Consciência situacional: conceito, modelos e aplicabilidade

O conceito de CS pode ser definido como a consciência apropriada de uma situação específica³. De acordo com Stanton⁴, o tema ganhou notoriedade na década de 1980, inicialmente na indústria da aviação, com o objetivo de melhorar a capacidade de decisão de pilotos e controladores de tráfego aéreo. Em situações de estresse, o responsável pela decisão deve identificar e interpretar as informações disponíveis para escolher a melhor ação.

Consoante Woods⁵, para manter um nível aceitável de CS, é necessário acompanhar os acontecimentos e sua evolução ao longo do tempo, identificando «gatilhos» que indicam a necessidade de uma reação adequada. A CS é obtida de forma gradual, à medida que o cenário é compreendido pelo tomador de decisão. Com a evolução dos estudos relativos à CS, o conceito foi expandido para áreas distintas da aviação, mas que, igualmente, exigiam dos envolvidos um amplo conhecimento sobre determinado ambiente. Kaber e Endsley⁶ entendem que a CS também pode ser utilizada em outros ambientes industriais devido a similaridades como: múltiplos objetivos simultâneos, tarefas concorrentes pela atenção e ambientes de alto estresse. Essas características comuns permitem extrapolar a aplicação da CS a cenários como a defesa, incluindo a defesa cibernética.

Os estudos sobre CS evoluíram, resultando em quatro teorias principais, cada uma com idiossincrasias específicas. A primeira, de Mica Endsley, define CS como «a percepção de elementos do ambiente dentro de um volume de tempo e espaço, a compreensão do seu significado e uma projeção do seu estatuto no futuro próximo»⁷. A segunda teoria, de Bedny e Meister⁸, incorpora a dimensão temporal, enfatizando a adaptabilidade da CS às mudanças nas condições operacionais. Em terceiro lugar, o modelo de Stanton⁹ destaca a CS como uma habilidade distribuída, influenciada por fatores sociais, tecnológicos e organizacionais. Por último, o quarto modelo, de Smith e Hancock¹⁰, conhecido como «ciclo perceptivo», evidencia o processo contínuo de percepção e interação humana no ambiente operacional, alcançando a CS através da repetição do processo de percepção e da postura proativa do elemento humano.

Essas teorias possuem pontos fortes e fracos, podendo ser aplicadas de forma isolada ou conjunta em diferentes cenários. A seguir, são detalhados aspectos particulares de cada uma delas.

Modelo de Endsley

O modelo de CS proposto por Endsley¹¹ oferece uma estrutura conceitual que delineia a percepção humana em ambientes complexos e dinâmicos. Constituído por três componentes interrelacionados - percepção da situação, compreensão da situação e projeção da situação - esseframeworké conhecido como «modelo de três níveis». Esses níveis são progressivos: o nível 3, «projeção», é alcançado após o nível 2, «compreensão», que depende do nível 1, «percepção».

A fase inicial concentra-se na percepção dos elementos no ambiente, envolvendo a assimilação de informações sensoriais, como dados visuais e auditivos. Endsley destaca que a percepção é uma compreensão ativa do ambiente, fornecendo as entradas para o processo cognitivo subsequente.

No estágio seguinte, a compreensão da situação, as informações percebidas são interpretadas, permitindo um entendimento mais profundo do contexto. A compreensão evolui com novas informações, representando a transição crucial da percepção para a interpretação, fornecendo uma base sólida para a tomada de decisões.

A terceira componente, projeção da situação, envolve a capacidade de antecipar mudanças futuras no ambiente. A projeção permite prever eventos potenciais, proporcionando uma visão abrangente e preparando os tomadores de decisão para eventos futuros.

Essas três componentes formam um ciclo contínuo, constituindo a base do entendimento humano em ambientes complexos. O modelo de Endsley oferece uma estrutura robusta para a interação entre percepção, compreensão e projeção, aplicável a diversos contextos, incluindo o militar e o cibernético.

Modelo de Bedny e Meister

O modelo de Bedny e Meister¹² oferece uma perspectiva orientada às atividades individuais, integrando a dimensão temporal na construção da CS. Este modelo reconhece que a consciência da situação é dinâmica e evolui em resposta às mudanças operacionais. Bedny e Meister argumentam que a CS não pode ser compreendida sem considerar seu desenvolvimento ao longo do tempo. Assim, a adaptação e atualização constante da compreensão da situação tornam-se centrais na construção da CS.

O modelo destaca a necessidade de uma CS adaptativa, implicando que os indivíduos devem ajustar continuamente sua compreensão da situação para refletir as condições em evolução.

Em operações militares/cibernéticas, em que a dinâmica do campo de batalha pode mudar abruptamente, a capacidade de antecipar e reagir a alterações na situação é vital.

Modelo de Stanton

O modelo de CS proposto por Stanton¹³ destaca-se por sua abordagem inovadora, fundamentada na teoria da habilidade distribuída. Diferente dos modelos tradicionais, este reconhece que a CS é uma habilidade distribuída entre indivíduos e sistemas, crucial em ambientes complexos e dinâmicos. Stanton argumenta que a CS não reside apenas na mente individual, mas é compartilhada entre elementos sociais, tecnológicos e organizacionais, enfatizando a colaboração e a comunicação como componentes essenciais.

A teoria da habilidade distribuída desafia as concepções tradicionais que limitam a inteligência ao indivíduo, postulando que a realização de tarefas envolve a interação entre pessoas, artefatos tecnológicos e o ambiente. Em seu estudo sobre sistemas colaborativos, Hollan, Hutchins e Kirsh¹⁴ afirmam que «o processo cognitivo estende-se para além dos limites da cabeça humana», mostrando que a inteligência é moldada pela comunicação e interação entre componentes distribuídos.

Ao adaptar essa teoria para ambientes cibernéticos, Stanton destaca a relevância dessa abordagem na defesa cibernética contemporânea¹⁵. Reconhece-se que a CS em contextos digitais não pode ser concebida apenas como uma função individual, mas como um fenômeno coletivo que abrange analistas, operadores de sistemas de segurança e outros atores relevantes.

Modelo de Smith e Hancock

A teoria do ciclo perceptivo, desenvolvida por Smith e Hancock¹⁶, oferece uma visão dinâmica da CS, destacando a interação contínua entre ser humano e máquina. A CS é vista como um processo ativo de percepção e interpretação constante das informações do ambiente operacional. A percepção ativa, essencial segundo a teoria, implica na busca proativa por dados relevantes, especialmente em ambientes dinâmicos. A abordagem encontra aplicação em contextos operacionais complexos, como operações militares, onde a capacidade de perceber e reagir rapidamente é crucial. Assim, a teoria ressalta a importância da percepção ativa para manter uma CS eficaz em ambientes desafiadores, enfatizando a necessidade de envolvimento contínuo na obtenção e interpretação das informações.

Consciência situacional e estratégia militar

Apesar de grande parte dos estudos relativos à CS ter sido realizada do final da década de 1980 em diante, a história revela que o conceito já havia sido aplicado pelo piloto alemão Oswald Boelke durante a Primeira Guerra Mundial. Naquela ocasião, ele percebeu a importância de se obter uma consciência do inimigo antes que este pudesse fazer o mesmo¹⁷. Boelke apontou como o conhecimento do inimigo pode ser decisivo para o sucesso em um conflito, algo também observado por Sun Tzu emA Arte da Guerra, fornecendo uma base rica para entender a CS à luz das teorias modernas.

A CS, em si, se dá a partir de um importante insumo: a informação. De acordo com Endsley¹⁸, o primeiro e mais elementar nível da CS é a «percepção dos elementos de um ambiente». Nele, de fato, ainda não há informação, apenas dados disponíveis. A partir deles, o indivíduo deve ter a capacidade de correlacioná-los, dando-lhes significado e chegando ao segundo nível da CS, que trata da «compreensão da situação atual». Neste ponto, sim, existe informação. A maneira como esta informação será tratada pode levar o indivíduo ao nível mais alto de CS, a «previsão do estado futuro de uma situação». Bem, a forma como este processo cognitivo é desenhado, tendo como principal componente a informação, possibilita que tal conceito seja analisado à luz das principais teorias relativas aos estudos estratégicos e da própria guerra.

Sun Tzu, o estrategista chinês do século IV a. C., em sua obra clássicaA Arte da Guerra¹⁹, fornece uma base rica para entender a CS à luz das teorias modernas. Os princípios filosóficos e estratégicos de Sun Tzu podem ser conectados aos elementos fundamentais das quatro teorias contemporâneas de CS, apresentadas anteriormente:

Conhecimento profundo do ambiente: Sun Tzu enfatiza a importância de conhecer o terreno e compreender o ambiente operacional. Em paralelo, o modelo de Endsley destaca a necessidade de uma percepção completa da situação, enfatizando «a percepção do ambiente, incluindo os fatores relevantes no espaço e no tempo»²⁰. Essa conexão ressalta a importância do entendimento profundo do ambiente em ambas as perspectivas.

Adaptação constante: o estrategista chinês aborda a necessidade de adaptação constante às circunstâncias em mudança. Esse princípio ecoa no modelo de Stanton, que destaca a adaptabilidade como um elemento essencial da CS, incorporando a ideia de «habilidade distribuída» que se ajusta às demandas operacionais.

Antecipação e prevenção: Sun Tzu sublinha a importância de antecipar os movimentos do inimigo e evitar conflitos diretos quando possível. Essa abordagem preventiva encontra paralelos na teoria do ciclo de percepção, de Smith e Hancock²¹, que destaca a antecipação como um resultado do contínuo processo de «percepção» do ambiente, permitindo a projeção de eventos futuros e, consequentemente, a um estado de CS eficaz.

Por sua vez, Carl von Clausewitz²², renomado estrategista prussiano do século XIX, também pode ser utilizado para correlacionar a CS e os conceitos de estratégia militar. Em sua obra magistralDa Guerra, introduziu o conceito de «névoa da guerra» para descrever a incerteza e a falta de clareza que permeiam os campos de batalha. Ao explorar essa noção, pode-se estabelecer uma ponte com as teorias modernas de CS.

Além da «névoa da guerra», outros princípios e conceitos de Carl von Clausewitz emDa Guerrapodem ser correlacionados com as teorias modernas de CS, oferecendo uma perspectiva mais abrangente. Veja-se:

Outro conhecido teórico da guerra, o general ^{Giulio Douhet 26}, também abordou tópicos e pensamentos considerados nos modelos de CS. Em seu conhecido trabalhoO Domínio do Ar, no início do século XX, estabeleceu princípios fundamentais sobre o poder aeroespacial. Sua visão revolucionária sobre o papel da aviação nas operações militares pode ser correlacionada com o conceito de CS, especialmente considerando o contexto aeroespacial:

Consciência situacional cibernética: uma exploração conceitual

A consciência situacional cibernética (CSC) é uma extensão do conceito de CS para o espaço cibernético, herda as bases conceituais da CS tradicional, mas as adapta ao ambiente digital complexo. Enquanto a CS tradicional lida com elementos físicos, a CSC lida com eventos em redes digitais complexas. Assim como a CS, a CSC é crucial em ambientes críticos que exigem alta atenção e capacidade de decisão. Ela pode ser definida como a percepção de eventos e dados de rede, compreendendo seu significado em termos de missão, recursos, conectividade, ameaças e vulnerabilidades, e projetando seu estado futuro próximo²⁸.

Ao migrar para a CSC, novas dimensões surgem, como a percepção e a compreensão de eventos em redes digitais. Autores como David D. Woods e Erik Hollnagel²⁹ destacam a importância de considerar as características únicas do ambiente cibernético.

No entanto, seria equivocado concluir que a CSC é uma mera aplicação da teoria de CS ao contexto cibernético. Na verdade, ela demanda uma abordagem interdisciplinar, incorporando conceitos da teoria de sistemas, da ciência da computação e da engenharia desoftware. Em outras palavras, há de se considerar, além das bases teóricas de CS, os aspectos intrínsecos do ambiente cibernético, o qual é composto não apenas pela componente tecnológica, mas também humana e processual. Ademais, de forma similar ao seu conceito ascendente, a CSC não deve encontrar um fim em si, mas integrar processos mais amplos visando o auxílio na tomada de decisão estratégica. Porém, para compreender a CSC, é essencial contextualizá-no campo mais amplo da CS e explorar as teorias existentes.

Dessa forma, existem facetas que precisam ser consideradas para a obtenção de uma CSC efetiva, a saber: (i) avaliação do atual estado da rede de computadores; (ii) compreensão do impacto de um ataque cibernético; (iii) compreensão do comportamento do atacante; (iv) compreensão das causas do ataque sofrido; (v) compreensão da confiabilidade de qualquer consciência obtida; e (vi) conhecimento das posições de ataque e defesa, para identificar ações futuras.

De maneira sintética, o conceito de CSC, comparado à CS, pode ser evidenciado pelo diagrama da figura 1 .

Figura 1 Consciência situacional cibernética a partir dos níveis de consciência situacional Fonte: Elaboração própria. 

A avaliação dos parâmetros teóricos da CSC pode ser conduzida considerando a aderência das principais teorias de CS. Cada uma delas oferece perspectivas distintas, e a seleção apropriada deve ponderar os elementos específicos enfatizados no estudo. Por exemplo, o modelo de Endsley destaca-se pela sua aplicabilidade em ambientes cibernéticos, enfatizando a compreensão rápida da situação e a tomada de decisões eficazes diante de ameaças. Suas fases oferecem uma estrutura robusta para investigações no domínio cibernético.

Por sua vez, a teoria da habilidade distribuída de Stanton revela-se pertinente ao considerar a distribuição de tarefas e funções nesses ambientes. Sua ênfase na distribuição da cognição entre diferentes elementos do sistema oferece uma abordagem valiosa para analisar a interação complexa.

Já a teoria do ciclo perceptivo de Smith e Hancock concentra-se nos processos perceptivos dos operadores, sendo relevante para compreender como informações são percebidas e interpretadas em cenários cibernéticos.

Por fim, o modelo de Bedny e Meister destaca a interação entre elementos do sistema, sendo especialmente pertinente na consideração da interdependência entre atores humanos e sistemas tecnológicos em ambientes cibernéticos. Embora a ampla compreensão da CSC passe, necessariamente, pelos conceitos e teorias estabelecidos no âmbito da CS, uma aplicação eficaz no ambiente cibernético pode extrapolar tais referências. Portanto, torna-se latente uma abordagem interdisciplinar sobre o tema, considerando, também, as especificidades inerentes a um ambiente tecnológico cada vez mais complexo, aliado aos objetivos desejados ao se aplicar a CSC. Tal abordagem, de acordo com Jajodia e Albanese³⁰, passa pela definição do «espaço cibernético de interesse», ou seja, de uma fração do espaço cibernético ao qual o tomador de decisão deseja obter a CS necessária.

Consciência situacional cibernética e a defesa nacional

De acordo com a Política Nacional de Defesa (PND) brasileira, a defesa nacional pode ser compreendida como:

«o conjunto de atitudes, medidas e ações do Estado, com ênfase na expressão militar, para a defesa do Território Nacional, da soberania e dos interesses nacionais contra ameaças preponderantemente externas, potenciais ou manifestas»³¹.

Por sua vez, oLivro Branco de Defesa Nacional(LBDN) brasileiro reforça que este conceito de defesa nacional:

«além de ser importante vetor para a preservação da Soberania Nacional, também possibilita a manutenção da integridade territorial, a consecução dos objetivos nacionais, a proteção ao povo e a garantia de não ingerência externa no território nacional»³².

Ambos os documentos, em conjunto com a Estratégia Nacional de Defesa (END), formam o principal arcabouço teórico/estratégico do Brasil, o qual direciona, principalmente, sua componente militar.

A partir dessas referências, o Brasil descreve e delimita áreas que podem afetar ou comprometer a integridade do território brasileiro, a soberania e os objetivos nacionais. É neste viés que o setor cibernético ganha notoriedade. OLBDNaponta como o referido setor pode influenciar a própria defesa nacional quando assume que:

«a possibilidade de o País sofrer um ataque cibernético de origens das mais diversas e de difícil identificação, que poderão causar danos consideráveis a estruturas estratégicas ou mesmo a outros setores de importâncias vitais para a nação brasileira, faz com que a Defesa Cibernética passe a ter importância fundamental para a Defesa Nacional»³³.

Desta feita, o Brasil assume a relevância estratégica do tema (cibernético) e inicia um novo ciclo de envolvimento e desenvolvimento do setor, com vistas à defesa nacional. A partir de então, o Brasil abre espaço para discussões relativas aos inúmeros conceitos que circundam o assunto - como: domínio cibernético, espaço cibernético e poder cibernético -, bem como as perspectivas que analisam se tal componente poderia ser considerada um novo domínio operacional, a exemplo daqueles já reconhecidos (mar, terra, ar e espaço exterior). Inevitavelmente, a reflexão sobre estes conceitos leva a uma análise de como são interpretados pelos principais estudiosos contemporâneos que abordam o fenômeno, além de uma avaliação da forma como os grandesplayersdo cenário internacional assumem a questão cibernética.

Neste contexto, considerando a perspectiva acadêmica, é quase unânime o reconhecimento estratégico da componente cibernética, sendo esta capaz de proporcionar vantagens significativas em uma situação de conflito, visto que possui condições de influenciar os domínios operacionais já existentes. Na visão de Nocetti³⁴, o domínio cibernético possui características particulares por se tratar de algo criado pelo próprio homem e que, além disso, sofre mudanças em um ciclo muito mais veloz se comparado aos demais domínios. O mesmo autor, ainda, reforça que tais especificidades proporcionam uma menor barreira de entrada para que novos atores passem a agir neste domínio, o que, em última instância, poderia gerar conflitos em tal ambiente, os quais seriam denominados como «guerra cibernética». Assim, surge o conceito de poder cibernético o qual é definido, de forma ampla, como:

«a capacidade de proteger e promover os interesses nacionais no ciberespaço e através dele: considerar os benefícios que o ciberespaço oferece aos nossos cidadãos e à nossa economia, trabalhar com os parceiros para um ciberespaço que reflita os nossos valores e utilizar as cibercapacidades para influenciar os acontecimentos no mundo real»³⁵.

No âmbito de tais discussões, Lonsdale³⁶ introduz o conceito de infoesfera, em que este sim poderia ser considerado um domínio estratégico. Para ele, tal conceito é ainda mais amplo se comparado à interpretação de «espaço cibernético», o qual seria considerado apenas como mais uma componente da infoesfera. Já o ponto de vista exposto por Gray³⁷ destoa dos anteriores, uma vez que este reconhece a natureza relevante do setor cibernético, porém não o interpreta como sendo um novo domínio operacional, mas, sim, um «atuador» e «habilitador» importante naqueles já existentes. Nesta mesma esteira, Rid³⁸ ressalta que ataques cibernéticos não poderiam ser interpretados como atos de guerra por si só, simplesmente pelo fato de não se enquadrarem nos conceitos que definem a guerra. Para ele, tais ações são «apenas versões sofisticadas de três atividades que são tão antigas quanto a própria guerra: sabotagem, espionagem e subversão»³⁹.

Diante das várias discussões sobre o tema, inúmeros países assumiram o espaço cibernético como um novo domínio operacional, passando a incluí-lo de forma categórica em seus respectivos documentos estratégicos. O Brasil, por sua vez, é claro ao descrever a posição nacional em sua mais nova versão da Doutrina Militar de Defesa Cibernética⁴⁰, publicada em 2023.

O Brasil, na esteira dos acontecimentos relevantes ocorridos no espaço cibernético nos últimos anos, reconhece esse ambiente como um domínio operacional, no qual ações cibernéticas ofensivas e defensivas tendem a potencializar ou complementar as ações realizadas nos demais domínios (terra, mar, ar e espaço).

A partir desta concepção e, conforme delineado na PND, na END e noLBDN, considerando a importância na obtenção e manutenção do conhecimento neste novo domínio operacional, a CSC se apresenta como uma ferramenta valiosa na consecução da defesa nacional, uma vez que esta propõe a percepção, compreensão e projeção de atividades que ocorram no espaço cibernético de interesse.

Assim, é possível identificar um novo desafio a ser superado pelos tomadores de decisão, qual seja: como se organizar para obter uma CSC efetiva e que, de fato, colabore diante dos conflitos contemporâneos? Nesse aspecto, países e organizações buscam encontrar um modelo que seja aplicável às suas necessidades.

A partir desse objetivo, em uma de suas várias iniciativas em torno do assunto, os Estados Unidos, por intermédio de seu Departamento de Defesa, financiam pesquisadores no âmbito do programa Multidisciplinary University Research Initiative para tratar do assunto. Alguns desses pesquisadores, Sushil Jajodia e Massimiliano Albanese, conceberam um modelo conhecido como «Integrated Framework for Cyber Situation Awareness»⁴¹. Nele, são abordadas capacidades necessárias para uma CSC eficaz, como as habilidades de: enxergar o cenário de defesa cibernética de forma holística; gerenciar incertezas; raciocinar, mesmo diante de um ambiente «ruidoso» e com nível de conhecimento limitado, dentre outras.

Outro exemplo, na busca por uma CSC que atenda às necessidades identificadas, é o modelo proposto pelo coronel da Força Aérea dos Estados Unidos, Rizwan Ali, no âmbito da Task Force Cyber do Supreme Headquarters Allied Powers Europe (SHAPE-NATO), e conhecido como «cyber situational awareness for the NATO Alliance»⁴². O modelo é baseado em três componentes: consciência das ameaças existentes; consciência da rede de dados e demais componentes tecnológicos de interesse; consciência do objetivo a ser alcançado.

No Brasil, há iniciativas em torno da busca por uma melhor CSC. No âmbito da defesa nacional, é possível destacar as iniciativas que envolvem o Sistema Militar de Defesa Cibernética que, de acordo com a Doutrina Militar de Defesa Cibernética⁴³, é estruturado nos níveis estratégico, operacional e tático, e implicam tanto o Ministério da Defesa, quanto as estruturas de defesa cibernética das Forças Armadas, tendo o Comando de Defesa Cibernética (ComDCiber) como órgão central do sistema.

De forma geral, a partir das ações de considerar o domínio cibernético em documentos estratégicos, bem como a busca por modelos e estruturas organizacionais que colaborem para uma CSC eficaz, demonstra como os países, inclusive o Brasil, enxergam a componente cibernética como estratégica para a defesa nacional.