Todd Humphreys: Como enganar um GPS

Alguma coisa aconteceu nas primeiras horas da manhã do dia 2 de maio de 2000 que teve um efeito profundo no modo como nossa sociedade funciona. Ironicamente, quase ninguém percebeu na hora. A mudança foi silenciosa, imperceptível, a não ser que soubéssemos exatamente o que procurar. Naquela manhã, o presidente dos EU, Bill Clinton, ordenou que uma determinada chave fosse ativada nos satélites em órbita do Sistema de Posicionamento Global. Instantaneamente, todo receptor civil de GPS no mundo passou de erros desde o tamanho de um campo de futebol até o tamanho de uma sala pequena.

É difícil antecipar o efeito que esta mudança na precisão teve sobre nós. Antes dessa chave ser ativada, não tínhamos sistemas de navegação para carros fornecendo orientações passo a passo, porque nessa época, o GPS não podia nos dizer em que quarteirão estávamos, muito menos em que rua.

Para geolocalização, a precisão é importante, e as coisas só melhoraram nos últimos 10 anos. Com mais estações de base, mais estações terrestres, melhores receptores e melhores algoritmos, o GPS agora pode não apenas lhe dizer em que rua você está, mas em que parte da rua.

Esse nível de precisão desencadeou uma rajada de inovações. Na verdade, muitos de vocês chegaram aqui hoje com a ajuda de seu Tom Tom ou seu smartphone. Mapas de papel estão se tornando obsoletos.

Mas agora estamos à beira de outra revolução na precisão da geolocalização. E se eu lhes dissesse que o posicionamento de dois metros que nossos celulares e nossos Tom Toms nos permitem atualmente é patético comparado com o que poderíamos ter? Durante algum tempo tínhamos conhecimento de que se prestássemos atenção à fase portadora do sinal do GPS, e se tivéssemos uma conexão com a Internet, poderíamos passar de metros de precisão para centímetros, e até milímetros.

Então por que não temos esse recurso em nossos telefones? Somente, acredito eu, por falta de imaginação. Os fabricantes não incorporaram essa técnica da fase portadora aos seus chips de GPS baratos porque eles não tinham certeza do que o público geral faria com geolocalização tão precisa que poderia apontar as rugas na palma de sua mão. Mas vocês e eu e outros inovadores, nós podemos ver o potencial neste salto em precisão. Imaginem, por exemplo, um aplicativo de realidade aumentada que cobre um mundo virtual com precisão de nível milimétrico sobre o mundo físico. Eu poderia criar para vocês uma estrutura 3D aqui, milimetricamente exata, que só vocês poderiam enxergar, ou meus amigos em casa.

Então, esse nível de posicionamento, é isso que estamos procurando, e acredito que, nos próximos anos, faço essa previsão, que esse tipo de posicionamento baseado em fase portadora, hiperpreciso se tornará barato e comum, e as consequências serão fantásticas.

O Santo Graal, é claro, é o ponto GPS. Vocês se lembram do filme "O Código Da Vinci?" Aqui Professor Langdon está examinando um ponto GPS, que seu cúmplice lhe diz ser um mecanismo de rastreamento com precisão de 60 centímetros em qualquer lugar do mundo, mas sabemos que no mundo da não ficção, o ponto GPS é impossível, certo? Por uma razão, o GPS não funciona em ambientes fechados, e por outra, não se fazem mecanismos tão pequenos, especialmente quando esses mecanismos têm que retransmitir suas medidas numa rede.

Bem, essas objeções eram perfeitamente compreensíveis alguns anos atrás, mas as coisas mudaram. Há uma forte tendência à miniaturização, melhor sensibilidade, de tal forma que, há alguns anos, um dispositivo de rastreamento GPS se parecia com esta caixa desajeitada à esquerda das chaves. Compare-o com o dispositivo lançado há poucos meses que está agora acondicionado em algo do tamanho de um porta-chaves, e se dermos uma olhada na última tecnologia de um receptor GPS completo, que mede apenas um centímetro num dos lados e é mais sensível do que nunca, percebemos que o ponto GPS logo passará de ficção a realidade.

Imaginem o que poderíamos fazer num mundo cheio de pontos GPS. Não é só que você nunca mais vai perder sua carteira ou suas chaves ou seu filho quando estiver na Disneylândia. Você vai comprar pontos GPS aos montes, e os vai colocar em tudo o que possui que valha mais do que poucos dólares.

Numa manhã recente não consegui achar meus sapatos, e, como sempre, tive que perguntar à minha esposa se ela os tinha visto. Mas não deveria ter que incomodá-la com esse tipo de banalidade. Eu deveria poder perguntar à minha casa onde meus sapatos estavam. (Risos)

Vocês que trocaram para o Gmail, se lembram de como foi agradável deixar de ficar organizando todos os seus emails para simplesmente procurá-los. O ponto GPS fará o mesmo com o que possuímos.

Bem, é claro, há o outro lado do ponto GPS. Eu estava em meu escritório há alguns meses e recebi um telefonema. A mulher na linha, vamos chamá-la Carol, estava em pânico. Parecia que um ex-namorado de Carol, da Califórnia a tinha encontrado no Texas e a estava seguindo. Vocês devem estar se perguntando por que ela estava me ligando. Bem, eu também estava. Mas acontece que havia um ponto técnico no caso de Carol. Todas as vezes que seu ex-namorado aparecia, nos momentos mais improváveis e nos lugares mais improváveis, ele carregava um laptop aberto, e com o tempo Carol percebeu que ele tinha plantado um dispositivo rastreador GPS no carro dela, então ela me ligava para ajudá-la a desabilitá-lo.

"Bem, você deveria procurar um bom mecânico e pedir que ele desse uma olhada em seu carro," eu disse.

"Já fiz isso," ela falou. "Ele não viu nada óbvio, e ele disse que teria que desmontar o carro todo."

"Bem, então é melhor você procurar a polícia," eu disse.

"Já fiz isso," ela respondeu. "Eles não têm certeza se isso pode ser configurado como perseguição, e eles não estão preparados tecnicamente para achar o dispositivo."

"Ok, e o FBI?"

"Também já conversei com eles, e a história é a mesma."

Então conversamos sobre a sua vinda ao meu laboratório e a realização de uma varredura do carro dela, mas eu nem tinha certeza se aquilo funcionaria, devido ao fato desses dispositivos estarem configurados para transmitir somente quando estivessem dentro de zonas seguras ou quando o carro estivesse em movimento.

Assim, lá estávamos nós. Carol não é a primeira, e certamente não será a última, a se encontrar nesse tipo de ambiente assustador, numa situação preocupante causada por um rastreamento GPS.

Na verdade, enquanto eu examinava seu caso, descobri, para minha surpresa, que não é expressamente ilegal que você ou eu coloquemos um dispositivo de rastreamento no carro de outra pessoa. A Corte Suprema estabeleceu no mês passado que um policial tem que conseguir um mandado se quiser fazer um rastreamento prolongado, mas a lei não é clara sobre civis fazendo isso com outros, logo não temos que nos preocupar apenas com o Big Brother, mas também com o Big Neighbor. (Risos)

Há uma medida que Carol podia ter tomado, muito eficaz. Chama-se Wave Bubble. É um inibidor GPS de código aberto, desenvolvido por Limor Fried, um estudante de graduação no MIT, e Limor o define como "uma ferramenta de reivindicação de nosso espaço pessoal." Com o giro do botão cria-se uma bolha ao seu redor dentro da qual os sinais de GPS não funcionam. Eles são suprimidos pela bolha. E Limor criou isto, em parte, porque, como Carol, ela se sentiu ameaçada por um rastreamento GPS. Então ela postou seu projeto na internet, e se vocês não tiverem tempo para criar seu próprio, podem comprá-lo. Os fabricantes chineses vendem milhares de dispositivos quase iguais a esse na internet.

Então vocês podem estar pensando, o Wave Bubble parece ótimo. Eu devia ter um. Talvez seja útil caso alguém coloque um dispositivo de rastreamento no meu carro. Mas vocês devem estar cientes que seu uso é ilegal nos Estados Unidos. E por quê? Bem, porque, de fato, não é uma bolha. Seus sinais de interferência não param ao redor do seu espaço pessoal ou ao redor do seu carro. Eles continuam interferindo em outros receptores de GPS inocentes a quilômetros de você (Risos)

Agora, se você fosse Carol ou Limor, ou alguém que se sente ameaçado por rastreamento GPS, talvez não ache errado ligar um Wave Bubble, mas na verdade, os resultados podem ser desastrosos. Imagine, por exemplo, que você é o capitão de um navio de cruzeiro tentando achar seu caminho através de um denso nevoeiro e um passageiro lá de trás liga um Wave Bubble. De repente seu leitor de GPS não registra nada, e então só tem você e o nevoeiro e o que quer que você consiga do sistema de radar se você lembrar como usá-lo. Na verdade, faróis não são mais atualizados ou passam por manutenção, e o LORAN, o único substituto para o GPS, saiu de linha ano passado.

Nossa sociedade moderna tem uma relação especial com o GPS. Somos quase cegamente dependentes dele. Já está profundamente embutido em nossos sistemas e infraestrutura. Alguns o chamam "a utilidade invisível." Logo, ligar um Wave Bubble talvez não cause apenas inconveniência. Pode ser mortal.

Mas, como se vê, a fim de proteger sua privacidade em detrimento da confiabilidade geral do GPS há algo ainda mais potente e mais subversivo que o Wave Bubble, e esse é o falsificador GPS.

A ideia por trás de um falsificador GPS é simples. Em vez de interferir com os sinais do GPS, você os falsifica. Você os copia, e se fizer certo, o dispositivo que está sendo atacado sequer percebe que está sendo enganado.

Deixem-me mostrar como funciona. Em qualquer receptor GPS, há um pico que corresponde aos sinais autênticos. Estes três pontos vermelhos representam os pontos de rastreamento que tentam se manter centrados no pico. Mas se mandamos um sinal falso de GPS, outro pico aparece, e se conseguirmos deixar estes dois picos perfeitamente alinhados, os pontos de rastreamento não conseguem diferenciar, e eles são invadidos pelo sinal falso mais forte, expulsando o pico autêntico. neste ponto, acabou o jogo. Os sinais falsos agora controlam completamente este receptor GPS.

Então isso é realmente possível? É possível de fato manipular o tempo e a posição de um receptor GPS desse jeito, com um falsificador? Bem, a resposta curta é sim. O segredo é que sinais de GPS civis são completamente abertos. Não são encriptados. Não têm qualquer autenticação. São totalmente abertos, vulneráveis a um tipo de ataque de falsificação. Mesmo assim, até bem recentemente, ninguém se preocupava com falsificadores GPS. As pessoas imaginavam que seria muito complexo ou muito caro para um hacker construir um.

Mas eu, e um colega do doutorado, nós discordávamos disso. Nós sabíamos que não seria tão difícil, e queríamos ser os primeiros a construir um para que pudéssemos sair na frente nesse problema e ajudar a proteger contra falsificação de GPS. Eu me lembro vividamente da semana que terminamos. Nós construímos um na minha casa, o que significa que tive uma ajudinha extra do meu filho de três anos Ramon. Aqui está Ramon — (Risos) — buscando um pouco de atenção do papai naquela semana. No início, o falsificador era somente um emaranhado de fios e computadores, mas em fim conseguimos empacotar tudo numa pequena caixa.

Agora o momento Dr. Frankenstein, quando o falsificador finalmente veio à vida e eu vislumbrei seu terrível potencial, aconteceu numa noite quando eu testei o falsificador com meu iPhone. Vou mostrar algumas gravações daquele primeiro experimento. Eu passei a confiar completamente naquele pontinho azul e naquele círculo azul tranquilizante. Eles pareciam falar comigo. Eles diziam, "Aqui está você. Aqui está você." (Risos) E "pode confiar em nós." Então algo parecia muito errado com o mundo. Era um sentimento, quase, de traição, quando este pontinho azul começou na minha casa, e foi fugindo em direção ao norte me deixando para trás. Eu não estava me movendo. Naquela hora o que eu vi naquele pontinho azul em movimento foi o potencial para o caos. Eu vi aviões e navios se desviando da rota, com o capitão descobrindo tarde demais que algo estava errado. Eu vi o cronômetro derivado do GPS na bolsa de valores de Nova York sendo manipulado por hackers. Mal se pode imaginar o tipo de estrago que você poderia causar se soubesse o que estava fazendo com um falsificador GPS.

Há, porém, uma característica que redime o falsificador GPS. Ele é a arma suprema contra uma invasão de pontos GPS. imagine, por exemplo, que você está sendo rastreado. Bem, você pode fazer o rastreador de bobo. fingindo estar no trabalho quando você está de férias na verdade. Ou, se você for a Carol, você poderia atrair seu ex-namorado até um estacionamento vazio onde a polícia estivesse esperando por ele.

Eu estou fascinado por este conflito, este conflito iminente, entre privacidade de um lado e a necessidade de um espectro de rádio limpo do outro Nó simplesmente não podemos tolerar inibidores e falsificadores GPS, e mesmo assim, dado a falta de meios legais eficazes para proteger nossa privacidade do ponto GPS, podemos mesmo julgar as pessoas por querer ligá-los, por querer usá-los?

Eu mantenho esperança que seremos capazes de reconciliar esse conflito com um tipo de, alguma tecnologia ainda não descoberta. Mas por enquanto, pegue sua pipoca, pois as coisas vão ficar interessantes.

Nos próximos anos, muitos de vocês ficarão orgulhosos de possuir um ponto GPS. Talvez até tenham uma bolsa cheia deles. Nunca mais perderão suas coisas de novo. O ponto GPS vai reorganizar suas vidas. Mas será que você vai resistir à tentação de rastrear seu companheiro? Ou será capaz de resistir à tentação de ligar um falsificador GPS ou um Wave Bubble para proteger sua própria privacidade?

Então, como sempre, o que vemos logo no horizonte está cheio de promessas e perigos. Será fascinante ver como isso vai acabar.

Obrigado. (Aplausos)