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藏到哪裡去了咧?

陸子鈞
・2012/06/08 ・740字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 496 ・六年級

如果你有一筆現金私房錢,你會藏在哪裡?科學家結合虛擬實境,分析成人搜尋和藏匿物品的行為卻意外發現,人們不傾向搜尋他們會藏匿物品的地點,這項研究或許有助於我們防範恐怖分子藏匿炸彈或其他危險物品。

加拿大亞伯達大學(University of Alberta)的比較心理學家艾瑞克里基(Eric Legge)和他的研究團隊,佈置一間有各式家具的房間,並在地板上放置70塊覆板。102位受測者被要求單獨進入房間,兩分鐘內他們必須把三張卡片藏在覆板下,並在另外兩分鐘內找出其他受測者藏匿的三張卡片。

受測者藏匿和搜索物品的策略不同。舉例來說,他們傾向把卡片藏在房間中間,但卻會搜索房間的角落,這結果出乎意料。和其他心理學家一樣,里基也預期人們會搜尋他們最近藏匿物品的地點,但研究結果卻不是如此。

研究團隊還設計了一間虛擬的房間,使他們能夠調整房間裡家具、門、窗的位置,受測者在虛擬房間裡搜尋和藏匿物品的位置還是不同。不過還是有符合研究團隊預期的行為出現,像是受測者會傾向搜索房間陰暗的區域,以及避免將物品藏在靠近門窗的位置。

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心理學家仍然不清楚為什麼人們不搜索通常藏匿物品的地方。並未參與這項研究的心理學家Bradley Sturz認為,可能是因為人們藏匿、搜索的行為分別由不同腦區負責。或許在虛擬實境進行測試的同時,可以藉由腦部掃描測試這項推論。

另一方面,因為受測者在現實及虛擬的受測環境下表現沒有差異,或許可以設計更複雜的虛擬空間測試藏匿行為,並將結果應用於開發更先進的掃描系統以偵測戰場、公共場所的炸彈,阻止悲劇發生。此外,許多電玩遊戲讓玩家搜尋某些道具,遊戲設計師收集許多測試員的行為資料後決定道具該藏在哪裡,或許他們現在得重新思考策略了。

資料來源:ScienceNow: Hide-and-Seek Goes Virtual [1 June 2012]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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【鼠科學】老鼠不只會躲貓,更懂躲貓貓
Yubari
・2020/01/24 ・1566字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 496 ・六年級

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躲貓貓,又叫做捉迷藏,是大多數人的童年回憶,這個看似簡單的遊戲,事實上參與者需要一定程度的心智能力才能進行。在 2019 年 9 月的一篇科學文章中,一群科學家們發表了他們如何透過實驗,發現老鼠竟然也懂得玩捉迷藏,甚至看起來樂在其中。

看影片找靈感,玩捉迷藏發論文

德國洪堡大學(Humboldt university) 的神經科學家 Michael Brecht,某一天看了一則飼主跟寵物鼠玩捉迷藏的影片,這讓他開始好奇這個影片是否只是個誤會,又或者是老鼠真的會玩捉迷藏?

Brecht看的不是youtube,是科學。

於是他和團隊設計了一個 30 平方公尺大的房間,並且利用厚紙板和來製造遮蔽,放置了數個透明或不透明的盒子。他們一共製作了七個藏匿地點給老鼠,以及三個藏匿地點給學生 Reinhold。

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當老鼠當鬼時,Reinhold 會把老鼠放進盒子後蓋起來,接著跑去躲起來,再利用遙控器將蓋子打開。經過訓練後,老鼠開始知道蓋子打開是代表可以去尋找 Reinhold 的信號,當老鼠找到她之後便會收到獎勵。

老鼠當鬼尋找 Reinhold,找到後獲得獎勵

換 Reinhold 當鬼時,她會打開盒子並蹲在旁邊,等待老鼠跳出盒子並躲到藏匿處,老鼠被找到後一樣會獲得獎勵。和一般動物訓練不一樣的是,實驗中用搔癢和撫摸作為獎勵而非給予食物。

經過兩周的訓練,六隻老鼠中共有五隻學會玩捉迷藏,不會在遊戲途中混淆或變更角色。

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為了瞭解老鼠在玩捉迷藏的狀態,他們在老鼠的腦中植入了可攜帶的裝置,在主導記憶學習的前額葉皮質區域,紀錄了 180 個神經元的電子訊號。當 Reinhold 關起盒蓋,提示老鼠誰要當鬼時,有大約三分之一的細胞開始產生訊號。Brecht 表示這些現象代表這些區域可能對於學習規則相當敏感。

不只會玩,老鼠還會為了娛樂而玩

除了對遊戲的基本認知的,實驗中有幾隻老鼠甚至表現出意料外的能力,當 Reinhold 搜尋房間時,老鼠會偷偷移動到它已經看過的地點,彷彿它們推測這些地方不會再次被搜尋。另外在躲藏時,老鼠也更喜歡躲在不透明的盒子中並且保持安靜,好讓自己較不容易被發現。Brecht 認為這些行為都顯示老鼠有能力從其他生物的角度去思考,表示老鼠比想像中來得聰明。

躲在不同地點的老鼠,下方統計表格中可以看出躲在透明盒子(灰色圖例)的次數明顯較少。

而另一件令人好奇的是,老鼠玩遊戲是為了娛樂或是獎勵。

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Brecht指出實驗中老鼠有好幾個行為都顯示它們是為了娛樂而玩,例如當老鼠發現研究者時,會展現出快樂的跳躍 (freudensprung)。這個動作在哺乳類動物中很常見,兔子、羊和人類都有類似的行為來表達開心。老鼠被發現後,也常常不接受獎勵,而是會跑去其他地點躲藏,似乎不想讓遊戲結束。(跟熬夜刷首勝的我有點像?)

我們與鼠的距離

這項研究最重要的貢獻是證明了老鼠具有足夠的心智能力,包括了決策、位置導航、理解規則和角色設定來進行捉迷藏遊戲。除了被搔癢會發笑2,為了夥伴可以放棄巧克力之外3,科學家又找到了我們之間新的共同點。

另外實驗其實還有第二階段,研究者要讓四隻以上的老鼠一起玩捉迷藏,進而觀察老鼠們的互動,看看是否會有更意外的行為出現,就讓我們一起拭目以待之後的結果吧。(好了快去報名搞笑諾貝爾獎。)

看完文章,你是否準備好想要和你的寵物進行一局 science 等級的實驗了呢?如果沒有寵物的話,也不要太難過,或許遊戲早就開始了,只是你不知道而已,吱吱! ψ(`∇´)ψ

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比起食物,老鼠會更傾向於救助同伴。圖/SATO, N. ET AL.ANIMAL COGNITION (2015)

參考資料

  1. Reinhold, A. S., Sanguinetti-Scheck, J. I., Hartmann, K., & Brecht, M. (2019). Behavioral and neural correlates of hide-and-seek in rats. Science365(6458), 1180-1183.
  2. Ishiyama, S., & Brecht, M. (2016). Neural correlates of ticklishness in the rat somatosensory cortex. Science354(6313), 757-760.
  3. Sato, N., Tan, L., Tate, K., & Okada, M. (2015). Rats demonstrate helping behavior toward a soaked conspecific. Animal cognition18(5), 1039-1047.

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營造反恐緊張氣氛, 臺灣機場即將配合美國 DHS/TSA 佈置 「維安劇場」?
洪朝貴
・2012/10/11 ・4605字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 552 ・八年級

Security theater (維安劇場) 一詞首見於資訊安全專家 Bruce Schneier 2003 年所出版的著作 Beyond Fear: Thinking Sensibly about Security in an Uncertain World [超越恐懼: 理性思考不確定世界當中的安全議題]。 它指的是這樣的作為: 煞有介事地佈置各種道具、 門禁、 安檢關卡, 儼然一付嚴陣以待隨時準備好要應付恐怖攻擊之類危險事件的態勢; 但其實戲劇效果遠大於真正的維安效果。

美國自從 2001 年 9/11 事件之後, 國土安全部 (Department of Homeland Security) 及其下所轄的交通安全局 (Transportation Security Administration) 就不斷推出許多侵犯人權與隱私的 「維安措施」, 在國內引起極大的抗議, 連主流媒體 ( NY Times CBSABC) 也都用 “security theater” 來描述兩者的作為。

近日美國宣佈臺灣成為免簽國家。 為了配合美國反恐, 移民署將提昇相關軟硬體設備, 以強化出入境維安工作。 臺灣機場是否即將配合美國 TSA 佈置 「維安劇場」, 而公民的人權與隱私是否也將悄悄地在一片免簽叫好聲中逐漸被侵蝕?

一、 概念

雖然我沒讀過 Beyond Fear 這本書, 但就像任何關心資安新聞的人一樣, 不時會讀到 Schneier 部落格的相關文章。 他是資訊安全界的神人啊! 以下摘譯封面介紹, 順便幫這本書廣告一下:

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  1. 讓機長全副武裝有助於航空安全嗎?
  2. 電子投票會讓選舉結果變得比較精確嗎?
  3. 線上信用卡購物比較不安全嗎?
  4. 全國性的身份證系統可以降低恐怖攻擊的風險嗎?

如果你讀新聞或聽名嘴, 可能會認為以上皆是; 但事實可能出人意表。 資訊安全專家 Bruce Schneier 畢生致力於 「安全」 的真實機制 … 本書透視炒作, 直指真正的重點, 解釋我們如何理性面對安全議題。 … Schneier 以他諮商世界級企業和政治人物的豐富經驗闡述: 務實的安全措施其實可能簡單到令人跌破眼鏡 …。

安全並不神秘, 而且也不像大家想像的那麼困難。 最困難的是: 如何區別何者為炒作、 何者是真正重要的事? …

Schneier 邀請讀者跨越 「恐懼」、 理性思考安全議題。 他解釋為什麼監視錄影器、 警衛、 有相片的證件並不足以保證安全, 為什麼昂貴的科技產品經常反而會掩蓋了真正的安全議題。 他從歷史、 科學、 運動、 電影、 新聞裡面舉例, 列出保護安全的基本思維與行動原則 — 而這些都是每個人自己可以理解也可以實踐的。 Schneier 不亂拉警報; 他推薦的 「運用常識」 的策略可以帶來立即的效益。 你對自己平日所做的安全決策會更加有信心、 對於別人替你決定的安全政策會獲得更深刻的洞見。 …

資訊領域有很多 (小格讀者可能熟悉的) 「維安劇場」 的例子。 臺灣銀行界吹捧 「高安全性網路刷卡驗證碼」, 結果反而害顧客 遭盜刷成冤大頭, 這一點也不令人意外。 從 2010 年初 google 因 ie 漏洞遭駭 到 2011 年中的 中韓潰客入侵行政院 再到上個月發生的 IE 7/8/9 第0日安全漏洞, 我們一再被現實提醒: 資訊安全的首要任務應該是處理 IE-only 的問題, 因為步上雲端的交通工具, 是與外界接觸的第一線, 就像人的皮膚一樣重要。 不幸地是, 除了 玉山銀行 之外, 全臺灣其他銀行卻繼續裝死、 繼續強迫用戶使用 IE; 而 卓越的大學也仍舊不敢談論真正的資安問題 甚至繼續用著 不安全的會計系統。 下一次你再看到銀行與大學 (或是 國科會) 推出最新最炫的資訊安全產品, 最好記得帶著看戲的心情欣賞其 「維安劇場」 的演出, 以免過度期待、 為自己的錢包/隱私/電腦帶來傷害。

上述維安劇場尚且只是推銷無效的產品、 忽略真實的安全; 但 DRM 與實現 “信任運算” 機制的 Windows 8 secure boot 則是更積極地以 「維護安全」 之名加碼剝奪消費者的自主權。

核能安全領域也有案例。 「美國核電廠維安措施只是維安劇場」 的說法, 最近又多了一個例證。 今年七月, 82 歲的修女、 63 歲的園丁、 57 歲的油漆工三人 成功地闖入核電廠 噴漆抗議、 表達反核。

二、 案例

機場維安比較像 DRM 與 Windows 8 secure boot — 「安全」 其實是要你 「棄權」。 首先看看有哪些東西曾經被 TSA 沒收。 請用以下關鍵詞分別跟 TSA 一起搜尋: cupcake (因為她的小蛋糕是膠狀物)、 purse (因為小女孩的錢包上繡有槍枝)、 T-shirt (因為上面有反 TSA 的標語)、 cheese (因為有些爆裂物看起來像起士)、 play-doh (因為有些爆裂物看起來有點像這種類似黏土的玩具)、 lightsaber (因為這是帝國反叛軍絕地武士的武器, 真是太可怖了啊啊啊!) (搜尋範例: 「tsa lightsaber」

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東西被沒收就算了; 隱私被侵犯呢? 通過美國海關時, 你有兩個選擇: 接受穿透衣服全身看光光的 X 光掃描 (body scan) 或接受海關上下其手全身摸透透 (pat down)。 搜尋 「TSA pat down」 可以看到 孕婦 坐輪椅的小孩 受驚嚇的女性 膀胱癌患者、 … 的故事。 對於 性侵受害者 而言, 這更是可怕的二度傷害。 該文也指出: TSA 刻意要用過度、 侵犯性、 近乎懲罰性的 pat down 逼大家接受 body scan。

但是 body scan 真的有助於找出爆裂物嗎? 國會一份研究報告顯示: 八千七百萬美元的 Body Scanner 白花了。 其實部落客早就親身證實有方法可以對付 body scanner — 請搜尋 「defeat tsa scanner」。 隱私團體抗議 body scan, 法官要求 TSA 舉辦公聽會, TSA 裝死、 不理會法官判決

既然效果不佳, 為什麼 TSA 還是堅持要使用 body scanner 呢? 原來國土安全部前官員 Michael Chertoff 跟廠商關係密切, 到後來甚至不避諱地替 Rapiscan Systems 工作; 而這些廠商也大力金援、 甚至政治獻金加碼兩倍, 要求立法採購機場安檢器材 更詳盡的利益關係

還有一些人, 連選擇被羞辱換取坐飛機權利的機會都沒有。 禁飛黑名單在一年之內 從1萬人驟增至2萬人 其中包含500名美國人; 但是黑名單不公開、 政府也不會回答你是否在黑名單當中。 只有當你被禁飛時, 才會知道自己可能在黑名單當中 — 就像這位一歲半的小女孩一樣

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另一個爭議是: Body scanner 的幅射劑量是否過高? 是否危及機場常客的健康? 但是 DHS 與 TSA 不僅不願意釋出儀器檢測數據, 國土安全部秘書長 Janet Napolitano 甚至 公然說謊, 把國家標準局 「曾檢測一部機器」 的事實扭曲成 「確認這型機器安全」。 DHS 與 TSA 一直不願意處理這個問題, 最先受傷害的恐怕是長期曝露在不明劑量幅射之下的安檢官員自己。

刀子和手槍輕鬆過關、 甚至官員積極協助走私毒品 TSA 官員順手牽走旅客 iPad、 … 一件又一件的醜聞明白顯示 TSA 真正關心的根本就不是國人的安危, 而是如何無限擴張其權限, 並營造恐懼的氣氛。

三、 有根據的研究以及真實的成效

今年三月, 經濟學人辦了一場三回合的線上辯論, 對打的是主張 「後 9/11 維安措施弊多於利」 的 Bruce Schneier 跟主張要繼續強化維安措施的 TSA 創建人也曾是 TSA 首腦 頭號人物 Kip Hawley。 本節內容如果沒有特別給連結, 主要就是摘要 [以及貴哥風格的略微加味轉述] 自 這場辯論 當中 Bruce Schneier 的發言以及 浮華世界的專題報導。 為什麼我懶得摘要 Kip Hawley 的說法? 因為 (沒錯, 我主觀認定) 他的論點貧乏、 只想製造民眾的恐懼感。 也請數數看他給了幾個參考連結。 連結數量多並不代表比較可信; 不過 Hawley 如果連三五個有力案例與研究結果都提不出來, 那麼道理在誰那邊就很明顯了。

TSA 自己公告的 「年度十大查獲」 顯示: 沒有一件與恐怖攻擊有關 — 如果有的話, 他們早就開記者會並要求國會提高預算了。 TSA 的作為與維安規定只會回顧過去經驗; 但是當所有警力都在查緝保特瓶跟鞋子的時候, 你想真正的恐怖攻擊者會怎麼做? 最不可思議的是: TSA 把 「桀傲不馴的態度」 (arrogant) 視為可疑行為 — 這會是恐怖攻擊者保持低調的方式嗎?

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把精力鎖定在機場、 鎖定在特定的物品, 是很糟的反恐方式。 恐怖攻擊者總是會避開當前的維安重點、 挑選那些維安警力所忽略的場所 — 到處都有捷運站、 人潮密集的商場、 … — 和維安警力所忽略的物品。 無限上綱提高機場安全檢查並非對付恐怖攻擊的最佳方式; 強化情報、 偵查、 危機處理才是。 從 2007 年的訪談到現在, TSA 一直不願意正面回應問題, 甚至也不曾進行標準的成本分析。

9/11 之後的新措施, 只有三件事真正有助於提高飛安: (1) 隔絕並強化駕駛艙 (2) 確認每件行李的主人都在飛機上 (3) 教導乘客要反擊。 除此之外, 多數侵犯人權的措施都只是 security theater。 學界的分析顯示: 9/11 以來的維安措施並未有效提高機場安全。 最近成功阻止的恐怖事件 (例如內褲炸彈客事件與液體炸彈客事件) 都顯示: 9/11 之後的嚴厲措施一點用也沒有; 真正阻擋炸彈客的, 其實是舊的維安機制及情蒐。

那麼這些強化的維安措施到底成就了什麼? 2004 年的數據顯示: 每位旅客平均多浪費 19.5 分鐘跟 TSA 打交道, 也可以換算成每年一百億美元的經濟損失。 許多人為了避免跟 TSA 打交道而改選擇開車, 每年因此而車禍死亡的人數增加 500 人。 以上數字都還只把美國人的損失算進去而已。

公民自由的無形傷害更是難以量化估計。 機場儼然成了人權禁區: 身為旅客, 你無權拒絕搜身、 你的財產可能被沒收、 你不能匿名旅行、 你不能穿上抗議 TSA 文句的衣服、 不能開 TSA 的玩笑。 [貴註: 所以只好用隱晦的方式「刺激」安檢人員或在網路上搞笑, 例如 吃了威而鋼再上路 或寫諷刺文 「TSA 搜身太刺激, 男子射精被捕」]

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但是如果心存懷疑的記者在安全專家的指導之下, 就可以自己用影像處理軟體跟雷射印表機印出一張假機票闖進登機區, 那麼這一切又所為何來呢?

四、 停止配合恐怖份子製造恐懼

TSA 官員這些 「沒有特定對象、 恣意攔截旅客強行搜身」 的惡行越來越囂張 — 反恐搜身蔓延到火車站跟公車站: 喬治亞 (而且 TSA 還公然說謊)、 北卡 休士頓、 … 陰謀論者 Al Martin 曾經 指稱: 布希當初聘用 東德國家安全部 Stasi 頭子 Markus Wolf 作為美國 DHS 顧問, 目的就是要建立一個警察國家。 不論陰 Al Martin 的指控是否屬實, TSA 的行為確實越來越像 Stasi。

恐怖主義真正的目標並不是製造墜機、 甚至並不是要製造人員傷亡。 恐怖主義真正的目標是要讓我們的社會陷入恐慌。

TSA 之流的各種行動在人心種下猜忌的種子、 剝奪我們的隱私、 在許多案例裡甚至剝奪我們的尊嚴 (貴註: 哭泣的女子)、 剝奪我們的權利、 用各種沒有原則/講不出道理的規定騷擾我們、 又不斷地提醒我們: 「如果不接受這一切, 就等著死在恐怖份子的手裡吧!」 TSA 的所作所為, 恰恰是照著恐怖份子所寫的劇本演出, 製造社會恐慌。
Bruce Schneier

我個人認為: 這幾年來美國已經從自由的天堂迅速淪為 [ 靜靜跳舞都會被逮捕 的] 警察國家。 而臺灣多數人卻還不知道美國從 9/11 以來, 反恐與反盜版文宣塑造了什麼氣氛 (當然, 也有可能是因為我國的掌權者樂意配合美國所設下的集權機制) 先有 盜版三振法、 再有 封鎖 pps TPP, 現在又在免簽的糖衣底下包藏警察國家的 「維安」 架構, 美國政府意圖實質掌控臺灣的動作頻頻不斷。 至於失去良知[或判斷力]的媒體及數字取代思考的大學, 到現在還是持續配合美國利益團體對大眾智財洗腦。 如果臺灣民眾珍惜我們現在享有的自由民主, 最好能夠從免簽迷湯裡面醒過來, 要趁我們還有言論自由的時候, 站出來引用網路上搜尋易得的事實, 回應一下即將在主流媒體及大學裡上演的反恐洗腦和 「維安劇場」 security theater。

(本文轉載自 資訊人權貴ㄓ疑

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洪朝貴
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