Revista Quanta

18 de maio de 2023

Carlos Arrojo para Revista Quanta

Escritor Colaborador

18 de maio de 2023

Em 27 de junho de 2010, o FBI prendeu 10 espiões russos que viviam e trabalhavam como profissionais americanos perto da cidade de Nova York. O caso, que desvendou um intrincado sistema de identidades falsas e encontros clandestinos, expôs uma das maiores redes de espionagem dos Estados Unidos desde o fim da Guerra Fria e inspirou a série The Americans.

Também chamou a atenção para a esteganografia, uma forma de disfarçar uma mensagem secreta dentro de outra mensagem. Os espiões de Nova York esconderam seus segredos à vista de todos, codificando comunicações dentro dos pixels de imagens aparentemente inócuas postadas em sites publicamente disponíveis. Para lê-los, o destinatário tinha que baixar uma imagem, traduzi-la nos 1s e 0s do código binário e saber quais dígitos alterados, tomados em sequência, revelariam o segredo.

A esteganografia, que é tanto uma arte quanto uma ciência, difere do método mais conhecido de comunicação secreta conhecida como criptografia. Onde a criptografia oculta intencionalmente o conteúdo de uma mensagem, transformando-a em um emaranhado de texto ou números, a esteganografia oculta o fato de que existe um segredo. "A esteganografia esconde a presença da mensagem", disse Christian Cachin, cientista da computação e criptógrafo da Universidade de Berna. "Se um adversário pode detectar uma mensagem oculta, o remetente perdeu o jogo."

Como acontece com qualquer método de comunicação secreta, o desafio é como torná-lo perfeitamente seguro, o que significa que nem um humano nem um detector de máquina suspeitariam que uma mensagem esconde um segredo. Para a esteganografia, esta tem sido uma possibilidade teórica, mas foi considerada impossível de alcançar com as comunicações humanas reais.

O advento de grandes modelos de linguagem, como o ChatGPT, sugere um caminho diferente. Embora possa ser impossível garantir a segurança do texto criado por humanos, uma nova prova estabelece pela primeira vez como obter segurança perfeita para a esteganografia em mensagens geradas por máquina - sejam elas texto, imagens, vídeo ou qualquer outra mídia. Os autores também incluem um conjunto de algoritmos para produzir mensagens seguras e estão trabalhando em maneiras de combiná-los com aplicativos populares.

“À medida que nos tornamos cada vez mais uma sociedade em que é muito comum interagir com modelos de IA, há cada vez mais oportunidades de codificar informações secretas na mídia que as pessoas usam o tempo todo”, disse Samuel Sokota, cientista da computação da Carnegie Mellon University, que ajudou a desenvolver os novos algoritmos.

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Christian Cachin estabeleceu as regras para a esteganografia perfeitamente segura – a prática de esconder mensagens secretas dentro de outras inócuas – e descobriu que não é viável para texto gerado por humanos.

Adrian Moser/Universidade de Berna

O resultado vem do mundo da teoria da informação, que fornece uma estrutura matemática para entender a comunicação de todos os tipos. É um campo abstrato e organizado, em contraste com a complicada confusão da esteganografia prática. Os mundos nem sempre se sobrepõem, disse Jessica Fridrich, pesquisadora da Universidade de Binghamton que estuda maneiras de ocultar (e detectar) dados na mídia digital. Mas os novos algoritmos os reúnem satisfazendo critérios teóricos de segurança de longa data e sugerindo aplicações práticas para ocultar mensagens em conteúdo gerado por máquina. Os novos algoritmos podem ser aproveitados por espiões como os russos de Nova York, mas também podem ajudar as pessoas que tentam obter informações dentro ou fora de países que proíbem canais criptografados.

Os esquemas de esteganografia, palavra grega para "escrita encoberta", são milênios anteriores à mídia digital.

Os primeiros exemplos conhecidos aparecem em As histórias de Heródoto, escritas no século V aC. Em uma história, uma mensagem é escrita em tábuas de madeira e escondida por uma camada de cera para evitar a interceptação durante sua jornada. Em outro, atribuído a Enéias, o Estrategista, uma mensagem esconde pontos de tinta invisível sobre certas letras, que indicam a verdadeira mensagem. Em um exemplo mais extremo, o líder tirânico Histiaeus quer comunicar uma estratégia a seu sobrinho sem ser detectado, então ele raspa a cabeça de um escravo, tatua sua mensagem na cabeça do homem e espera que o cabelo volte a crescer antes de enviar o mensageiro. Ao chegar, o sobrinho raspa a cabeça do mensageiro, revelando os planos.