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Ainda que seu trabalho seja profundamente científico, Gil Herrera tem uma missão quase mística: olhar para o futuro e depois moldá-lo em benefício dos Estados Unidos, usando a estranha física quântica e teoremas matemáticos inextricáveis.
Herrera é o novo líder da Diretoria de Pesquisa da Agência de Segurança Nacional (NSA, pela sigla em inglês). A diretoria, como o resto da NSA, tem uma dupla missão: proteger os sistemas americanos e espionar o resto do mundo. Seu orçamento é confidencial, outro segredo entre muitos, mas a NSA é uma das maiores agências de espionagem do mundo sob quaisquer aspectos e Herrera lidera o maior departamento interno de pesquisa e desenvolvimento da comunidade de inteligência dos Estados Unidos. A diretoria deve encontrar soluções para problemas que ainda não são reais, em um mundo que ainda não existe.
Em sua primeira entrevista desde que conseguiu o emprego, Herrera expõe as tecnologias, e as ameaças, as quais seus funcionários agora se concentrarão. Suas prioridades mostram o quanto os alvos da NSA estão mudando, equilibrando seu trabalho de vigilância de grupos terroristas com uma avaliação da rapidez com que o cenário geopolítico mudou nos últimos anos. Herrera também explica por que o surgimento de novas tecnologias, em termos de ameaça e oportunidade, são a principal preocupação de sua equipe.
Herrera assume o comando enquanto a agência enfrenta novos desafios. O mundo bipolar da Guerra Fria pertence aos livros de história. A rápida ascensão dos Estados Unidos como superpotência solitária acabou. O novo mundo é mais confuso, definido por uma era emergente de grande competição de poder entre nações como Estados Unidos, China e Rússia. Enquanto isso, a NSA ainda está se recuperando de uma série de vazamentos publicados nove anos atrás sobre programas de vigilância globais e domésticos que desencadearam uma tempestade de críticas e pedidos de reforma e mudaram a percepção do americano médio sobre a agência. As empresas que trabalhavam com eles, envergonhadas e com raiva, os deixaram. Depois desse episódio, a NSA mudou sua forma de operação.
“Estamos em um ponto em que precisamos começar a nos concentrar mais em adversários maiores, mais sofisticados e que não necessariamente utilizam serviços comerciais”, diz Herrera. “São adversários que têm seus próprios serviços e que criam sua própria tecnologia. Então, como diretoria de pesquisa, precisamos responder. Precisamos assegurar tecnologias que nos permitem interrogar as enormes quantidades de informações trazidas a nós e ajudar a monitorar os tipos de sistemas que estão surgindo como resultado da grande competição de poder”.
A taxa de mudança tecnológica está se acelerando e se tornando menos previsível.
“Sempre que há esse tipo de mudança, é complexo”, diz Herrera. “Cada geração de tecnologia apresenta seus novos desafios”.
Por exemplo, a diretoria dedicou recursos significativos para dominar a computação quântica, tecnologia que tem o potencial de quebrar a criptografia usada para proteger dados confidenciais no mundo digital de hoje e de amanhã. Países, empresas e universidades influentes estão investindo dinheiro na tarefa de construir um computador quântico poderoso o suficiente para ter um desempenho exponencialmente mais rápido do que os computadores de hoje.
“A grande competição de poder conduz a agenda”, diz Herrera. “Isso muda o tipo de tecnologia e o acesso de que precisamos. A tecnologia quântica e o 5G fazem parte disso”.
A diretoria está na vanguarda da pesquisa em computação quântica desde 1995, logo após a descoberta do algoritmo de Shor, que mostrou como os computadores quânticos podem fatorar números exponencialmente mais rápido que os computadores normais, que é exatamente o tipo de trabalho necessário para quebrar a criptografia.
Traços de uma liderança agora aparecem na forma de pesquisa fundamental que progride no campo e até mesmo nos computadores mais avançados construídos em gigantescas empresas de tecnologia. A tão divulgada corrida para construir o melhor computador quântico do mundo é prova disso: tanto o Google quanto a IBM usam o mesmo componente básico em suas máquinas inventado sob os auspícios dessa liderança da NSA, conhecido como qubits transmon, para criar comportamento quântico. Historicamente, a NSA tem sido o maior financiador da pesquisa acadêmica de computação quântica, diz Herrera.
Herrera hesita em discutir detalhes sobre o que sua diretoria está se concentrando, mas quando perguntado sobre os desafios da espionagem em um mundo de rápido avanço técnico, ele concorda e aponta para o surgimento do 5G em todo o mundo. O 5G traz seus próprios novos desafios na coleta de inteligência, explica Herrera. Monitorar o 5G com sucesso requer uma compreensão profunda do que o torna fundamentalmente diferente de seus antecessores: maior velocidade, menor alcance, mais nós de distribuição, diferentes protocolos de dados.
Compreender o que acontecerá no mundo amanhã requer o domínio dos elementos que o definirão.
História futura
A Diretoria de Pesquisa da NSA é descendente da Câmara Negra, o primeiro grupo de decifradores civis nos Estados Unidos encarregado de espionar tecnologia de ponta, como o telégrafo. O grupo existiu de 1919 a 1929 e decodificou mais de 10.000 mensagens de uma dúzia de nações, de acordo com o livro de 2001 de James Bamford, Body of Secrets: Anatomy of the Ultra-Secret National Security Agency. Além do trabalho criptoanalítico inovador, o grupo conseguiu obter ajuda de vigilância de empresas americanas como a Western Union, que poderia fornecer aos novos espiões americanos comunicações confidenciais para examinar.
A Câmara Negra foi fechada em meio a um escândalo quando o secretário de Estado dos EUA, Henry Stimson, descobriu que o grupo estava espionando aliados e inimigos americanos. O incidente prenunciou a Comissão Church (em inglês, Church Committee) de 1975, que investigou abusos de vigilância por agências de inteligência americanas, e os vazamentos de Snowden de 2013, que expuseram recursos maciços de vigilância eletrônica que desencadearam uma reação global.
Apenas oito meses após o fechamento da Câmara Negra, confrontados com a perspectiva de capacidades de espionagem prejudicada no mundo cada vez mais instável da década de 1930, os EUA reformaram a iniciativa com o Signals Intelligence Service (SIS) do exército. Uma das três pessoas que trabalhavam com os registros antigos da Câmara Negra, um dos fundadores do SIS, que Bamford relata ter sido mantido em segredo do Departamento de Estado, era o matemático Solomon Kullback.
Kullback foi fundamental na quebra de códigos japoneses e alemães antes e durante a Segunda Guerra Mundial, e mais tarde liderou o braço de pesquisa e desenvolvimento da recém-formada Agência de Segurança Nacional. Em um ano, isso evoluiu para a diretoria como a conhecemos hoje: um espaço separado para pesquisa que não é interrompido pelo trabalho diário da agência.
“É importante ter uma organização de pesquisa, mesmo em uma organização orientada a uma missão, para pensar além da crise”, diz Herrera, embora acrescente que a diretoria dedica parte de seu trabalho à “crise do dia”. Ela administra um programa chamado “cientistas de plantão”, que permite que analistas de operação da NSA (que enfrentam desafios técnicos ao analisar informações) solicitem ajuda por e-mail a centenas de cientistas.
Olhando para o futuro
Mas a maior parte do trabalho da diretoria é prever as tecnologias que estão gerações à frente do que temos hoje. Funciona quase como uma pequena faculdade técnica de elite, organizada em torno de cinco departamentos acadêmicos (matemática, física, cibernética, ciência da computação e engenharia elétrica) cada um com 100 a 200 pessoas.
O departamento de segurança cibernética defende a segurança nacional do governo federal e a base militar-industrial do país. É o departamento de nível mais alto, e deliberadamente assim. Nos últimos cinco anos, a NSA, que antes atuava nas sombras, tornou-se mais transparente e ativa em segurança cibernética. Lançou editais e projetos de investigação que antes seriam uma abominação em uma organização cuja existência só foi reconhecida 20 anos após sua fundação.
Agora, os produtos da pesquisa da NSA, como o Ghidra, uma ferramenta gratuita e sofisticada de engenharia reversa que ajuda na dissecação técnica de instrumentos de hackers, bem como de outros softwares, são populares, confiáveis e usados em todo o mundo. Eles servem como poderosas ferramentas de segurança cibernética, um argumento de recrutamento e uma peça de relações públicas, tudo reunido em um só lugar.
O departamento de física, que Herrera já dirigiu, administra dezenas de laboratórios que realizam a maior parte do trabalho em ciências da informação quântica, mas tem uma missão muito mais ampla do que isso. À medida que os avanços no poder da computação bruta ameaçam desacelerar e interromper 60 anos de crescimento previsivelmente rápido da computação, seus físicos estão explorando novos materiais e novas arquiteturas de computação para impulsionar a próxima geração em um futuro menos previsível, exatamente o tipo de tarefa que a diretoria recebeu quando começou a existir.
Enquanto isso, o departamento de engenharia elétrica tem observado atentamente a física e a engenharia das redes de telecomunicações desde o surgimento da internet. Além dos problemas em torno do 5G, ele também aborda todas as facetas do mundo digital, desde cabos submarinos até comunicações por satélite.
Algumas tecnologias futuras não se encaixam muito bem em nenhum departamento específico. O trabalho do departamento de ciência da computação focado em Inteligência Artificial e machine learning, por exemplo, engloba operações de segurança cibernética e trabalho de análise de dados com matemáticos.
Herrera levanta repetidamente a perspectiva de que a diretoria precise desenvolver maiores capacidades e compreensão de campos que avançam rapidamente, como a biologia sintética. A NSA não está sozinha nisso: os líderes militares chineses definiram como prioridade para a defesa nacional a biotecnologia.
“Grande parte da competição no mundo agora não é militar”, diz Herrera. “A competição militar está se acelerando, mas também há disseminação de outras tecnologias, como biologias sintéticas, que são francamente alarmantes. O papel da pesquisa é ajudar a NSA a entender qual será o impacto dessas tecnologias. O quanto nós realmente nos envolvemos, eu não sei, mas essas são áreas em que temos que ficar de olho”.
Por fim, o departamento de matemática, o mais antigo da diretoria, é único. Herrera descreve a matemática como um trabalho definidor central da diretoria. A NSA é a maior empregadora de matemáticos do país, e a diretoria possui alguns dos melhores. Praticamente todos os outros departamentos da Diretoria de Pesquisa da NSA sofrem por ter que competir com empresas de tecnologia e os altos salários disponíveis no setor privado. O departamento de matemática não tem esse problema, diz Herrera. O Vale do Silício normalmente valoriza mais os desenvolvedores de software do que os matemáticos.
O departamento de matemática, muitas vezes em conjunto com o departamento de ciência da computação, ajuda a resolver um dos problemas mais interessantes da NSA: big data. Apesar do reconhecimento público sobre a vigilância em massa, a NSA enfrenta o desafio de coletar quantidades tão extremas de dados que, além de problemas legais e éticos, pode ser quase impossível vasculhar tudo para encontrar tudo de valor. A NSA considera esse “grande acesso e coleta” de que fala internamente uma conquista, mas também apresenta seu próprio conjunto de problemas. O campo da ciência de dados visa resolvê-los.
“Todo mundo acha que seus dados são os mais confusos do mundo, e, honestamente, talvez seja porque são coletados de pessoas que não querem que os tenhamos”, disse a antecessora de Herrera na NSA, a cientista da computação Deborah Frincke, durante uma palestra em Stanford (EUA), em 2017. “O alvo não fala claramente na nossa língua com declarações bonitas no microfone e, se não conseguimos entendê-lo, tampouco nos dá uma declaração mais clara”.
Uma das eternas tarefas do gerenciamento continua sendo dar sentido às enormes quantidades de dados obscuros, muitas vezes roubados, em centenas de idiomas e até nos formatos mais técnicos.
Na era digital, um dos principais objetivos da espionagem seria a capacidade de decodificar dados importantes atualmente protegidos por criptografia robusta. É por isso que os matemáticos e cientistas da computação da Diretoria de Pesquisa projetam e quebram algoritmos de criptografia para alguns dos sistemas mais sensíveis do mundo.
A construção e quebra de código está no centro do que a diretoria faz porque, quando a NSA olha para o futuro, o que vê é um mundo cada vez mais digital cheio de dados. Sua capacidade de protegê-lo e vigiá-lo ajudará a definir a grande competição pelo poder por um longo tempo.
“No futuro, superpotências serão criadas ou quebradas com base na força de seus programas criptoanalíticos”, explicou a agência em um documento de 2007. “É o preço de admissão para os EUA manterem acesso irrestrito e uso do ciberespaço”.
“A Diretoria de Pesquisa existe para viabilizar operações”, diz Herrera. “De átomos a sistemas, fazemos pesquisas com isso em mente”.
Correção: alteramos a descrição de porquê o crescimento da computação está diminuindo.
MIT Technology Review
