TED2011
Ralph Langner: Cracking Stuxnet, a 21st-century cyber weapon
Ralph Langner: Decodificare Stuxnet, una cyber-arma del ventunesimo secolo
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Il worm per computer Stuxnet, quando venne scoperto per la prima volta nel 2010, pose una serie di domande sconcertanti. Al di là dell inusuale livello di sofisticazione si nascondeva un mistero più problematico. Ralph Langner e la sua squadra aiutarono a decodificare il codice che nascondeva il bersaglio finale di quest'arma digitale -- e le sue origini nascoste. Ci spiega come con un affascinante sguardo nell'analisi forense.
Ralph Langner - Security consultant
Ralph Langner is a German control system security consultant. He has received worldwide recognition for his analysis of the Stuxnet malware. Full bio
Ralph Langner is a German control system security consultant. He has received worldwide recognition for his analysis of the Stuxnet malware. Full bio
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The idea behind the Stuxnet computer worm
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L'idea dietro il worm Stuxnet
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is actually quite simple.
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3000
2000
è in realtà abbastanza semplice.
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We don't want Iran to get the bomb.
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5000
3000
Non vogliamo che l'Iran possegga la Bomba.
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Their major asset for developing nuclear weapons
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8000
3000
La loro risorsa principale per sviluppare armi nucleari
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is the Natanz uranium enrichment facility.
4
11000
4000
è l'impianto di arricchimento dell'uranio di Natanz.
00:30
The gray boxes that you see,
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15000
2000
Le scatole grigie che vedete,
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these are real-time control systems.
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17000
3000
queste sono sistemi di controllo in real-time.
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Now if we manage to compromise these systems
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20000
3000
Ora se riusciamo a compromettere questi sistemi
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that control drive speeds and valves,
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23000
3000
che controllano le velocità e le valvole
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we can actually cause a lot of problems
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3000
possiamo creare un sacco di problemi
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with the centrifuge.
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29000
2000
alla centrifuga.
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The gray boxes don't run Windows software;
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31000
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Sulle scatole grigie non gira Windows
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they are a completely different technology.
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33000
3000
hanno una tecnologia completamente diversa.
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But if we manage
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2000
Ma se riusciamo
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to place a good Windows virus
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38000
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a piazzare un buon virus per Windows
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on a notebook
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41000
2000
su un portatile
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that is used by a maintenance engineer
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43000
2000
che viene usato da un ingegnere della manutenzione
01:00
to configure this gray box,
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45000
3000
per configurare questa scatola grigia
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then we are in business.
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48000
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allora siamo a cavallo.
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And this is the plot behind Stuxnet.
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50000
3000
E questo è lo schema dietro Stuxnet.
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So we start with a Windows dropper.
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53000
5000
Perciò cominciamo con un dropper per Windows
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The payload goes onto the gray box,
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58000
3000
Il carico viene messo dentro la scatola grigia
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damages the centrifuge,
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61000
2000
danneggia la centrifuga
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and the Iranian nuclear program is delayed --
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63000
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e il programma nucleare Iraniano viene rallentato --
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mission accomplished.
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65000
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missione compiuta.
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That's easy, huh?
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Facile, no?
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I want to tell you how we found that out.
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69000
3000
Vi voglio dire come abbiamo scoperto queste cose.
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When we started our research on Stuxnet six months ago,
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72000
3000
Quando abbiamo iniziato le nostre ricerche su Stuxnet sei mesi fa,
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it was completely unknown what the purpose of this thing was.
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75000
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non si sapeva quale fosse lo scopo di questa cosa.
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The only thing that was known
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78000
2000
La sola cosa che si sapeva
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is it's very, very complex on the Windows part, the dropper part,
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80000
3000
è che la parte di Windows, la parte del dropper, era molto molto complessa
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used multiple zero-day vulnerabilities.
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83000
3000
usava parecchie vulnerabilità zero day
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And it seemed to want to do something
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86000
3000
E sembrava voler fare qualcosa
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with these gray boxes, these real-time control systems.
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89000
2000
con queste scatole grigie, questi sistemi di controllo in real-time
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So that got our attention,
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91000
2000
Questo ha attratto la nostra attenzione
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and we started a lab project
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93000
2000
e abbiamo dato il via ad un progetto
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where we infected our environment with Stuxnet
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95000
4000
dove abbiamo infettato la nostra rete con Stuxnet
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and checked this thing out.
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99000
2000
e tenuto d'occhio questa cosa.
01:56
And then some very funny things happened.
38
101000
3000
E sono successe alcune cose molto divertenti.
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Stuxnet behaved like a lab rat
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104000
3000
Stuxnet si comportava come un topo di laboratorio
02:02
that didn't like our cheese --
40
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3000
a cui non piaceva il nostro formaggio --
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sniffed, but didn't want to eat.
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110000
2000
annusava ma non voleva mangiare.
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Didn't make sense to me.
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112000
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Per me non aveva senso.
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And after we experimented with different flavors of cheese,
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114000
3000
E dopo aver sperimentato con diversi tipi di formaggio,
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I realized, well, this is a directed attack.
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117000
4000
ho realizzato che questo è un attacco diretto.
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It's completely directed.
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121000
2000
Completamente direzionato
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The dropper is prowling actively
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123000
2000
Il dropper va attivamente a caccia
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on the gray box
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125000
2000
sulla scatola grigia
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if a specific configuration is found,
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127000
3000
di una configurazione specifica,
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and even if the actual program code that it's trying to infect
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130000
4000
e persino se il programma che stà cercando di infettare
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is actually running on that target.
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134000
2000
è in esecuzione sul bersaglio.
02:31
And if not, Stuxnet does nothing.
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136000
3000
Altrimenti Stuxnet non fa nulla.
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So that really got my attention,
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139000
2000
Questo fatto ha attirato la mia attenzione,
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and we started to work on this
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2000
e abbiamo cominciato a lavorarci su
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nearly around the clock,
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143000
2000
quasi giorno e notte,
02:40
because I thought, "Well, we don't know what the target is.
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145000
3000
perchè pensavo che non sapevamo quale fosse il bersaglio.
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It could be, let's say for example,
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148000
2000
Avrebbe potuto essere, per esempio,
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a U.S. power plant,
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150000
2000
una centrale elettrica statunitense,
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or a chemical plant in Germany.
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2000
o una fabbrica di prodotti chimici in Germania.
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So we better find out what the target is soon."
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154000
3000
Perciò avremmo fatto meglio a scoprire in fretta qual'era il bersaglio
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So we extracted and decompiled
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157000
2000
quindi abbiamo estratto e decompilato
02:54
the attack code,
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159000
2000
il codice di attacco
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and we discovered that it's structured in two digital bombs --
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161000
3000
e abbiamo scoperto che è strutturato in due bombe digitali
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a smaller one and a bigger one.
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164000
3000
una piccola ed una grande
03:02
And we also saw that they are very professionally engineered
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167000
4000
e abbiamo visto, inoltre, che erano disegnate in maniera professionale
03:06
by people who obviously had all insider information.
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171000
4000
da persone che chiaramente avevano tutte le informazioni di un addetto ai lavori
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They knew all the bits and bites
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175000
2000
Conoscevano tutte le minuzie
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that they had to attack.
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177000
2000
di ciò che dovevano attaccare.
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They probably even know the shoe size of the operator.
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179000
3000
Probabilmente sapevano anche la taglia di scarpe del tecnico.
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So they know everything.
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182000
2000
Sapevano tutto
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And if you have heard that the dropper of Stuxnet
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184000
3000
E se avete sentito che il dropper di Stuxnet
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is complex and high-tech,
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187000
2000
è complesso ed avanzatissimo
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let me tell you this:
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189000
2000
lasciate che vi dica questo:
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the payload is rocket science.
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191000
2000
il carico é fantascientifico.
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It's way above everything
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193000
2000
è ben al di là di tutto
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that we have ever seen before.
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195000
3000
quello che abbiamo visto finora
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Here you see a sample of this actual attack code.
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198000
3000
Ecco, questo è un estratto di questo codice d'attacco.
03:36
We are talking about --
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201000
2000
Stiamo parlando di --
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around about 15,000 lines of code.
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203000
3000
circa 15 mila linee di codice.
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Looks pretty much like old-style assembly language.
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206000
3000
Assomiglia molto a un linguaggio assembly vecchio stile
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And I want to tell you how we were able
80
209000
2000
Voglio dirvi come abbiamo fatto
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to make sense out of this code.
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211000
2000
a comprendere questo codice.
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So what we were looking for is, first of all, system function calls,
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213000
3000
Quello che stavamo cercando erano prima di tutto delle chiamate di sistema,
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because we know what they do.
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216000
2000
perchè sappiamo cosa fanno.
03:53
And then we were looking for timers and data structures
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218000
4000
E poi cercavamo dei timer e delle strutture di dati
03:57
and trying to relate them to the real world --
85
222000
2000
e cercavamo di relazionarle al mondo reale --
03:59
to potential real world targets.
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224000
2000
a potenziali bersagli.
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So we do need target theories
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3000
Perciò avevamo bisogno di teorie sul bersaglio
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that we can prove or disprove.
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229000
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che potessimo verificare o confutare.
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In order to get target theories,
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232000
2000
Per formulare delle teorie sul possibile bersaglio
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we remember
90
234000
2000
ci siamo ricordati
04:11
that it's definitely hardcore sabotage,
91
236000
2000
che era un sabotaggio veramente hardcore
04:13
it must be a high-value target
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238000
2000
doveva essere un bersaglio di gran valore,
04:15
and it is most likely located in Iran,
93
240000
3000
e doveva essere molto probabilmente situato in Iran,
04:18
because that's where most of the infections had been reported.
94
243000
4000
perché quello è il luogo dove sono state segnalate il maggior numero di infezioni.
04:22
Now you don't find several thousand targets in that area.
95
247000
3000
Ora non ci sono diverse migliaia di bersagli in quella zona.
04:25
It basically boils down
96
250000
2000
Praticamente ci si riduce
04:27
to the Bushehr nuclear power plant
97
252000
2000
alla centrale elettrica di Bushehr
04:29
and to the Natanz fuel enrichment plant.
98
254000
2000
e alla centrale di arricchimento di Natanz.
04:31
So I told my assistant,
99
256000
2000
Perciò ho detto al mio assistente.
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"Get me a list of all centrifuge and power plant experts from our client base."
100
258000
3000
"Estrai una lista di tutti gli esperti di centrifughe e centrali elettriche dal nostro archivio clienti."
04:36
And I phoned them up and picked their brain
101
261000
2000
E li ho chiamati e ho sfruttato la loro conoscenza
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in an effort to match their expertise
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263000
2000
nel tentativo di combinare le loro conoscenze
04:40
with what we found in code and data.
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265000
3000
con quello che avevamo trovato nel codice e nei dati.
04:43
And that worked pretty well.
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268000
2000
E questo espediente ha funzionato piuttosto bene.
04:45
So we were able to associate
105
270000
2000
Quindi eravamo in grado di associare
04:47
the small digital warhead
106
272000
2000
la piccola testata digitale
04:49
with the rotor control.
107
274000
2000
al controllo del rotore.
04:51
The rotor is that moving part within the centrifuge,
108
276000
3000
Il rotore e la parte mobile all'interno della centrifuga,
04:54
that black object that you see.
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279000
2000
quell oggetto nero che vedete.
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And if you manipulate the speed of this rotor,
110
281000
3000
E se manipolate la velocità di questo rotore,
04:59
you are actually able to crack the rotor
111
284000
2000
siete in grado di romperlo
05:01
and eventually even have the centrifuge explode.
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286000
4000
e anche eventualmente di far esplodere la centrifuga.
05:05
What we also saw
113
290000
2000
Quello che abbiamo anche scoperto
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is that the goal of the attack
114
292000
2000
è che l'obiettivo dell'attacco
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was really to do it slowly and creepy --
115
294000
3000
era di farlo molto lentamente e in modo subdolo --
05:12
obviously in an effort
116
297000
2000
ovviamente nel tentativo
05:14
to drive maintenance engineers crazy,
117
299000
3000
di far impazzire gli addetti alla manuntenzione,
05:17
that they would not be able to figure this out quickly.
118
302000
3000
che non sarebbero riusciti a risolvere il problema velocemente.
05:20
The big digital warhead -- we had a shot at this
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305000
3000
La testata digitale grande -- ci siamo cimentati con questa
05:23
by looking very closely
120
308000
2000
guardando molto da vicino
05:25
at data and data structures.
121
310000
2000
i dati e le strutture di dati.
05:27
So for example, the number 164
122
312000
2000
Perciò per esempio il numero 164
05:29
really stands out in that code;
123
314000
2000
si staglia nel codice
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you can't overlook it.
124
316000
2000
non lo si può ignorare
05:33
I started to research scientific literature
125
318000
2000
Ho cominciato a cercare articoli scientifici
05:35
on how these centrifuges
126
320000
2000
su come queste centrifughe
05:37
are actually built in Natanz
127
322000
2000
siano di fatto costruite a Natanz
05:39
and found they are structured
128
324000
2000
e ho scoperto che sono strutturate
05:41
in what is called a cascade,
129
326000
2000
in ciò che è chiamata una cascata,
05:43
and each cascade holds 164 centrifuges.
130
328000
4000
e ogni cascata contiene 164 centrifughe.
05:47
So that made sense, that was a match.
131
332000
2000
Aveva senso, c'era una corrispondenza.
05:49
And it even got better.
132
334000
2000
E andava anche meglio.
05:51
These centrifuges in Iran
133
336000
2000
Queste centrifughe in Iran
05:53
are subdivided into 15, what is called, stages.
134
338000
4000
sono suddivise in 15 livelli.
05:57
And guess what we found in the attack code?
135
342000
2000
E indovinate cosa abbiamo trovato nel codice d'attacco?
05:59
An almost identical structure.
136
344000
2000
Una struttura quasi identica.
06:01
So again, that was a real good match.
137
346000
3000
Perciò di nuovo, c'era una corrispondenza molto buona.
06:04
And this gave us very high confidence for what we were looking at.
138
349000
3000
E questo ci ha dato una grande sicurezza su quello che stavamo cercando.
06:07
Now don't get me wrong here, it didn't go like this.
139
352000
3000
Adesso non fraintendetemi, non è andata così.
06:10
These results have been obtained
140
355000
3000
Questi risultati sono stati ottenuti
06:13
over several weeks of really hard labor.
141
358000
3000
dopo parecchie settimane di lavoro molto duro.
06:16
And we often went into just a dead end
142
361000
3000
E spesso ci siamo trovati in un vicolo cieco
06:19
and had to recover.
143
364000
2000
e abbiamo dovuto ricominciare.
06:21
Anyway, so we figured out
144
366000
2000
Ad ogni modo abbiamo capito
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that both digital warheads
145
368000
2000
che entrambe le testate digitali
06:25
were actually aiming at one and the same target,
146
370000
2000
erano dirette allo stesso bersaglio
06:27
but from different angles.
147
372000
2000
ma da angoli diversi.
06:29
The small warhead is taking one cascade,
148
374000
3000
La testata piccola prende una cascata,
06:32
and spinning up the rotors and slowing them down,
149
377000
3000
e aumenta e diminuisce la velocità dei rotori,
06:35
and the big warhead
150
380000
2000
mentre la testata grande
06:37
is talking to six cascades
151
382000
2000
interagisce con sei cascate
06:39
and manipulating valves.
152
384000
2000
e manipola le valvole.
06:41
So in all, we are very confident
153
386000
2000
Perciò alla fine siamo certi
06:43
that we have actually determined what the target is.
154
388000
2000
di aver determinato quale sia il bersaglio.
06:45
It is Natanz, and it is only Natanz.
155
390000
3000
E' Natanz e solo Natanz.
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So we don't have to worry
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Perciò non dobbiamo preoccuparci
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that other targets
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395000
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che altri bersagli
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might be hit by Stuxnet.
158
397000
2000
possano essere colpiti da Stuxnet
06:54
Here's some very cool stuff that we saw --
159
399000
3000
Ecco alcune cose geniali che abbiamo visto --
06:57
really knocked my socks off.
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402000
2000
mi hanno veramente impressionato.
06:59
Down there is the gray box,
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404000
2000
Laggiù c'è la scatola grigia,
07:01
and on the top you see the centrifuges.
162
406000
3000
e sulla sommità ci sono le centrifughe.
07:04
Now what this thing does
163
409000
2000
Ora il compito di questo apparato
07:06
is it intercepts the input values from sensors --
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411000
3000
è di intercettare i valori in ingresso dai sensori --
07:09
so for example, from pressure sensors
165
414000
2000
per esempio, dai sensori di pressione
07:11
and vibration sensors --
166
416000
2000
e dai sensori di vibrazione --
07:13
and it provides legitimate program code,
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418000
3000
e di fornire al codice legittimo
07:16
which is still running during the attack,
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421000
2000
che resta in esecuzione durante l'attacco
07:18
with fake input data.
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423000
2000
dei dati falsi.
07:20
And as a matter of fact, this fake input data
170
425000
2000
E in pratica questi dati falsi
07:22
is actually prerecorded by Stuxnet.
171
427000
3000
sono preregistrati da Stuxnet
07:25
So it's just like from the Hollywood movies
172
430000
2000
Perciò è come in un film di Hollywood
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where during the heist,
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432000
2000
dove durante il colpo,
07:29
the observation camera is fed with prerecorded video.
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434000
3000
viene fornito alle videocamere di sorveglianza del video preregistrato
07:32
That's cool, huh?
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437000
2000
Che trovata, no?
07:35
The idea here is obviously
176
440000
2000
Qui l'idea è ovviamente
07:37
not only to fool the operators in the control room.
177
442000
3000
non solo di ingannare gli operatori della cabina di controllo
07:40
It actually is much more dangerous and aggressive.
178
445000
4000
ma il fine è in realtà molto più pericoloso e aggressivo.
07:44
The idea
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449000
2000
L'idea
07:46
is to circumvent a digital safety system.
180
451000
3000
è di aggirare il sistema di sicurezza.
07:50
We need digital safety systems
181
455000
2000
Abbiamo bisogno di sistemi di sicurezza
07:52
where a human operator could not act quick enough.
182
457000
3000
quando un operatore umano potrebbe non reagire abbastanza velocemente.
07:55
So for example, in a power plant,
183
460000
2000
Per esempio, in una centrale elettrica,
07:57
when your big steam turbine gets too over speed,
184
462000
3000
quando la vostra grande turbina a vapore va troppo su di giri,
08:00
you must open relief valves within a millisecond.
185
465000
3000
dovete aprire le valvole di sfogo entro un millisecondo.
08:03
Obviously, this cannot be done by a human operator.
186
468000
3000
Ovviamente, questo non può essere fatto da un operatore umano.
08:06
So this is where we need digital safety systems.
187
471000
2000
Perciò è questo il motivo per cui abbiamo bisogno di sistemi di sicurezza
08:08
And when they are compromised,
188
473000
2000
E quando questi sistemi vengono compromessi,
08:10
then real bad things can happen.
189
475000
3000
allora possono succedere cose molto brutte.
08:13
Your plant can blow up.
190
478000
2000
La vostra centrale può esplodere.
08:15
And neither your operators nor your safety system will notice it.
191
480000
3000
E ne i vostri operatori ne il vostro sistema di sicurezza se ne accorgerebbero.
08:18
That's scary.
192
483000
2000
E' spaventoso.
08:20
But it gets worse.
193
485000
2000
Ma può essere ancora peggio.
08:22
And this is very important, what I'm going to say.
194
487000
3000
Quello che mi accingo a dire è molto importante.
08:25
Think about this:
195
490000
2000
Rifletteteci.
08:27
this attack is generic.
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492000
3000
L'attacco è generico.
08:30
It doesn't have anything to do, in specifics,
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495000
4000
Non ha niente a che fare, nel dettaglio,
08:34
with centrifuges,
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499000
2000
con le centrifughe,
08:36
with uranium enrichment.
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501000
3000
con l'arrichimento dell'uranio.
08:39
So it would work as well, for example,
200
504000
3000
Perciò funzionerebbe anche, per esempio,
08:42
in a power plant
201
507000
2000
in una centrale elettrica
08:44
or in an automobile factory.
202
509000
3000
o in una fabbrica di automobili.
08:47
It is generic.
203
512000
2000
E' generico.
08:49
And you don't have -- as an attacker --
204
514000
2000
E non è necessario -- come attaccanti --
08:51
you don't have to deliver this payload
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516000
3000
non è necessario veicolare il carico
08:54
by a USB stick,
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519000
2000
con una penna USB,
08:56
as we saw it in the case of Stuxnet.
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521000
2000
come abbiamo visto nel caso di Stuxnet.
08:58
You could also use conventional worm technology for spreading.
208
523000
3000
Potete anche usare la tecnologia convezionale dei worm per computer per diffonderlo.
09:01
Just spread it as wide as possible.
209
526000
3000
Basta diffonderlo il più possibile.
09:04
And if you do that,
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529000
2000
E se lo farete
09:06
what you end up with
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531000
2000
quello che otterrete
09:08
is a cyber weapon of mass destruction.
212
533000
5000
è un'arma di distruzione di massa digitale.
09:14
That's the consequence
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539000
2000
E' questo il lascito
09:16
that we have to face.
214
541000
3000
che dobbiamo affrontare.
09:19
So unfortunately,
215
544000
3000
Sfortunatamente,
09:22
the biggest number of targets for such attacks
216
547000
3000
il numero maggiore di bersagli per attacchi di questo tipo
09:25
are not in the Middle East.
217
550000
2000
non si trova in Medio Oriente
09:27
They're in the United States and Europe and in Japan.
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552000
3000
ma negli Stati Uniti, in Europa e in Giappone.
09:30
So all of the green areas,
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555000
2000
Dunque tutte queste aree verdi,
09:32
these are your target-rich environments.
220
557000
3000
sono le vostre zone ricche di besagli
09:35
We have to face the consequences,
221
560000
3000
Dobbiamo affrontare la questione
09:38
and we better start to prepare right now.
222
563000
3000
ed è meglio cominciare a preparasi da subito.
09:41
Thanks.
223
566000
2000
Grazie.
09:43
(Applause)
224
568000
6000
(Applausi)
09:49
Chris Anderson: I've got a question.
225
574000
2000
Chris Anderson: Ho una domanda.
09:53
Ralph, it's been quite widely reported
226
578000
2000
Ralph, è stato assai ampiamente riportato
09:55
that people assume that Mossad
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580000
2000
che si ipotizza che il Mossad
09:57
is the main entity behind this.
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582000
2000
sia l'autore principale dell'accaduto.
09:59
Is that your opinion?
229
584000
3000
La pensi allo stesso modo?
10:02
Ralph Langner: Okay, you really want to hear that?
230
587000
2000
Ralph Langer: Okay, vuoi veramente sentirlo?
10:04
Yeah. Okay.
231
589000
2000
Certo. Si.
10:06
My opinion is that the Mossad is involved,
232
591000
3000
La mia opinione è che il Mossad sia coinvolto,
10:09
but that the leading force is not Israel.
233
594000
3000
ma che la forza trainante non sia Israele.
10:12
So the leading force behind that
234
597000
2000
Quindi la forza trainante dietro tutto ciò
10:14
is the cyber superpower.
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599000
3000
è una super potenza digitale.
10:17
There is only one,
236
602000
2000
Ne esiste una sola
10:19
and that's the United States --
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604000
2000
gli Stati Uniti --
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fortunately, fortunately.
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606000
2000
per fortuna.
10:23
Because otherwise,
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608000
2000
Perché altrimenti,
10:25
our problems would even be bigger.
240
610000
3000
i nostri problemi sarebbero anche più grandi.
10:28
CA: Thank you for scaring the living daylights out of us. Thank you, Ralph.
241
613000
4000
CA: Grazie per averci spaventato a morte. Grazie Ralph.
10:32
(Applause)
242
617000
2000
(Applausi)
ABOUT THE SPEAKER
Ralph Langner - Security consultantRalph Langner is a German control system security consultant. He has received worldwide recognition for his analysis of the Stuxnet malware.
Why you should listen
Ralph Langner heads Langner, an independent cyber-security firm that specializes in control systems -- electronic devices that monitor and regulate other devices, such as manufacturing equipment. These devices' deep connection to the infrastructure that runs our cities and countries has made them, increasingly, the targets of an emerging, highly sophisticated type of cyber-warfare. And since 2010, when the Stuxnet computer worm first reared its head, Langner has stood squarely in the middle of the battlefield.
As part of a global effort to decode the mysterious program, Langner and his team analyzed Stuxnet's data structures, and revealed what he believes to be its ultimate intent: the control system software known to run centrifuges in nuclear facilities -- specifically, facilities in Iran. Further analysis by Langner uncovered what seem to be Stuxnet's shocking origins, which he revealed in his TED2011 talk. (PS: He was right.)
Ralph Langner | Speaker | TED.com