(机器人崛起),就是为了见证这个CGC计画中,划时代的历史意义,而李伦铨认为,台湾队伍有机会可以见证人类决战机器人的历史性时刻,是一个非常难得和宝贵的经验,而这些经验对于未来这类自动化攻击程式分析的进展等,都会带来实质的帮助。GBR我酷网

整个CGC的比赛从2013年10月正式展开,期间经过3场初赛后,在2015年8月的DEF CON活动中,由CGC专案经理 Mike Walker宣布入围CGC决赛的七队参赛队伍外,也同时宣布,CGC比赛冠军将加入DEF CON CTF比赛,和其他14队CTF队伍一起较劲。GBR我酷网

宣布最终入围的7个队伍,包括:由加州柏克莱大学组成的CodeJits所设计的Galactica机器人;由卡内基美隆大学David Brumley教授创立的新创公司ForAllSecure设计的Mayhem机器人;以及由程式分析公司GrammaTech和维吉尼亚大学组队的TECHx所设计的Xandra机器人。GBR我酷网

另外,还包括由爱德华大学资工系的教授Jim Alves-Foss及其博士后研究员Jia Song组成的两人团队CSDS所设计的Jima机器人;美国国防公司Raytheon(雷神)组成DeepRed设计出的Rebeus机器人;乔治亚大学学术理论分析人员和CTF选手组成的四人小组disekt所设计的Crspy机器人;以及加州大学圣塔芭芭拉分校的学生组成的Shellphish所设计的Mechanical Phish等七队机器人。GBR我酷网

其中,像是Shellphish则是同时参与CGC比赛,且入围DEF CON CTF比赛的队伍;而卡内基美隆大学组成的ForAllSecure新创团队中,也有许多熟悉CTF比赛的高手。同时懂得CGC比赛逻辑,并懂得人类CTF的参赛规则,也有助于人类去面对这些机器人在比赛发动攻击时,应该如何做好因应对策。GBR我酷网

漏洞出现速度超过人类修补漏洞速度,仰赖电脑才能加速GBR我酷网

回首DARPA推出这个CGC挑战赛,是因为软体和系统漏洞出现的速度越来越快,而人类找寻漏洞和修补漏洞的速度,完全跟不上漏洞出现的速度,希望解决现实社会中难以解决的零时差(Zero Day)漏洞的问题,透过即时的自动化网路防御系统,可以透过系统自动化找出漏洞并且完成修补,真正做到降低这种零时差漏洞对系统和使用者带来的损害。GBR我酷网

李伦铨也以2003年出现的微软SQL漏洞:SQL slammer蠕虫,在短短10分钟内就感染7万多台电脑,这样的感染速度,人类根本没办法追上,唯有依赖电脑的自动化工具,才有可以遏止。GBR我酷网

因此,如果藉由CGC计画的推动,最终可以研发出一套具备自动化分析,找出系统漏洞、过滤各种攻击程式,并且自动产生防御机制以及自动修补系统漏洞的CRS系统,就可以大幅提升人类找寻漏洞和修补漏洞的速度。GBR我酷网

李伦铨指出,不管现在我们在使用的各种作业系统到底安全程度有多差,但是,在经过过去这幺多年的发展下,许多作业系统都已经具备一定程度的安全防护措施,藉此确保使用者的安全性,例如,在记忆体中检查以防止恶意程式执行的DEP(Data Execution Prevention,防止资料执行)技术、防止恶意程式对已知位址攻击的ASLR(随机分配位址空间)技术等。GBR我酷网

因此,这次DARPA便开发出一套已精简化过的、专门用来做电脑安全研究的开源DECREE系统(DARPA Experimental Cybersecurity Research Evaluation Environment)。他则指出,这样的简化系统具有单纯性(Simplicity)、可重现性(High Determinism)和限制性(Incompatibility)等特色,都可以让参与的CGC参赛队伍,可以更聚焦在安全性的分析和研究。GBR我酷网

机器人比赛卡内基美隆团队夺冠,已对人类产生极大影响GBR我酷网

由美国七个团队设计出七套网路决策推理系统竞技的结果,首先在美国时间8月4日出炉,由CGC初赛的冠军、卡内基美隆大学成员组成的新创公司AllForSecure设计的Mayhem机器人获得,同时获得200万美元的奖金。GBR我酷网

「这次Mayhem比赛到一半就当机,」李伦铨说:「可怕的是,最终Mayhem还是赢得冠军。」而Mayhem厉害的地方还不止于此,他也补充说明,像是人类CTF冠军PPP在这次的比赛中,在他们释出的修补程式埋藏一个后门程式,其他队伍会习惯去抓第一名队伍的修补程式来使用,但一旦安装PPP的修补程式后,也等于安装PPP预设埋藏的后门程式。他笑说:「这种人类的小心机,其实,机器人(Mayhem)也有。」GBR我酷网

第二名则由TECHx的Xandra机器人,第三名由Shellphish的Mechanical Phish机器人Machaphish获得。不过,这中间曾经出现一个小插曲,Shellphish团队成员之一Antonio Bianchi 表示,原本在8月4日CGC比赛结束后,便已经宣布Shellphish团队获得第三名,但到8月5日却通知说,第三名的成绩必须重新检验。Antonio Bianchi 表示,主要是CGC的检测系统有系统错误(Bug),导致得出两个不一样的成绩,以至于必须重新检验。所幸,到8月7日便确认,Machaphish是名符其实、全世界第三厉害的机器人CRS系统。GBR我酷网

重新回顾这次CGC和人类的CTF比赛,看起来,因为一些人为的操作错误,以至于机器人没有展现真正的实力,但是,整个比赛过程中,比赛的效能占有相当大的比重,以CGC设计的平台,对于具有超高效能的机器人系统是相当有利的。GBR我酷网

不论这种机器人和人类的CTF比赛是否还有机会再度举办,但可以证明的是,强调效能的找漏洞、分析漏洞甚至是修补漏洞,的确是机器人擅长的事情,而人类如何把熟悉的模式或模型,加诸到这样的机器人中,协助人类加速找寻漏洞的速度,才是未来人类好好发挥机器人专长的发展方向。GBR我酷网

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