יחסית לאדם עם ג'וב מדעי מאוד, המנדט של גיל הַרֶרָה הוא כמעט מיסטי: להביט לעתיד ואז לעצב אותו, ברמות של פיזיקת קוונטים ומשוואות מתמטיות בלתי פתירות, והכול לטובתה של ארה”ב.
הררה הוא המנהל החדש של מינהלת המחקר (Research Directorate) של הסוכנות לביטחון לאומי (ה-NSA) האמריקנית. למינהלת הזאת, כמו לכל שאר ה-NSA, יש תפקיד כפול: לאבטח את המערכות האמריקאיות ולרגל אחרי שאר העולם. התקציב חסוי, עוד סוד אחד מיני רבים, אבל ה-NSA היא – בכל קנה מידה – אחת מסוכנויות הריגול הגדולות בעולם והמינהלת של הררה היא זרוע המחקר והפיתוח הפנימית הגדולה ביותר בכל קהיליית הביון של ארה”ב. המינהלת מחויבת להמציא פתרונות לבעיות שהן עדיין לא ממשיות, בעולם שעדיין לא קיים.
בריאיון הראשון מאז כניסתו לתפקיד, הררה מפרט את הטכנולוגיה והאיומים – בהם תתמקד הקבוצה שלו. סדר העדיפויות שלו מראה עד כמה משתנות המטרות של ה- NSA, ומאזן בין עבודת המעקב אחר ארגוני טרור לצד הערכת הקצב המהיר של השינויים הגיאו-פוליטיים בשנים האחרונות. והוא מסביר מדוע עלייתן של טכנולוגיות חדשות, במונחים של איום והזדמנות, ניצבת בלב האתגרים שאיתם צריכה להתמודד קבוצת המו”פ שלו.
הררה לוקח את ההובלה לידיו בשעה שהסוכנות ניצבת מול אתגרים חדשים. העולם הדו-קוטבי של המלחמה הקרה שייך לספרי ההיסטוריה. כך גם שעתה הקצרה של ארה”ב כמעצמת על יחידה. העולם החדש הוא עולם מבולגן יותר, מאופיין בתקופה של מאבקי כוחות בין אומות כמו ארה”ב, סין ורוסיה. בו בעת, ה-NSA עדיין מתאוששת משורת הדלפות עצומות שהתפרסמו לפני תשע שנים בנוגע לתוכניות מעקב עולמיות ומקומיות שניהלה, ושהציתו סופת-אש של ביקורת וקריאות לרפורמה ושינו את תפיסתו של האמריקאי הממוצע לגבי ה-הסוכנות. החברות שעבדו עם הסוכנות נסוגו במבוכה וזעם. גם האופן שבו ה-NSA עובדת השתנה.
הררה: "אנחנו צריכים לספק את הטכנולוגיות שמאפשרות לחקור כמויות עצומות של מידע. המאבק בין המעצמות מניע את סדר היום ומשנה את סוגי הטכנולוגיה והגישה הנחוצים. טכנולוגיות כמו מחשוב קוונטי ו-5G הן חלק מזה"
“אנחנו נמצאים בנקודה שבה עלינו להתחיל להתמקד ביריבים גדולים יותר, מתוחכמים יותר, שלא בהכרח עושים שימוש בשירותים מסחריים”, אומר הררה. “אלה יריבים שיש להם שירותים מקומיים משלהם ושיוצרים טכנולוגיות באופן עצמאי. כך שבתור מינהלת מחקר, אנחנו צריכים להגיב. אנחנו צריכים לספק את הטכנולוגיות שמאפשרות לנו לחקור כמויות עצומות של מידע שמובא אלינו, ולסייע בניטור סוגי המערכות שמופיעות כתוצאה מהתחרות בין המעצמות הגדולות”.
קצב השינוי הטכנולוגי מאיץ והופך לפחות צפוי. “בכל פעם שיש שינוי מסוג זה, זה מורכב,” אומר הררה. “כל דור של טכנולוגיה מציב אתגרים חדשים משלו”.
כך, המינהלת הקדישה משאבים רבים לקידום שליטה במחשוב קוונטי, טכנולוגיה בעלת פוטנציאל לפצח הצפנה שמשמשת להגנה על נתונים רגישים בעולם הדיגיטלי של היום ומחר. מדינות, חברות ואוניברסיטאות מובילות משקיעות כסף בבניית מחשב קוונטי שיהיה עוצמתי מספיק כדי שביצועיו יהיו מהירים באופן מעריכי מביצועי המחשבים כיום.
“מאבק המעצמות הגדולות מניע את סדר היום”, אומר הררה. “הוא משנה את סוגי הטכנולוגיה ואת הגישה שנחוצים לנו. טכנולוגיות כמו מחשוב קוונטי ו-5G הן חלק מזה”.
המינהלת ניצבת בחזית מחקר המחשוב הקוונטי מאז 1995, מיד אחרי גילוי אלגוריתם שור, שהראה כיצד מחשבים קוונטיים יכולים לפרק מספרים במהירות גדולה באופן מעריכי מכפי שיכולים מחשבים רגילים – בדיוק הצרכים הנדרשים לפיצוח הצפנה.
טביעת האצבעות של המינהלת בתחום ניכרת כעת כמחקר עקרוני שמקדם את התחום ואפילו בתוככי המחשבים הכי מתקדמים שבונות ענקיות הטכנולוגיה. המרוץ המפורסם לבניית המחשב הקוונטי הטוב בעולם, הוא ההוכחה לכך: גם גוגל וגם IBM משתמשות באותה אבן בניין בסיסית במכונות שלהן כדי ליצור התנהגות קוונטית, המוכרת בשם קיוּבּיט טרנסמוֹן, שהומצאה תחת חסות המינהלת. היסטורית, ה-NSA היא גוף המימון הגדול והיחיד של מחקר אקדמי בתחום המחשוב הקוונטי, אומר הררה.
הררה לא שׂשׂ לדון בפירוט בתחומים שבו מתמקדת המינהלת שלו, אבל כשהוא נשאל על אתגרי הריגול בעולם המאופיין בהתקדמות טכנולוגית מואצת, הוא מצביע על טכנולוגיית ה-5G, שיצרה לדבריו אתגרים חדשים לאיסוף מידע מודיעיני. ניטור מוצלח של 5G דורש הבנה עמוקה של מה שהופך את טכנולוגיית התקשורת הסלולרית לשונה באופן מהותי מקודמותיה: מהירות גדולה יותר, טווח נמוך יותר, יותר צמתי גישה, פרוטוקולי נתונים שונים.
כדי להבין את לאן עולם המחר מתפתח יש להבין את האלמנטים שמעצבים את המחר הזה.
היסטוריה עתידנית
מינהלת המחקר של NSA היא צאצאית של הלשכה השחורה (Black Chamber), הקבוצה האזרחית הראשונה של מפענחי צפנים בארה”ב שמשימתה היתה לרגל אחרי הטכנולוגיה המתקדמת ביותר באותה עת, כמו הטלגרף. הקבוצה, שהתקיימה רק בין 1919 ל-1929, פענחה למעלה מ-10 אלף שדרים מתריסר מדינות, כפי שנכתב בספרו של ג'יימס במפורד, Body of Secrets: Anatomy of the Ultra-Secret National Security Agency. בנוסף לעבודת פיענוח פורצת-דרך, הצלחת הקבוצה התאפשרה הודות לסיוע במעקב שהעניקו חברות טלגרף אמריקאיות כמו ווסטרן יוניון, שיכלה לספק למרגלים הטריים תכתובות רגישות לבחון.
פירות מחקר ה-NSA הפכו לפופולריים, אמינים ונכנסו לשימוש ברחבי העולם. כלים כמו Ghidra, כלי חינמי ומתוחכם שמסייע בניתוח טכני של כלי האקינג, מהווים כלי אבטחת סייבר עוצמתיים ומשמשים במקביל גם כאמצעי לגיוס עובדים ויחסי ציבור
הלשכה השחורה נסגרה ברעש גדול לאחר ששר החוץ האמריקאי הנרי סטימסון גילה כי אנשיה מרגלים אחר בנות בריתה של ארה”ב ולא רק אויביה. התקרית בישרה את הקמתה של ועדת צ'רץ ב-1975, שחקרה את השימוש לרעה במעקבים על ידי סוכנויות ביון אמריקאיות, ואת ההדלפות של אדוארד סנודן ב-2013, שחשפו יכולות עיקוב אלקטרוני עצומות ודחפו לחשבון נפש עולמי.
שמונה חודשים בלבד אחרי שהלשכה השחורה נסגרה, ארה”ב – שניצבה נוכח סכנה של יכולות ריגול בינוניות בעולם הבלתי יציב של שנות ה-30 – חידשה את המאמץ במסגרת שירות מודיעין הסיגינט של צבאה.
שלושה אנשים בלבד עבדו עם המסמכים הישנים של הלשכה השחורה, בהם המתמטיקאי סולומון קולבק, שייסד את מחלקת הסיגינט שדבר קיומה נשמר בסוד מפני משרד החוץ האמריקאי.
לקולבק היה תפקיד מרכזי בפיענוח הצפנים, היפניים והגרמניים, לפני ובמהלך מלחמת העולם השנייה. מאוחר יותר ניהל קולבק את זרוע המחקר והפיתוח של הסוכנות לביטחון לאומי שזה עתה קמה. תוך שנה הפכה הזרוע למינהלת שאנחנו מכירים היום: מרחב ייחודי למחקר שלא מופרע בידי עבודת היומיום השגרתית של הסוכנות.
“חשוב לקיים גוף מחקר, אפילו בארגון מוכוון משימה, כדי לחשוב מעבר למשבר”, אומר הררה, ומוסיף שהמינהלה בכל זאת מקדישה חלק מעבודתה ל”משבר של אותו היום”. המינהלה מפעילה תוכנית של “מדענים כוננים”, שמאפשרת לאנליסטים של ה-NSA, שנתקלים באתגרים טכנולוגיים במהלך חקירה, לפנות ולבקש עזרה באי-מייל, וכך מעניקה להם גישה למאות מדענים.
מבט קדימה
כיום, עיקר עבודת המינהלה הוא חיזוי הטכנולוגיות העתידיות במרחק של כמה דורות קדימה. היחידה פועלת כמעט כמו קולג' טכנולוגי קטן ואלתיסטי, שמאורגן סביב חמש מחלקות אקדמיות: מתמטיקה, פיזיקה, סייבר, מדעי המחשב והנדסת חשמל – כל אחת כולל כ-100-200 איש ואישה
מחלקת אבטחת הסייבר מגינה על הביטחון הלאומי של הממשל הפדרלי ועל הבסיס הצבאי-תעשייתי של המדינה. זו המחלקה עם הפרופיל הגבוה ביותר, ולא במקרה. בחמש השנים האחרונות, ה-NSA, שפעלה עד אז בצללים, הפכה לקולנית ופעילה יותר באבטחת סייבר. הסוכנות פרסמה אזהרות לציבור ומחקרים בתחומים שנחשבו בעבר למוקצים עבור ארגון שקיומו נשמר בסוד במשך 20 שנה לאחר הקמתו.
כעת, פירות מחקר ה-NSA הפכו לפופולריים, אמינים ונכנסו לשימוש ברחבי העולם. כלים כמו Ghidra, כלי חינמי ומתוחכם להנדסה-הפוכה שמסייע בניתוח טכני של כלי האקינג, מהווים כלי אבטחת סייבר עוצמתיים, תוך שהם משמשים גם כאמצעי לגיוס עובדים ויחסי ציבור בעת ובעונה אחת.
כמעט כל המחלקות במינהלת המחקר סובלות מהתחרות בחברות טכנולוגיה ובמשכורות הגבוהות במגזר הפרטי. למחלקת המתמטיקה, שמתמודדת עם אתגר הביג דאטה, אין בעיה כזו: עמק הסיליקון לרוב מעריך מפתחי תוכנה יותר ממתמטיקאים
מחלקת הפיזיקה שאותה ניהל הררה בעבר מפעילה עשרות מעבדות שמבצעות את מרבית העבודה במדעי המידע הקוונטי, אך יש לה תפקיד רחב הרבה יותר. המגבלות הפיזיות ביכולת לדחוס עוד טרנזיסטורים לתוך שבבים מאיימות לעצור 60 שנות צמיחת מחשוב מואצת וצפויה - וכעת פיזיקאים במחלקה בוחנים חומרים חדשים וארכיטקטורות מחשוב מקוריות כדי להניע את הדור הבא של המחשוב לעבר עתיד צפוי פחות - בדיוק סוג המשימות שהוטלו על המינהלה עם הקמתה.
בינתיים, מחלקת הנדסת חשמל בוחנת מקרוב את הפיזיקה וההנדסה של רשתות תקשורת מאז הופעת האינטרנט. במקביל לעיסוק סביב 5G, המחלקה מתמודדת גם עם הצדדים האחרים של העולם הדיגיטלי, מכבלים תת-ימיים ועד תקשורת לוויינים.
חלק מהתחזיות באופק לא מתאימות למשבצת מסוימת. כך, עבודת מחלקת מדעי המחשב על בינה מלאכותית ולמידת מכונה משתלבת במשימות אבטחת סייבר ובעבודת ניתוח נתונים של המחלקה למתמטיקה.
הררה חוזר ומזכיר את הצורך של המינהלה לפתח יכולות והבנה בתחומים משתנים במהירות כמו ביולוגיה סינטטית. ה-NSA לא לבד: מנהיגי צבא סין קבעו כי ביוטק עומדת בראש סדר העדיפויות של ההגנה הלאומית.
“מרבית התחרות בעולם כיום אינה צבאית,” אומר הררה. “אמנם התחרות הצבאית מסלימה, אבל קיים גם ממד של הפצת טכנולוגיות אחרות, כמו ביולוגיה סינטטית, שהן בכנות - מבהילות. תפקיד המחקר הוא לסייע ל-NSA להבין מה תהיה השפעת הטכנולוגיות הללו. עד כמה אנחנו ממש מעורבים בכך, אני לא יודע, אבל אלו אזורים שצריך לפקוח עליהם עין”.
ולבסוף, קיימת גם המחלקה למתמטיקה, הוותיקה ביותר במינהלה ויחידה במינה. הררה מתאר את המתמטיקה כעבודת הליבה שמגדירה את המינהלת. ה-NSA היא המעסיקה הגדולה ביותר של מתמטיקאים בארה”ב, והמינהלה מתגאה בכמה מהטובים ביותר שבהם. כמעט כל המחלקות האחרות במינהלת המחקר של NSA סובלות מהצורך להתחרות בחברות טכנולוגיה ובמשכורות הגבוהות הזמינות במגזר הפרטי. למחלקת המתמטיקה אין בעיה כזאת, לדברי הררה. עמק הסיליקון לרוב מעריך מפתחי תוכנה יותר משהוא מעריך מתמטיקאים.
המחלקה למתמטיקה, לרוב בשיתוף פעולה עם מחלקת מדעי המחשב, מסייעת להתמודד עם אחד האתגרים הגדולים של ה-NSA: ביג דאטה. הזעם הציבורי סביב מעקב המונים לא משנה את האתגר הידוע לשמצה של הסוכנות לאסוף כמויות עצומות של נתונים – פעולה שנוסף לבעיות האתיות והמשפטיות הכרוכות בה, דורשות גם את מה שנדמה כמעט בלתי אפשרי: לברור בין הכל ולמצוא את כל הערך המסתתר שם. ה-NSA רואה בסוג זה של “גישה ואיסוף אימתניים” גם הישג וגם סל בעיות בפני עצמו. תחום מדעי הנתונים שואף לפתור אותן.
“כולם חושבים שהדאטה שלהם הכי מבולגנת בעולם, אבל שלי אולי באמת הכי מבולגנת כי היא באה מאנשים שלא רוצים שניקח אותה”, אמרה קודמתו של הררה בתפקיד, מדענית המחשב דבורה פרינקה, בהרצאה בסטנפורד ב-2017. “האויב לא מדבר באנגלית ברורה במשפטים נאים הישר למיקרופון, ואם לא הצלחנו להבין אותו, הוא לא ישלח לנו משפט ברור יותר”.
“כולם חושבים שהדאטה שלהם הכי מבולגנת בעולם, אבל שלי אולי באמת הכי מבולגנת כי היא באה מאנשים שלא רוצים שניקח אותה”, אמרה קודמתו של הררה בתפקיד, מדענית המחשב דבורה פרינקה בהרצאה בסטנפורד
פענוח כמויות עצומות של דאטה לא ברורה, ולרוב גנובה, במאות שפות וביותר ממאות פורמטים טכניים שונים נותרה אחת המשימות המתמשכות של המינהלת.
בעידן הדיגיטלי, אחד היעדים העיקריים של הריגול יהיה היכולת לפענח דאטה חשובה מוגנת בהצפנה חזקה. זו הסיבה שהמתמטיקאים ומדעני המחשב של מינהלת המחקר של ה-NSA מתכננים ומפצחים אלגוריתמים של הצפנה בעבור כמה מהמערכות הרגישות בעולם.
פיתוח ופענוח של צופן מצויות בליבת העשייה של מינהלת המחקר, שכן כשה-NSA נושאת עיניה לעתיד, היא רואה עולם שנעשה דיגיטלי יותר ומלא בדאטה. יכולת ה-NSA להגן ולעקוב אחרי עולם זה תעזור להגדיר את התחרות בין המעצמות גם בעתיד הרחוק.
“בעתיד, מעצמות על יעלו לגדולה או יימחקו על בסיס החוזקה של תוכניות ההצפנה שלהן”, נטען במסמך של הסוכנות מ-2007. “זהו המחיר שארה”ב משלמת כדי לשמר גישה ויכולות שימוש בלתי מוגבלות למרחב הקיברנטי”.
“מינהלת המחקר קיימת כדי לאפשר את המשימה,” אומר הררה. “מאטומים ועד מערכות, אנחנו מבצעים מחקר כשהמשימה הזאת לנגד עינינו".