Svenske skoler har prioritert bruk av datamaskiner i undervisningen.

Over 200 – av ialt 290 – svenske kommuner har investert i en PC for hver eneste skoleelev og lærer – den såkalte en-til-en-modellen.

Denne svenske databølgen begynte rundt 2007, i etterkant av en stor amerikansk skolesatsing.

– Det er tydelig at de nesten provoserende positive evalueringene i USA har påvirket svensk skole, mener pedagog Håkan Fleischer.

Han mener at både evalueringene av og forskningen på skolesatsningen er overfladisk.

Negative erfaringer

I sin doktoravhandling har han undersøkt hvordan ’en-til-en’-arbeid påvirker undervisningen.

Fleischer peker på flere negative erfaringer med PC-bruken.

Elevene blir stresset og distraheres av både egen og andre elevers bruk av sosiale medier. Og selv når eleven ønsker å konsentrere seg om skolearbeidet er det ikke alltid praktisk mulig.

Kan bidra til dårligere kunnskaper

I verste fall kan en-til-en-modellen bidra til at elevene ender opp med dårligere kvalitet på kunnskapen, mener Fleischer.

– Elevene kaster seg utpå og samler informasjon uten noe ordentlig utgangspunkt. De går seg vill i mengder av informasjon som de forventes å automatisk kunne navigere seg gjennom.

– De blir forvirret, og veiledningen fra lærerne går ofte ut på å bare svare på spørsmål, istedet for å reflektere over og sette kunnskapen i ny sammenheng, sier han.

I Norge presenterte Senter for IKT i utdanningen nylig en rapport om teknologiske framtidsutsikter for norsk skole.

Også her understreket ekspertgruppen at teknologien må integreres skikkelig i et pedagogisk rammeverk.

• Les også: Vil snu opp ned på klasserommet

Føler de ikke har nok tid

Fleischers studie inkluderer en oversikt over tidligere forskning på bruk av en-til-en-modellen i undervisningen, intervjuer med elever om deres erfaringer med denne arbeidsmåten, og analyse av innleverte elevoppgaver med fokus på kunnskapsdybde og kritisk vurdering.

– Elevene opplever stress, da de iblant føler at de ikke har nok tid til å fordøye tidligere kunnskaper og diskutere med hverandre, skriver Fleischer i avhandlingen.

Elevene meldte også at når de trenger å skaffe seg dypere kunnskap foretrekker de å kombinere internett-søk med informasjon fra bøker og samtaler med læreren.

– De skiller mellom overfladisk digital læring og en dypere læring som skjer analogt, påpeker Fleischer, som jobber ved Högskolan för lärande och kommunikation i Jönköping.

Viktig å aktivt velge en strategi

En måte å takle dette i undervisningen er at vi begynner å se datamaskiner, internett og sosiale medier i en større sammenheng, mener han.

At de ikke bare blir sett på som et verktøy for å innhente kunnskap, men også som en egen verden. Skolen må forstå og ta hensyn til de endrede spillereglene i sin undervisning.

– Min forskning viser at om alle får hver sin datamaskin, og man stoler på elevenes evne til å bruke den, fordi vi tror de tilhører en digital generasjon som automatisk takler dette, er man farlig ute å kjøre, konkluderer Håkan Fleischer.

– Uansett hvilken strategi man velger i skolen er det viktig å velge den aktivt – og ikke bare investere i datamaskiner og la resten gå av seg selv.

Referanse:

Håkan Fleischer: En elev – en dator. Kunskapsbildningens kvalitet och villkor i den datoriserade skolan. Högskolan i Jönköping 2013. Sammendrag

Kroppsvarmen din kan gi strøm til sensorer i klærne dine.

Små sensorer som holder øye med huset ditt kan drives av små temperaturforskjeller – batterier blir overflødige.

Et billig plastmateriale åpner for nye muligheter.

Materialet er en termoelektrisk polymer, men for enkelhets skyld kan vi kalle det termoelektrisk plast.

– Dette materialet har store anvendelsesområder, sier førsteamanuensis Dag Werner Breiby ved Institutt for fysikk ved NTNU.

Der det finnes en liten temperaturforskjell, kan det skapes strøm ved hjelp av plastmaterialet, kalt polyetylendioxytiofen eller pedot.

Breibys har sett på oppbyggingen av dette materialet ved hjelp av røntgen.

Leder strøm, ikke varme

Det er gammel allmennkunnskap at plast ikke leder strøm. Tvert imot er de kjent som gode elektriske isolatorer, og elektriske ledninger har derfor et lag med plast rundt seg.

Men som med så mye annet, er dette ikke hele sannheten.

Enkelte plastmaterialer kan nemlig lede strøm. Det ser du om du har en av de helt nye OLED-tv-ene. Disse tv-ene har en skjerm som består av en plastfilm som sender ut lys. Det har vært kjent siden 1970-årene at plast kan være halvledere eller ha metalliske egenskaper.

Semimetalliske egenskaper i plast bidrar til en forbedret forståelse av den relativt høye termoelektriske yteevnen til disse materialene. Denne plasten kan lede strøm greit, men leder samtidig ikke varme noe særlig. Og nettopp dette er en av grunnene til at materialet er så interessant.

Ny elektronikk

– Dette funnet er spennende med tanke på utvikling av termoelektronikk og spinntronikk, enkelt sagt ny elektronikk, sier Breiby.

Termoelektronikk utnytter nettopp temperaturforskjeller til å generere strøm, eller omvendt. Ved hjelp av det nye plastmaterialet kan altså kroppsvarmen din drive en sensor i klærne dine.

Kanskje kan dette brukes til å overvåke hjerterytmen din. Kanskje kan kroppsvarmen drive en kalkulator. Det trengs ingen batterier. Dette kan være fullt mulig snart.

–  Bare noen få grader i temperaturforskjell er nok, sier Breiby.

Termoelektrisk plast er mye billigere enn sjeldne uorganiske materialer med lignende egenskaper, og dermed blir teknologien overkommelig i pris for flere anvendelser. Breiby understreker at elektronikk basert på plast ofte har dårligere yteevne, men for mange formål kan dette være godt nok.

Den første kommersielle anvendelsen forventes å være trådløse sensornettverk, hvor det termoelektriske materialet forsyner sensor og radiosender med strøm.

– Dette er jo et plastmateriale, og industrien er flink til å forme slike materialer på en enkel og billig måte, sier Breiby.

Referanse:

Bubnova m.fl: Semi-metallic polymers, Nature Materials, 08 December 2013, doi:10.1038/nmat3824.

Det er slett ingen grunn til å avskrive trusselen fra cyberterrorister.

– Vi må venne oss til at det må brukes mer penger på sikkerhet, sier forsker Niklas Vilhelm i Nasjonal sikkerhetsmyndighet (NSM).

Terror i litt mindre skala

I går fortalte forskning.no hvordan Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) fastslår at krig og terror gjennom datanettet ikke er så enkelt som Hollywood vil ha det til.

• Les også: Liten fare for cyberterror

Forsker og tidligere forsvarssjef Sverre Diesen gikk langt i å avdramatisere faren for at terrorister vil bruke nettet til å ta kontroll over for eksempel strømmen eller telenettet. Det er teknisk vanskelig og krever for stor innsats.

Ifølge NSM er ganske riktig en terroraksjon som lammer samfunnet totalt, enormt ressurskrevende, og ikke noen realistisk trussel på kort sikt. Men i mindre skala, eller på lenger sikt, advarer Vilhelm mot både terrorister, fremmede makter og tenåringer på gutterommet:

Tenåring overtok trikken

– I mindre skala, for eksempel et angrep mot fly, tog eller skip, er trusselen mye mer nærliggende, sier han, og viser til et eksempel fra Łódź i Polen i 2008. Der tok en 14-åring kontroll over trikketrafikken.

Tenåringen, som lærerne beskrev som en modellelev og et teknologisk geni, bygde en innretning som så ut som fjernkontrollen til et TV-apparat, men som kunne styre sporvekslene. Fire trikker sporet av og 12 ble skadet mens han lekte med trikkene som med en gigantisk modelljernbane.

– Det går ikke an å utelukke den typen hendelser, selv om det er en litt annen sak enn å lamme samfunnet, sier Niklas Vilhelm.

Han peker også på at det er fullt mulig å lamme strømnettet i en hel landsdel bare ved å kutte en ledning ved et uhell.

– Til en viss grad vil det være fare for at den typen ting kan skje via cyberdomenet, også, sier han.

Kan hacke strømmåleren

I fremtiden kommer folk flest til å ha strømmålere stasjonert hjemme hos seg, for å lese av strømforbruket. Gjennom disse kan være mulig å ta seg inn i datanettet til strømleverandøren og gjøre skade:

– Dette er enheter som har kapasitet som små datamaskiner, og som er direkte koblet til infrastrukturen. Det er uvisst hvordan de kan sikres på en trygg måte, og vi har allerede sett at installeringen ble forsinket fordi det ble påvist at de ikke var så trygge som vi trodde i utgangspunktet, sier Vilhelm.

Han mener det er mulig å modifisere slike strømmålere slik at de kan sende ting inn i nettet som ikke skulle vært der.

– Fremmede land kan klare det

I gårsdagens artikkel beskrev Sverre Diesen fra FFI hvor komplisert det er å ta seg inn i industrielle styringssystemer, som for eksempel et kjernekraftverk. En hacker må gjennom mange lag av systemer, programvare og passord. Svært mye informasjon om systemene må til for å lykkes med angrepet.

Niklas Vilhelm er enig med FFI i at det er veldig vanskelig å komme seg inn i flere systemer på en gang.

– Men dette er kapabilitet som bygges opp av fremmede stater, sier han, og kan ikke si mer konkret om den saken.

– Men det er ikke vanskelig å gjette hvilke stater det gjelder. Der sitter det heltidsansatte, ekstremt godt utdannede mennesker på heltid og prøver å komme seg inn i systemer og utforske dem for å ha muligheten til å angripe dem, sier han.

Vilhelm trekker også frem at cyberkriminalitet er blitt en veldig stor industri. Dermed er det penger å tjene på å utvikle arbeidsverktøy til de kriminelle, og dette er verktøy som også etterretningstjenester og terror- og aktivistgrupper kan dra nytte av.

– Per dags dato er det veldig mye arbeid som legges ned i den typen teknologi, sier Vilhelm.

– På kort sikt kan vi regne med at trusselen neppe er overhengende. Men i et langtidsperspektiv vil dette trusselbildet fort kunne endre seg. Vi vet for lite om hva som er mulig å få til. Men det er mye synsing, hype og uttalelser som ikke er vel underbygd i forhold til fakta, sier NSM-forskeren, som ikke vil utelukke noe på dette området.

Bestikkelser og press

Selv om det er mange lag med sikkerhet å forsere for den som vil gjøre skade, så er det mulig, er budskapet fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet.

Etterretningsorganisasjoner kan gjennomføre klassiske operasjoner, og bruke bestikkelser, press eller penger for å innhente data fra mennesker. De kan også levere ut minnepinner for å hente data fra beskyttede systemer.

– Antagelsen om at det er for vanskelig å vite nok om systemene, er ikke helt riktig, sier Vilhelm. – Man bør ikke anta at andre ikke kan noe om systemene, og så bruke det som en sovepute. Det er ikke noen trygg tilnærming.

Penger og kunnskap

Rådet fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet er å bruke penger og dokumentasjon til å forberede seg på fremtidige angrep.

– Systemeierne må dokumentere systemene sine bedre. På systemer som har eksistert i lang tid og er tilpasset etterhvert, har folkene som har arbeidet med dem, gjerne gått over i andre stillinger, og kunnskap har gått tapt, sier Niklas Vilhelm.

Han innrømmer at dokumentasjonen i seg selv er en sikkerhetstrussel hvis den kommer i gale hender, men mener at det er en mye større trussel å eie et datasystem som du ikke helt kjenner innholdet i.

– Dessuten er det er viktig for dem som leverer kritisk infrastruktur, å overvåke bedre hva som skjer i nettverket, sier han.

Med kritisk infrastruktur tenker han på alt fra strømnett og elektronisk kommunikasjon til veier og vannledninger.

Vil ha øvelser

– De må logge aktiviteten, de må trene noen til å lete etter spor etter innbrudd, og de må gjennomføre øvelser, forklarer han.

Et eksempel på tiltak er å legge ut honningfeller, det vil si fiktive områder som gir seg ut for å være en del av kontrollsystemet, men som ikke er det. Hvis noen skaffer seg tilgang til en slik felle, skal alarmen gå, for der har ingen reelle brukere noe å gjøre.

– Dette er kjente, konvensjonelle metoder, men som bør tilpasses en industriell sammenheng, sier Vilhelm.

Han innrømmer at arbeidet er ressurskrevende:

– Vi må trene opp folk, og sikkerhetseksperter er mangelvare. Dette vil kreve flere hoder. Systemeierne må anerkjenne at vi lever i en verden som stadig vekk blir mer farlig, med et trusselbilde som blir mer alvorlig.

– Vi må venne oss til tanken på at det må brukes mer penger på sikkerhet, sier Niklas Vilhelm.

Matthew Broderick på gutterommet i War Games. Bruce Willis som kjemper mot cyberterrorister i Die Hard 4.0.

I 30 år har Hollywood hatt en forkjærlighet for filmer der én enkelt hacker sitter foran skjermen sin og bringer verden til randen av sammenbrudd.

Vanskelig og usikkert på nettet

Virkeligheten er en helt annen.

– Jo mer alvorlige skader noen planlegger å påføre, jo vanskeligere er det å få til rent teknisk. Selv for en stormakt med store ressurser er det mye større usikkerhet rundt det du setter igang på nettet sammenlignet med bruk av tradisjonelle våpen, konstaterer Sverre Diesen.

Den tidligere forvarssjefen er nå forsker ved FFI, Forsvarets forskningsinstitutt.

Han går langt i avdramatisere faren for at terrorister vil bruke nettet til å ta kontroll over strøm, telenett, banker eller andre viktige funksjoner i det norske samfunnet.

– Du skal være forsiktig med å si at noe er umulig i denne verden, men det er ekstremt lite sannsynlig, sier han.

Sprenger heller en lastebil

Målet for enhver terrorist er ikke bare å gjøre skade, men å gjøre skade som gir oppmerksomhet.

– Skal du utrette spektakulær skade ved hjelp av cyberterrorisme, så er det krevende. Hvorfor skulle en terroristorganisasjon gjøre det når de langt enklere kan oppnå samme oppmerksomhet ved å fylle en lastebil med sprengstoff og kjøre den inn på et sårbart objekt, eller fremstille nervegass og slippe det løs på undergrunnsbanen? spør Diesen.

Nettet er viktig for terroristene, men av helt andre grunner:

– For terrorister er internett essensielt til propaganda og rekruttering og for å påta seg ansvaret for handlinger, konstaterer forsker Torgeir Broen.

Cybermaktstudie

FFI er igang med å utarbeide en egen cybermaktstudie for å se på hvordan cyberdomenet kan brukes i krigføring. Ifølge de to forskerne er det langt fra opportunistiske nettkriminelle til målrettede cyberterrorister og -krigere:

– Kriminalitet på internett er voldsomt utbredt. Men det er fordi de kriminelle ikke trenger å ta over én bestemt maskin for å oppnå økonomisk vinning. Når du er avhengig av å ta ett spesifikt system, så blir det fort veldig vanskelig, sier Torgeir Broen.

Lag på lag på lag

Selv om det er mulig ut å ta seg inn på brukerområdet til en litt slurvete operatør som har brukt navnet på katten eller fødselsdagen til kona som passord, så er det en lang vei å gå og mange lag å passere før du kommer så langt at du må begynne å gjette passord. Sverre Diesen bruker kontrollsystemer i industrien som eksempel:

– Hvis du skal sørge for at et industrielt styringssystem, for eksempel i et kjernekraftverk, kommer ut av kontroll, så skal du først inn på energiselskapets digitale område. Så må du ta deg inn i et spesielt nettverk. Så inn i en spesiell pc på det nettverket, og så inn på en spesiell programvarekomponent på den spesielle pc-en.

– For å klare det, er du helt avhengig av å kjenne disse systemene, vite hvilken versjon de bruker av hvilke programmer, og hvordan de brukes. Da tårner vanskelighetene seg opp, forklarer han.

Etterretning

Det betyr at om militære hackere fra et annet land skal klare å gjøre noen skade, så trenger de informasjon. Mye informasjon:

– Sånne operasjoner er så etterretningsavhengige at linken mellom dem som driver med cyberoperasjoner og vedkommende lands etterretningstjeneste er veldig tett. Det må den være, sier Broen.

Diesen innrømmer at det er vanskelig å få folk flest til å forstå hvordan virkeligheten ser ut:

– Vi sliter med at oppfatningene folk har, er laget av underholdningsindustrien. Der er dette fremstilt som langt enklere enn det er i virkeligheten, konstaterer han. Han ser på hackerfilmene som god underholdning, men heller ikke mer.

Ødela Irans atomsentrifuger

Diesen skiller mellom åpne og lukkede nett. De lukkede nettene er de frittstående som ikke er koblet til internett, som for eksempel militære nett og industrielle kontrollnett.

– Der er det en tendens til at flere og flere nett blir koblet til internett, for at man skal kunne ha full nytte av dem.

– Samtidig ser vi at de lukkede systemene mer og mer bruker den samme programvaren som i åpne nett. Sikkerhetsmekanismene i kommersiell programvare er ofte bedre enn dem som finnes i spesialprogramvare, blant annet fordi de utsettes for mange flere forsøk på å finne sikkerhetsfeil, forklarer Torgeir Broen.

Det er mulig å gjøre fysiske ødeleggelser med digtale midler. Men eksemplene er få. FFI-forskerne tenker først og fremst på Stuxnet – dataormen som ødela sentrifugene til Irans atomprogram for tre og et halvt år siden.

Lurer motparten

Men blir cyberdomenet brukt i krigføring, så regner de med at det vil skje på helt andre måter:

– Vi har mer tro på dette som supplement til fysisk maktanvendelse. Det i et kritisk tidsvindu å nekte motparten tilgang til sine egne systemer, sier Diesen.

– Slikt kan gjøres ved en helt åpen inntrengning, hvor motparten er nødt til å slå av systemet fordi han ser at det er kompromittert – eller mer subtilt ved at man manipulerer informasjon uten at motparten forstår at noen er inne i systemene hans, forklarer han.

Det kan for eksempel være å sørge for at motparten får beskjed fra luftvarslingsradaren sin om at det ikke skjer noenting i luften, mens det i virkeligheten er fly på vei.

Et cyberangrep er både usikkert og unikt. Det er ikke mulig å øve 100 prosent realistisk, og du vil ikke vil vite om det lykkes før det faktisk er igang.

Og etter et angrep vil motparten både kunne beskytte seg mot at det samme angrepet skjer igjen, og sannsynligvis bruke det som er skjedd til å lære seg å angripe på samme måte selv.

På gamlemåten

Det er enklere å ramme en motstander på «gamlemåten», ved hjelp av fysiske innbrudd eller utro tjenere.

– Skal du inn i et datasystem som ikke er tilkoblet internett, må du fysisk inn i nettet med en minnepinne eller lignende. Det er lettere å bruke utpressing eller manipulering til å skaffe seg en utro tjener, enn det er å forsere brannmurer og sikkerhetsmekanismer logisk.

– Det er som å stjele en bil: Nå er det blitt så vanskelig å stjele en moderne bil, at det er lettere å stjele nøkkelen, forklarer Sverre Diesen.

Derfor er det ikke mulig å gardere seg, selv i et lukket nett.

– Det er derfor vi sier at selv et gradert nett, som Forsvarets FIS Basis HNS-nettverk, har så vid distribusjon og tilgang at man ikke kan basere seg på at motparten ikke er inne i det. Man kan ikke basere seg på at alt ryker hvis motparten først kommer inn i nettverket. Da må ambisjonsnivået istedet være at han ikke skal kunne hindre oss permanent i å bruke det, sier han.

Dataeksperter under militær kommando

Egentlig er det Forsvarets rolle som er tema for FFIs cybermaktstudie. Men en av de tingene som skal drøftes, er hvor grensen går mellom oppgavene til Forsvaret og Nasjonal sikkerhetsmyndighet.

– Det sivile samfunnets beredskapsapparat har ansvaret for å overvåke og beskytte samfunnsviktige datasystemer, men vi ser på hvordan Forsvaret skal kunne forsterke det sivile samfunnet i slike sammenhenger.

– Forsvaret er imidlertid bare i meget begrenset grad istand til å forsterke det sivile samfunnet. Datasystemene som brukes, er skreddersøm for brukernes formål. Forsvaret har ikke nødvendigvis kompetanse til å gå inn i bankene og diagnostisere og utbedre etter et dataangrep, sier Torgeir Broen.

Men det er aktuelt å diskutere en løsning der Forsvaret kan sette driftsorganisasjonen hos en tjenesteleverandør under militær kommando, på samme måte som beredskapsordninger som eksisterte under den kalde krigen. Der er det mye «politisk upløyd mark», som Diesen uttrykker det.

– En slik modell er det som omtales som en cyberreserve. Andre land planlegger å innføre tilsvarende modeller. Estland, Nederland og Storbritannia har enten innført det eller utreder det, understreker Torgeir Broen.

Cybermaktstudien fra FFI er ferdig neste høst. Mye av den får du aldri lese.

– Men det skal produseres en enklere, ugradert rapport, forteller Broen.

Referanse:

Cybermakt – nye utfordringer i et nytt domene, FFI-fakta 2013