Khi phần mềm trở nên 'vô hình': Kỷ nguyên AI quét lỗ hổng và hồi kết của các cuộc tấn công mạng

Tôi vừa trở về sau vài ngày tham dự Usenix Security, ngay tại quê nhà Baltimore của mình. Điều này có nghĩa là những ngày qua tôi chỉ xoay quanh hai kiểu hội thoại: thứ nhất, giải thích cho các đồng nghiệp rằng Baltimore thực tế không giống như trong phim The Wire. Và thứ hai, cố gắng không nói về AI.

Ở đây, tôi sẽ phá vỡ cả hai quy tắc đó.

Tôi có nhiều lo ngại về ý nghĩa của AI đối với lĩnh vực của chúng ta, theo nhiều định nghĩa khác nhau về "lĩnh vực". Nhưng trong bài viết này, tôi chỉ muốn tập trung vào một điều mà tôi bắt đầu lo lắng, và đó là một điều khá nghịch lý: cụ thể là tôi lo ngại rằng AI sẽ làm cho phần mềm trở nên quá bảo mật.

Mặc dù nghe có vẻ không tệ lắm, nhưng điều này lại dẫn đến một hệ quả. Ý tôi rất cụ thể: tôi lo ngại rằng các cơ quan tình báo và thực thi pháp luật của Hoa Kỳ sắp rơi vào tình trạng "Going Dark" (mù thông tin), nghĩa là: họ sắp đột ngột mất đi một phần lớn năng lực của mình. Và đây sẽ không chỉ là vấn đề đối với các cơ quan đó, mà còn đối với những người coi trọng an ninh máy tính và quyền riêng tư nói chung.

Going Dark và kỷ nguyên của việc thực thi pháp luật thông qua tấn công mạng

Để giải thích làm thế nào chúng ta đi đến bước này, chúng ta cần nói về lịch sử gần đây. Điều này cho tôi một cái cớ hợp lý để nhắc đến The Wire, chỉ vì nó chứa đựng một lát cắt thực tế về việc giám sát điện tử trông như thế nào vào năm 2002. Nếu bạn đã xem bộ phim này, bạn sẽ nhớ rằng cảnh sát cố gắng theo dõi những kẻ buôn ma túy sử dụng điện thoại công cộng và điện thoại dùng một lần (burner), và chủ yếu dùng chúng cho các cuộc gọi thoại. Điện thoại di động trong phim còn khá mới mẻ — nhưng dưới góc độ công nghệ — không có gì trong kịch bản này khiến một cảnh sát từ năm 1989 phải kinh ngạc.

Chưa đầy một thập kỷ kể từ khi bộ phim ra mắt, mọi thứ đã hoàn toàn khác biệt.

Sự thay đổi bắt đầu vào cuối những năm 2000, nhờ sự trỗi dậy của điện thoại thông minh và nhắn tin. Vì điện thoại thông minh có thể lưu trữ dữ liệu cũng như truyền tải nó, những chiếc điện thoại này đã trở thành một nguồn năng lực mới cho thực thi pháp luật. Tình cờ thay, vào khoảng năm 2010, Apple bắt đầu mã hóa dữ liệu iPhone bằng một khóa bắt nguồn từ mật mã của người dùng (và điện thoại Android cũng làm theo ngay sau đó). Năm tiếp theo, Apple triển khai mã hóa đầu cuối (end-to-end encryption) trong tin nhắn văn bản trên iPhone. Đến năm 2014, một startup nhắn tin tên là WhatsApp đã thu hút 600 triệu người dùng trên toàn thế giới. Đến năm 2016, số người dùng đó, giờ đã gần một tỷ, đều sử dụng tính năng nhắn tin mã hóa đầu cuối mặc định. Biểu đồ dưới đây cho thấy một cái nhìn về việc sự thay đổi đó đã diễn ra nhanh chóng như thế nào:

FBI và các cơ quan thực thi pháp luật không hề thờ ơ với những gì đang xảy ra. Năm 2014, Giám đốc Comey đã công bố một sáng kiến mang tên Going Dark, nhằm khởi động một "cuộc đối thoại quốc gia" về những gì các nhà cung cấp có thể làm — hoặc bị buộc phải làm — để giúp các phương tiện truyền thông mới này trở nên dễ đọc đối với cơ quan thực thi pháp luật và phản gián.

Năm 2016, cơ quan này không còn chỉ dừng lại ở việc thảo luận. Sau một vụ tấn công khủng bố khiến FBI nắm giữ chiếc iPhone bị khóa của kẻ xả súng, cơ quan này đã ra lệnh cho Apple phải cấp quyền truy cập. Công ty đã từ chối. Điều phá vỡ thế bế tắc — và ở một mức độ nào đó, đã kết thúc chính "Going Dark" — là điều mà cả FBI lẫn Apple đều không ngờ tới. Một công ty bên ngoài thông báo rằng không cần sự hỗ trợ của Apple: họ có thể đơn giản là hack chiếc điện thoại đó.

Vụ kiện Apple v. FBI hóa ra lại là một hình ảnh thu nhỏ của toàn bộ cuộc tranh luận. Trong thập kỷ tiếp theo, các cơ quan thực thi pháp luật và tình báo tiếp tục yêu cầu các "cửa sau" (backdoors) để "truy cập đặc biệt". Nhưng giờ đây sự cấp bách đã không còn: các cơ quan và nhà sản xuất biết rằng thực thi pháp luật có thể mua các công cụ hack mục tiêu như GrayKey (để mở khóa điện thoại) hoặc thậm chí các công cụ khai thác từ xa như Pegasus của NSO Group, nếu họ thực sự cần. Các nhà cung cấp như Apple và Google đã phòng thủ mạnh mẽ, vá các lỗ hổng ngay khi họ phát hiện ra. Nhưng điều này vẫn chưa đủ. Những thợ săn lỗ hổng tấn công thương mại liên tục tìm cách giữ ưu thế.

Và giờ đây, tất cả những điều đó dường như sắp trở thành lịch sử.

Kỷ nguyên săn lỗi bằng AI đã đến

Tháng 4 năm nay (chỉ mới bốn tháng trước!), Anthropic đã công bố một mô hình mới có tên là Mythos được tối ưu hóa để tìm kiếm lỗ hổng phần mềm. Chính phủ Hoa Kỳ đã tạm thời chặn việc xuất khẩu mô hình này, giới hạn nó trong các cơ quan của Hoa Kỳ. Mặc dù lệnh cấm gây chấn động và tạo hiệu ứng truyền thông tốt, nhưng hóa ra nó hầu như vô nghĩa. OpenAI, cùng với các phòng thí nghiệm mô hình mã nguồn mở của Trung Quốc như Z.ai và Moonshot, đã chứng minh rằng việc tìm kiếm lỗ hổng không phải là thứ mà một phòng thí nghiệm duy nhất có thể độc quyền. Danh sách các lỗ hổng nghiêm trọng mà các mô hình này tìm thấy đang trở nên đáng sợ (hoặc ấn tượng) hơn mỗi ngày.

Ban đầu, điều này có vẻ là tin tốt cho đội tấn công và các hacker nói chung. Nhưng tôi nghi ngờ rằng mọi chuyện sẽ diễn ra như vậy. Những người phòng thủ hiện đang trong quá trình vá mọi lỗi mà họ có thể tìm thấy — thường là những lỗi tồn tại hàng thập kỷ — nên khối lượng công việc tồn đọng rất lớn. Nhưng họ đang đạt được tiến bộ. Toàn bộ chuỗi công cụ CI đang được xây dựng lại để tích hợp quét lỗ hổng dựa trên AI trước khi phần mềm đến tay hacker. Mặc dù tôi nghi ngờ rằng điều này có nghĩa là mọi lỗi sẽ được tìm thấy (ngay cả việc tính toán số lượng lỗi trong một đoạn mã có lẽ cũng không thể tính toán được), nhưng trong thế giới thực, có vẻ như chúng ta sẽ sớm đạt đến một giới hạn nào đó về số lượng lỗi có thể khai thác.

Do đó: trong hai năm tới, các phần mềm lớn có khả năng sẽ cạn kiệt các lỗi có thể khai thác từ xa.

Rõ ràng tôi nghĩ đây là điều tuyệt vời. Nhưng đối với thực thi pháp luật và các cơ quan tình báo tấn công, đó sẽ là một cơn ác mộng. Lần đầu tiên kể từ năm 2010, thực thi pháp luật có thể trải nghiệm cảm giác thực sự "mù thông tin" (go dark), trên một danh mục khổng lồ các thiết bị và phần mềm tiên tiến (được bảo trì tốt).

Vậy tại sao đây lại là một vấn đề?

Cuộc tranh luận về các cơ chế "truy cập đặc biệt" chưa bao giờ thực sự biến mất. Ở một số nơi, như Vương quốc Anh, nó thậm chí còn phát triển thành thứ gì đó tồi tệ hơn. Ở Mỹ, nó chủ yếu rơi vào trạng thái ngủ đông. Một phần sự chậm lại này có thể được quy cho sự phản đối của các chuyên gia — các học giả và kỹ sư trong ngành chỉ ra rủi ro rằng các cửa sau có thể bị lạm dụng bởi chính những đối thủ mà các cơ quan được cho là đang bảo vệ chúng ta. Nhưng tôi sợ rằng đây không phải là một sự tạm dừng dựa trên nguyên tắc, mà giống như một thị trường đang định giá nguồn cung.

Việc loại bỏ các lỗ hổng dễ khai thác sẽ khiến nhu cầu của các cơ quan thực thi pháp luật (và tình báo) trở nên cấp thiết hơn nhiều. Nhu cầu về các cửa sau có chủ đích sẽ bắt đầu lại một cách nghiêm túc. Kết quả sẽ là áp lực to lớn lên ngành công nghiệp để tái cấu trúc hệ thống của họ nhằm tạo điều kiện cho việc truy cập đặc biệt. Trong một số trường hợp, các chính phủ sẽ yêu cầu những khả năng này với kỳ vọng rằng chúng sẽ hữu ích cho việc gián điệp các chính phủ khác — một chiến lược có thể không bị phát hiện trong kỷ nguyên tiền AI, nhưng có lẽ sẽ kém hiệu quả hơn bây giờ. Kết quả là không thể đoán trước. Một kết quả có thể là các chính phủ ngoài Hoa Kỳ sẽ hoàn toàn loại bỏ sự phụ thuộc vào phần mềm của Hoa Kỳ.

Điều tồi tệ nhất về động thái này là các cửa sau tiềm năng mới này có lẽ sẽ chỉ ảnh hưởng đến các quốc gia yêu cầu chúng, nghĩa là chúng chủ yếu chỉ hữu ích cho việc cho phép Hoa Kỳ làm suy yếu chính hệ thống của mình. Điều này sẽ tạo điều kiện cho các đối thủ nước ngoài tìm ra những cách mới để tấn công hệ thống liên lạc của chúng ta. Sự tự phá hoại có chủ đích này sẽ xảy ra đúng vào thời điểm chúng ta cuối cùng cũng kiểm soát được việc bảo mật cơ sở hạ tầng của chính mình.

Vậy chúng ta phải làm gì với điều đó?

Thành thật mà nói, tôi không biết. Đây không phải là lời kêu gọi hành động để các chuyên gia tập hợp lại đằng sau một kế hoạch tinh vi. Giống như rất nhiều điều về cuộc cách mạng AI, tôi chỉ nhận ra rằng chúng ta đang trên một con dốc dài trơn trượt dẫn đến một nơi sẽ trông khác biệt so với nơi chúng ta đang đứng hôm nay. Chỉ nhận ra điều này không có nghĩa là tôi có một kế hoạch thông minh để tránh nó. Trong trường hợp này, chúng ta chỉ cần hy vọng rằng lần này chúng ta đưa ra những lựa chọn đúng đắn, không vì lý do gì khác ngoài việc chúng là những lựa chọn đúng.