Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего

Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) в совокупности с Искусственным интеллектом (ИИ), Большими данными (БД), робототехникой и блокчейн-технологией составляют суть новой промышленной революции.

Подключение большего количества «вещей» к Интернету потенциально может повысить эффективность, поднять производительность, снизить количество отходов, подстегнуть экономический рост. По данным исследования Глобального института McKinsey, к 2025 году полностью интегрированный IoT позволит ежегодно увеличивать размер глобальной экономики на сумму до $ 11 трлн.

Китайские молочные фермы, например, уже подключают стада к интернету. Коровы носят ошейники с беспроводными сенсорами. Эта информация затем используется для улучшения производства молока, что помогает фермерам зарабатывать дополнительные $ 420 с каждой коровы в год и увеличивать общую годовую прибыль на 50 %.

Один из руководителей китайского Huawei Technologies Кен Ху считает, что для нормальной работы подключенных к Интернету энергосетей, «умных» роботов и других машин понадобятся сети нового поколения, которые будут работать быстрее и обладать еще большей мощностью.

Сети завтрашнего дня должны быть автоматизированными, самооптимизируемыми и самовосстанавливающимися. ИИ позволит поставить базовые сетевые функции на автопилот, а простые экономические соображения сделают это необходимостью. Как только Интернет вещей начнет осуществлять миллиарды подключений автомобилей, поездов, заводов и больниц, операционные затраты могут взлететь до небес, если сети не будут функционировать с минимальным вмешательством человека.

Чтобы IoT стал реальностью, властям надо будет поддержать развитие передовых сетей, способных передавать данные в более крупных объемах и гораздо быстрее. Частотный диапазон для беспроводной связи (радиоволны, с помощью которых данные невидимо перемещаются от и к подключенным устройствам) будет основой для множества цифровых услуг.

Согласно прогнозам Business Insider, умные устройства готовы влиться в каждый сегмент рынка и сделают это к 2023 году:

– на потребительском рынке умные устройства продолжат заполнять дома. Лампочки, колонки и бытовые приборы, которые будут управляться с помощью беспроводного подключения, дополнятся одеждой и обувью, для организаций умные устройства продолжат играть роль автоматизации. В офисе и на производстве останутся все те же приборы, но они станут умнее и самостоятельнее, сокращая время на работу с ними;

– правительственные организации займутся стимулированием развития «умных городов». Умные камеры слежения, городские фонари и счетчики сделают борьбу с преступностью и управление коммунальными услугами эффективнее.

Термин «Интернет вещей» впервые применен в 1999 году. Его автор – исследователь Массачусетского технологического института Кевин Эштон. Он считал, что вскоре средства радиочастотной идентификации будут широко применяться для взаимодействия физических предметов с внешним окружением. Масштабное внедрение новой технологии началось в 2009 году.

Риски Интернета вещей

Резкое повышение связанности сетей не только обеспечивает их быстродействие и является важнейшей предпосылкой для сбора и обработки больших данных, но и резко повышает риски атак со стороны преступников, террористов и иных злоумышленников.

Не будет преувеличением сказать, что ситуационная среда для преступлений необратимо изменилась. В доцифровом мире мы могли четко различать уличную организованную преступность и высокотехнологичный криминал. В связанном цифровом мире даже незначительное преступление может неожиданно, в том числе и для преступников, привести к целому каскаду негативных последствий.

Под Интернетом вещей обычно понимаются устройства, за исключением компьютеров, ноутбуков и смартфонов, подключенные к Интернету и друг к другу. Устройства IoT взаимодействуют без человека и помимо человека. IoT – масштабируемая гиперсеть, состоящая из беспроводных сетей и подключенных к ним устройств различного уровня автономности с уникально идентифицируемыми точками, которые информационно взаимодействуют между собой в обоих направлениях по IP протоколам без человеческого вмешательства.

Компания Intel – общепризнанный мировой лидер в области IoT – определяет его как «связанные через беспроводные технологии интеллектуальные устройства различного масштаба – от крошечных микросхем до исполинских машин, – которые взаимодействуют друг с другом и позволяют извлечь для обработки машиночитаемые данные».

Согласно британской классификации, IoT состоит из нескольких принципиально разных, но взаимосвязанных слоев или компонентов, в том числе:

– имплантированных или подсоединенных к человеческому телу электронных устройств, передающих информацию вовне и получающих извне команды по беспроводным сетям;

– повседневных вещей с управляющими чипами, подсоединенными беспроводными сетями к внешним серверам, в том числе, предметов одежды, обуви, бытовой техники, компонентов управления домом, включая воду, электричество, охранные системы и т. п.;

– специализированных сенсорных систем видео- и иного наблюдения, подсоединенных к оптическим и беспроводным сетям. В их число входят, прежде всего, домашние, районные, коммерческие и городские системы видеонаблюдения, сенсоры аудио и термоконтроля и т. п.;

– частично или полностью автономных транспортных средств любого назначения, управляемых подключенными к двусторонним сетям программно-аппаратными устройствами;

– частично или полностью автономных производственных систем, включающих производственных роботов, частично автоматизированные линии и т. п.;

– все виды инфраструктур любого назначения, управляемых полностью или частично автоматизированными устройствами, подключенными к Интернету;

– критических инфраструктур, под которыми понимаются особо важные для национальной безопасности гиперсети и сети, обеспечивающие функционирование государственных, военных и городских объектов и сетей.

Несмотря на все достоинства IoT технологий, людей по-прежнему пугают их возможности. Согласно опросу Genalto, в Великобритании около 90 % пользователей не доверяют IoT устройствам или не знают, какие дополнительные плюсы они имеют по сравнению с традиционной бытовой техникой. При этом, согласно данным того же опроса, около 75 % британцев хотели бы приобрести бытовую технику с подключенными IoT технологиями. Это – общая тенденция. Население практически всех развитых стран мира уже давно отдает себе отчет в нарушении приватности и возрастании рисков, но при этом продолжает все более активно использовать различные гаджеты. Феномен современного мира – это знание об опасностях и рисках и при этом их полное игнорирование населением и отчасти бизнесом. Больше всего респондентов опасаются утечек данных (40 %), получения несанкционированного доступа сторонних организаций к личной жизни (19 %) и использования IoT криминалом (16 %).

Еще в 2016 г. Джеймс Клеппер – тогдашний Директор национальной разведки США – сообщил, что не может исключить «использования спецслужбами – ФБР и полицией – IoT для слежения, наблюдения, определения местоположения и сбора информации о пользователях, попавших под подозрение структур национальной безопасности».

Главные риски и опасности IoT заключены в его масштабах, тотальной связанности, темпах развёртывания и независимости от взаимодействия с людьми. IoT превращает цифровую реальность в сплошную связанную среду, где все устройства и сети взаимодействуют между собой.

Риски в значительной степени порождены тем, что IoT устройства предназначены для повседневного пользования. Они опираются на весьма простую технологию и соответственно предусматривают лишь элементарные меры безопасности. В то же время IoT устройства с каждым годом все шире используются в критически важной национальной инфраструктуре, системах жизнеобеспечении городов и сфере медицинского обслуживания. К концу 2030 года количество активных устройств Интернета вещей превысит 25 миллиардов. Соответственно любое нарушение целостности этих систем может быть предельно опасно для общества.

Департамент Внутренней безопасности США в 2017 году выявил, что еще в 2012 году злоумышленники сумели проникнуть в систему термостатов государственного завода в Нью-Джерси, производящего ядерные компоненты, и почти пять лет находились в системе. Согласно данным компании Verizon, в 2016-2017 годах IT серверы 15 университетов США подверглись атаке со стороны собственных торговых автоматов по продаже напитков и бутербродов, расположенных в кампусах. В Великобритании за этот же период было обнаружено более 1 000 уязвимостей в IoT устройствах, содержащихся в инсулиновых помпах, дефибрилляторах и кардиостимуляторах.

В интервью журналу Vice в конце 2016 года создатель поисковика по IoTShodan Джон Мэтерли рассказал, что в течение года ему, используя поисковик, удалось обнаружить уязвимости и подключиться к ускорителю элементарных частиц во Франции, многомегаваттной гидроэлектростанции в Китае, англо-американской единой сети суперкомпьютеров, объединяющей министерства энергетики двух стран, АНБ и британский Центр электронной разведки. Ему удалось выяснить, что эти уязвимости существовали на объектах в течение от 6 месяцев до 2,5 лет, и службы информационной безопасности не обнаружили за этот период уязвимости и утечки.

Согласно публикации газеты Times три поисковых системы по IoT, в т. ч. Shodan, Censys и Thingful, в 2017 году обнаружили в Великобритании более 500 тыс. устройств IoT, обладающих критическими уязвимостями, которые позволяют не только получать информацию с этих устройств, но и взять их под управление. Наиболее уязвимыми в Великобритании являются оснащенные IoT камеры видеонаблюдения в частном секторе, домашние системы отопления, бытовые холодильники и гаражные ворота.

ISASA (Ассоциация аудита и контроля информационных систем) несколько лет назад провела глобальный опрос о рисках IoT среди специалистов IT Англии и Уэльса. Выяснилось следующее. 44 % отметили, что в 2016-2017 годах в их организациях уже имели место случаи нарушения безопасности с использованием IoT устройств, 85 % уверены, что это случится в ближайшие год-полтора, а 84 % отметили, что наиболее опасными для частного бизнеса являются уязвимости, присущие только IoT устройствам.

Исследователи из Университета имени Бен-Гуриона (Израиль) нашли в 2018 году в IoT ошибки, которые можно использовать для того, чтобы управлять системой «умного полива» со стороны. Получив контроль над большим количеством дождевателей, злоумышленник может израсходовать запасы воды в целом городе. По оценкам авторов, 1355 захваченных разбрызгивателей хватит, чтобы опустошить стандартную водонапорную башню в течение часа, а резервуар объемом 400 тысяч кубических метров за ночь могут исчерпать 23866 устройств.

Наша зависимость от технологий растет намного быстрее, чем способность обеспечивать от них защиту при использовании криминалом и террористами. Соответственно, вне зависимости от стараний полиции и спецслужб количество и ущерб от киберпреступлений с использованием IoT будет в ближайшие годы неуклонно нарастать. Однако это – только часть проблемы. Вторая заключается в следующем. Известно, что чем больше устройств в сети, и чем более переплетены сети, тем выше риск случайных отказов, возникновения неисправностей, которые могут привести к веерным отключениям. Специалисты по информационной безопасности полагают, что на горизонте двадцатых годов размеры и темпы увеличения сети Интернета всего будут столь велики, что неизбежно приведут к крупномасштабным катастрофам даже без вмешательства преступников и террористов. Это, кстати, открывает для последних дополнительные лазейки. У них возникает непреодолимый соблазн осуществить злонамеренные действия в сети, маскируя их под технические неисправности.

Производители, особенно импортеры, игнорируют ответственность перед покупателем. Например, китайский производитель игрушек никогда не будет продавать плюшевых мишек с иголками внутри, а корейский производитель автомобилей не выпустит автомобиль без тормозов. Если же на рынок поставляются плюшевые мишки с IoT или автомобили с IoT устройствами, то такая ситуация не просто вероятна, а уже имеет место в реальности. Например, из-за недостаточной информационной безопасности японских автомобилей в Великобритании в 2017 году преступной группе в составе индийских математиков и украинских программистов, действующих по заказу британских преступников, удалось перехватить управление шестью автомобилями. В результате несколько человек были убиты и получили тяжелые травмы. Автомобиль с IoT стал орудием убийства.

Существуют три ключевых триггера наращивания угроз и рисков со стороны Интернета всего в повседневной человеческой жизнедеятельности, управлении государствами и функционировании бизнеса. Первый, о чем говорилось выше, это – темпы и масштабы наращивания IoT и в целом Интернета всего. Второй – на порядок худшее, чем в корпоративном и потребительском Интернете (привычном нам Интернете), состояние с информационной безопасностью. Это относится как к программам, встроенным в девайсы IoT, так и к защите коммуникации девайсов с серверами обработки данных. Третий – это синхронизация устройств IoT со смартфонами, которые в свою очередь практически беззащитны перед хакерами, киберкриминалом и террористами. Девайсы – это распахнутые настежь для деструктивных сил ворота в IoT.

Основные направления использования Интернета вещей криминалом

Эксперты США, Великобритании и ЕС выделяют несколько основных направлений использования IoT преступниками:

– использование IoT уязвимостей для вымогательства и шантажа. Развитие атак на устройства IoT во многом напоминает историю ранних атак на классические компьютеры, серверы и гаджеты. Используются наиболее вопиющие уязвимости и для атак применяется недорогой покупной софт. Очевидно, что в ближайшее время можно ожидать появления такого неприятного явления, как вымогательское ПО, нацеленное на IoT системы – компоненты умных домов, инфраструктуру умного города, публичного транспорта, робототехнических линий и т. п. Учитывая опыт классических IT систем, атаки с использованием вредоносных программ-вымогателей, действующих через IoT, могут быть весьма прибыльными для киберпреступников;

– использование уязвимостей IoT для промышленного шпионажа и криминальной разведки. Плачевное состояние дел с информационной безопасностью IoT открыло киберпреступникам возможность использования IoT устройств как ворот в «хорошо защищенные корпоративные, муниципальные и федеральные сети».

Наибольшим уровнем уязвимости обладают системы видеонаблюдения и как это ни парадоксально системы охраны периметра предприятия. Эти уязвимости, как правило, используются для проникновения в корпоративные системы и кражи оттуда документации, интеллектуальной собственности, файлов с юридическими и бухгалтерскими документами.

Наличие многочисленных уязвимостей в IoT устройствах делает IoT сети, соединяющие эти устройства, желанной добычей для киберпреступников. Они превращают такие сети в распределенные зомби-компьютеры. Эти зомби-сетевые компьютеры используются для DDoS атак на сайты и платформы в традиционном Интернете.

– использование IoT устройств для совершения тяжких криминальных преступлений. Поскольку одной из наиболее насыщенных IoT устройствами сферой является личный транспорт, то преступники используют уязвимости IoT устройств в автомобилях для перехвата управления ими с последующим инициированием катастроф.

Главная опасность бытового IoT – это использование уязвимостей IoT для проникновения в частную жизнь граждан. Согласно создателю поисковика Shodan в 2017 году при помощи этого поисковика можно было обнаружить уязвимости у родительских видеокамер в более чем 300 тыс. британских семей, подключиться к этим камерам и наблюдать домашнюю жизнь семей и их взаимоотношения с детьми.

The New Times в 2018 году опубликовала отчет о преследованиях и домашнем насилии через устройства, подключенные к Интернету. Преследователи, или, как их еще называют, абьюзеры (эмоциональный насильник) используют их не только для слежки за своими жертвами. Они меняют коды дверей, включают и выключают свет и повышают температуру термостата до невыносимого состояния. Их цель – сделать своих жертв максимально несчастными.

Стать жертвами домашнего насилия могут любые обладатели IoT устройств. Согласно статистике McKinsey, в 2017 году в 29 млн домов в США было хотя бы одно умное устройство. По данным WomenSY, уже несколько человек, обратившихся за помощью в эту организацию по борьбе с насилием, попали в психиатрические учреждения. Их расстройства связаны с тем, что умными устройствами в их доме кто-то манипулировал. Национальная горячая линия по борьбе с бытовым насилием сообщает: с каждым месяцем все больше людей звонят с параноидальными жалобами – кто-то управляет их домом. Люди теряют контроль над дверями, динамиками, термостатами, лампами и камерами.

IoT оказывает все более значительное влияние на бизнес. Наиболее широко используются устройства IoT в авиастроении, энергетике, химической промышленности, банковском секторе, а также автомобилестроении. По состоянию на сегодняшний день именно автомобилестроение в наибольшей мере страдает от киберпреступности, связанной с IoT. В 2015 году компания Крайслер объявила о возврате 1,4 млн автомобилей после того, как пара хакеров продемонстрировали журналу Wired, что, используя IoT устройства контроля состояния тормозов, можно удаленно взять под управление автомашины Крайслер. В 2016 году ФБР выпустило специальное предупреждение, что через IoT устройства может быть перехвачено управление траками и грузовиками девяти производителей.