[CB16] Cyber Grand Challenge (CGC) : 世界初のマシン同士の全自動ハッキングトーナメント by Tyler Nighswander
•
3 likes•1,454 views
「Cyber Grand Challenge (以下、CGC)」は、完全に自立したシステムが競うCapture The Flag (CTF)の大会で、その手の競技会としては世界で初めてのものとして2013年に発表された。競技には世界中のセキュリティ研究者やハッカーからなる100以上のチームで始まるが、決勝戦の参加資格を得られたのはたった7チームだけだった。これらの7チームは、お互いに他のチームを攻撃しながら、自分のチームのソフトウェアをIDSのルールや修正パッチで守る術を競い合った。 すべての工程で、プログラムのソースコードに(人間が)アクセスすることも(システムが)人間に(判断を求めるといった)アクセスをすることもなかった。 世界初のレベルで自立したシステムは、静的解析、バグ探し、攻撃コードの生成、そしてソフトウェアの修正パッチの作成と適用をすべて自動で行うという、コンピュータセキュリティの分野で最先端の技術を実証した。きっかり10時間かけて、これらのシステムは、誰もがこれまでに見てきたものを超えた能力を示しながら、80以上の全く新しく作られた小さなソフトウェアの分析を競い合った。 本講演では、CGCについて、何が必要とされ、結果が何を意味し、そしてこれらの進歩が、近い将来、ソフトウェアのセキュリティにどのような影響を与えるかを説明する。さらに、CGCで勝利したチームから学んだ点を共有し、自動化されたソフトウェア分析の未来を見てみる。 --- タイラー・ナイスワンダーTyler Nighswander タイラー・ナイスワンダーがコンピュータハッカーになったのは数年前のことだ。彼は、カーネギーメロン大学の学部生の傍ら、Plaid Parliament of Pwning(PPP)として知られるハッキングチームの初期メンバーだった。このチームは小さな学生グループから競技ハッキングの世界一のチームに成長した。 ハッキング競技で競い合うために世界中を回った後、ようやく現在の会社、ForAllSecure社にて落ち着いて仕事ができ、今は、人々そしてコンピュータがハッカーのような思考にどのようにしたらなるのであろうと言うことについて取り組んでいる。 2016年、彼が製作を支援した全自動システムは、DARPA(アメリカ国防高等研究計画局)が主催するCyber Grand Challengeで勝利した。
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to [CB16] Cyber Grand Challenge (CGC) : 世界初のマシン同士の全自動ハッキングトーナメント by Tyler Nighswander
Similar to [CB16] Cyber Grand Challenge (CGC) : 世界初のマシン同士の全自動ハッキングトーナメント by Tyler Nighswander (20)
More from CODE BLUE
More from CODE BLUE (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (10)
[CB16] Cyber Grand Challenge (CGC) : 世界初のマシン同士の全自動ハッキングトーナメント by Tyler Nighswander
- 3. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 ▸ ソフトウェアのセキュリティ査定はスケールしない ▸ 推定 50:1 コードを書く人間対コードをレビューする人間 ▸ コードを書く側は１週間で200行? ▸ 分析官は１週間で1万行、年間50万行をレビュー Good luck ‣ また、完全に追いつくまでは新しいコードが書かれ続けられ る!
- 4. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 ▸ 帯域の問題: ▸ 分析されるプログラムよりも書かれるプログラムの方が多 い。 ▸ レイテンシー問題: ▸ プログラムの査定を更から始めるには時間がかかる。 ▸ セキュリティ問題の切り出し・対応には時間がかかる
- 5. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 高帯域 低帯域 高レイテンシー
- 6. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 高帯域 中帯域 中程度レイ テンシー 非現実的
- 7. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 中帯域 低帯域 高レイテンシー 事業に 不向き
- 8. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 高帯域 中帯域 高レイテンシー 経済的で 無い
- 9. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 高帯域 高帯域 低レイテンシー まだ現実的 では無い
- 10. THE CYBER GRAND CHALLENGE 動機 高帯域 高帯域 低レイテンシー
- 12. THE CYBER GRAND CHALLENGE 始まり ▸ Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ▸ Internet、GPS、ステルス技術、オニオンルーティング等の現実化 ▸ 様々な”チャレンジ”を主催 CMU Sandstorm Google Self Driving Car
- 13. THE CYBER GRAND CHALLENGE 始まり ▸ アイディア: コンピュータセキュリティのチャレンジを主催 ▸ CTF協議モデルの採用 ▸ 入賞上位７チームに賞金USD$750,000 ▸ 決勝戦優勝者に賞金USD$2,000,000 ▸ Cyber Grand Challenge
- 14. THE CYBER GRAND CHALLENGE 自己紹介 ▸ PPPのメンバーとして７年以上CTFへ参加 ▸ 世界トップランクのCTFチーム(通常は) ! ▸ CMUを卒業 ▸ 複数のDARPAチャレンジの優勝・入賞者 ▸ ForAllSecureにてリサーチャー ▸ １０年以上にセキュリティ自動化の研究を行ってきた Perfect fit !
- 15. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF: REFEREE PLAYERS
- 16. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF:
- 17. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF: +10 POINTS FOR RED -10 POINTS FOR GREEN
- 18. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF: IS YOUR SERVICE RUNNING?
- 19. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF:
- 20. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 攻撃＆防衛形式の CTF: サービスダウン！ -20ポイント サービスは稼働 してるか？
- 21. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 以下がスコア条件: ▸ セキュリティ: ▸ 自分のシステムが侵害されると減点 ▸ 攻撃: ▸ 他のチームの侵害に成功すれば加点 ▸ 冗長性: ▸ パフォーマンスが低下すれば減点 ▸ 機能が低下すれば減点
- 22. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ スコアリングの公正性を保つためにDARPAが全てを運用 ▸ DARPAに実行用バイナリーを渡す ▸ DARPAにエキプロイトを送信するプログラムを渡す
- 24. THE CYBER GRAND CHALLENGE ABOUT CGC ▸ 冗長性のスコアリングは厳正! ▸ 機能が停止すれば減点 ▸ プログラム用の仮死確認で図られる ▸ 仮死確認プログラムは隠されているがトラフィックは見える ▸ 仕様は非公開! ▸ 時間・メモリー使用量が5%増えるたびに減点 15% OVERHEAD 70% SCORE
- 25. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ ELFを模した新しい実行フォーマットを作る ▸ 7つのシステムコール: ▸ exit ▸ transmit ▸ receive ▸ fdwait ▸ allocate ▸ deallocate ▸ random ▸ 異質のコード実行を安全に行える ▸ Linux/Windows/OSXに比べて自動分析が容易
- 26. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ ファイルシステムが無い、forkやexecも無い、エキスプロイ トとは？ ▸ タイプ 1: ▸ レジスターと命令ポインターをコントロール ▸ タイプ 2: ▸ 機密情報の漏洩 Codenomicon/Synopsys
- 27. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ ７つのシステムコールがあり複雑性は十分! ▸ プログラムは: ▸ 複数のバイナリーが通信 ▸ User-space スレッド ▸ 非決定性, ノンス, チェックサム ▸ C もしくは C++ コードをX86アセンブリ用にコンパイル
- 28. THE CYBER GRAND CHALLENGE CGCについて ▸ 幾つかの有名なバグが容易に再現可能: ▸ Heartbleed ▸ LNK exploit (Stuxnet感染ベクター) ▸ Crackaddr バグ ▸ SQL Slammer ▸ 全部が良い簡素なCGCフレームワーク内で可能
- 29. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM ▸ System created by ForAllSecure ▸ (spoiler alert: winning system!) ▸ Overall architecture roughly similar to other teams ▸ Several independent components with different tasks ▸ Use centralized database for sharing information ▸ Let’s dive in!
- 30. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 頑強性 ▸ 100%自動化でなければいけない! ▸ システムを稼働し続けるのは困難! ▸ 信頼されないコードの実行は困難! ▸ 不明なプログラムの分析を行うソフトウェアの開発は困難! ▸ 分散システムは難しい! ▸ 以上のことを全て敵対条件下で行う!
- 31. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 頑強性 ▸ ステップ 1: 全部を三度ボックス化 ▸ ツール実行はseccompを使う ▸ … リソースは制限する ▸ … VM内で行う ▸ ステップ 2: 全ての要素に冗長性を持たせる ▸ 最低でもどの単一ノードの正規フェイルオーバー ▸ ステップ 3: いずれ障害は発生すると仮定、発生すればリカバーを行う ▸ 生存性は全コンポーネントを確認 ▸ コンポーネントの再起動が簡単であることを必ず行う
- 32. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグの発見 ▸ シンボリック実行 ▸ 学界では最先端のテクノロジー ▸ プログラムをシンボリック表現として表す ▸ SAT/SMT ソルバーを使ってインプットを生成する
- 33. int main(int argc, char** argv) { if (argc < 3) return -1; int a = atoi(argv[1]); int b = atoi(argv[2]); if (a == 42) { if (b == 31337) { puts(“You made it!”); } return 1; } return 0; } シンボリック として扱う！ LEN(ARGV) >= 3 RETURN -1 42 == ATOI(ARGV[1]) 31337 == ATOI(ARGV[2]) RETURN 0 RETURN 1 PRINT
- 34. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグの発見 ▸ ファジング ▸ 業界で標準の技術 ▸ 確定値をプログラムに送って実行する ▸ また、プログラムの”計測”も可能 ▸ 内部状況の開示、インプットをどう処理したか ▸ 様々な手法を使って行うことが可能…
- 35. A = 239075, B = 75291 if (a == 42) { if (b == 31337) { puts(“You made it!”); } return 1; } return 0; 42 == A 31337 == B PRINT 0.00000002% 0.00000002% RETURN 0 99.99999998% A = 239075, B = 31337A = 42, B = 9852756A = 42, B = 24752A = 42, B = 31337
- 36. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグの発見 ▸ ファジングの観測: ▸ 効率的な観測手法はまだ研究領域を脱していない ▸ QEMU, PIN, DynInst, DynamoRIO, 等 ? ▸ 全て、2-10倍の失速を発生させる ▸ ファザーをより高性能にすれば遅くなるだけ!
- 37. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグの発見 ファジング セットアップと実行が簡単 毎秒10-1万の実行 無知 リソース負荷が低い 浅いパスの調査が早い 失速 シンボリック実行 通常はとても複雑 1-∞ 秒ごとの”実行” プログラムを”理解” リソース負荷が高い 深いパスの調査が遅い 計算爆発
- 38. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグの発見 ▸ ファジング と シンボリック実行 ▸ 同時の両方の良いところを取り込む ▸ ファジングを使って浅いパスを明らかにする ▸ シンボリック実行を使って深い、複雑なパスの発見を行う ▸ 協業するには入力系統を共有 ▸ どの入力が”興味深い”結果を生んだかを記録 ▸ 興味深い入力を共有
- 39. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグのエキスプロイト ▸ バグを発見したあとはエキスプロイト化が必要! ▸ 再びシンボリック実行を行う: ▸ パス制限値とEIPを使って値を設定する ▸ SMTソルバーをエキスプロイトスクリプト内での利用が可能! ▸ ここでもハイブリットなアプローチが有効: ▸ クラッシュのファジングを使ってさらに深い階層のクラッシュを誘発 ▸ シンボリック実行を使ってエキスプロイトの生成を行う ▸ 我々の多くのエキスプロイトは実はシェルコードを実行してる!
- 41. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: バグのエキスプロイト ▸ 単一のnullバイトの書き込みが可能という点を使ってエキスプロイトを生成す る ▸ 基本的なエキスプロイトチェーン: ▸ EBPによってセーブされた最低のバイトを0で書き換える ▸ 上位のスタックフレームはEBP-相対アドレスを使用 ▸ Future はこのバッファーへ書き込み、メモリーを叩く ▸ さらなる書き込み、バッファーオーバーフローする指令を送る ▸ EIPを書き換えて勝利！ ▸ 難しく聞こえる？ ▸ Mayhemはこのバグの発見とエキスプロイトを105分で行った
- 42. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ はじめに: コンパイルされたプログラムの改修には? ▸ “ホットパッチ” ▸ 静的なバイナリーの改修 ▸ 再コンパイル
- 43. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ ホットパッチ ▸ プログラム内で空き領域の検索もしくは作り出す ▸ 基本ブロックを新しい領域に向け直す
- 47. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ ホットパッチ ▸ プログラム内で空き領域の検索もしくは作り出す ▸ 基本ブロックを新しい領域に向け直す ▸ 利点: ▸ 書くのが簡単、プログラムを壊す率が低い ▸ 欠点: ▸ 実行速度が遅い、メモリーのパフォーマンスが低い
- 48. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ 静的なバイナリーの改修 ▸ “バイナリー内のコードを変えれば良い” ▸ そして….もどって、壊れた部分全部を直す
- 52. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ 静的なバイナリーの改修 ▸ “バイナリー内のコードを変えれば良い” ▸ そして….もどって、壊れた部分全部を直す ▸ 利点: ▸ メモリーのパフォーマンスが非常に良い、スピードも早い ▸ 欠点: ▸ ブログラムの機能を容易に壊す
- 53. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ 再コンパイル ▸ プログラムの高階層表現を行う ▸ 高階層にパッチを適用、コンパイルする
- 55. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ 再コンパイル ▸ プログラムの高階層表現を行う ▸ 高階層にパッチを適用、コンパイルする ▸ 利点: ▸ コンパイラに匹敵するパフォーマンス ▸ 高階層の変換とパッチが容易 ▸ 欠点: ▸ ほぼ完璧なディコンパイラーが必要、 ▸ 最適化を行わなければパフォーマンスが劣化する
- 56. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ 有力はヒント: ファイジングの計測にパッチを使う! ▸ パッチ処理プロセスに高性能なコードを挿入する ▸ コードパスに関する情報を記録するコードを追加する ▸ コンパイル時の計測の代わりにこれらを使う!
- 57. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ プログラムの改修が可能ならば: ▸ どこにパッチを適用? ▸ どのような保護処理を追加?
- 58. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ バイナリーにおいて、どこにパッチを適用すれば良い? ▸ 全メモリーアクセス? ▸ 遅すぎる… ▸ 安全と確認ができない全てのメモリーアクセス? ▸ より効率的がだ、まだ遅い… ▸ 問題がありそうなメモリーアクセス? ▸ 並みのパフォーマンス、でも安全では無い ▸ どこを守るべきかの決定が難しい
- 59. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチ適用 ▸ バイナリーにおいて、どこにパッチを適用すれば良い? ▸ バグが発見された箇所! ▸ 最良の選択肢… 全バグを見つけることができれば ▸ 最低限の負荷、見つけた箇所は守れる ▸ 制御フローへの影響があり得る箇所 ▸ ジャンプ、戻り値、コール等を守る ▸ 全てが守られれば制御フローのハイジャックは不可能 ▸ 並程度の負荷
- 60. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: トリアージ ▸ ”バグのパッチを行う”とは? ▸ プログラムとクラッシュを誘発する入力ではどっちに”責 任”？ ▸ アクセス違反:アクセスに使われたレジスター ▸ 実行違反:制御フロー命令の回帰 ▸ 命令がクラッシュを誘発しないようにチェックする ▸ これらの処置は根本的な問題解決にはならない…
- 61. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: トリアージ ▸ 根本的な問題の検知に”通常”の入力を使う ▸ プログラムを実行し、クラッシュ直前のプログラムの状況 を調べる ▸ この情報をもとにクラッシュによって影響を受けた不変異 要素を導き出す ▸ パッチするにはこれらの不変異要素に対する明示的なチェッ クを追加する!
- 62. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パッチの適用 ▸ 全バグの100%を見つけられない場合は? ▸ 包括的なパッチの適用も行える ▸ 通常の保護策はコンパイラで行われる ▸ スタックカナリア ▸ Control Flow Integrity ▸ データ実行保護 ▸ 領域外の読み込み・書き込み保護 ▸ コンパイラーに取ってもこれらの保護は決して無償というわけではない ▸ コンパイラーと違って、我々の手元にはソースコードがない。 RETURN ADDRESS SAVED EBP LOCAL BUFFER LOCAL ARGS RETURN ADDRESS CANARY SAVED EBP LOCAL BUFFER LOCAL ARGS … if (a == 5) foo() return 0; } 次は何 だろう？
- 63. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: PATCHING ▸ Use static analysis to recover program information ▸ Take shortcuts! ▸ Perfect CFI requires a lot of program information ▸ “Pretty good” CFI is still very powerful! ▸ Get free registers, etc. as a compiler would have ▸ Generate efficient, lightweight patches ▸ Run thousands of benchmarks to ensure performance!
- 64. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: パフォーマンスの確認 ▸ パフォーマンスは入力がわかっている場合のみ計測可能 ▸ 正規値の入力の実行を行い、実行スピードとメモリー使用を測る ▸ 出力が未対応バージョンと同様になることを確認する。 ▸ オフラインでのテストには有効なこの手法、CTFでは? ▸ ノイズと実態トラフィックの違いを知らない ▸ プログラムによる”正規”の出力を知らない ▸ バグ発見向けコンポーネントによって生成された入力を使う ▸ クラッシュを発生させない入力こそ”興味深い”! ▸ 興味深いとは：プログラムを意味のある形で使っている
- 65. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 決定を行う ▸ 自動システムはどのように情報に基づく決定を行うのか? ▸ 複数のパッチがある場合、どれが最良か? ▸ システムは攻撃を受けているか? ▸ どのエキスプロイトを使うのが良いのか? ▸ これらはサイバーセキュティにとって重要な問題!
- 66. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 決定を行う ▸ この問題の対処は複数: ▸ 固定戦略 ▸ コードが簡単、不確定要素が無い ▸ 戦略の集合体 ▸ コードが簡単、より繊細、不確定要素が少ない ▸ 完全にダイナミク、学習型戦略 ▸ コードが難しい、不確定要素が多い！
- 67. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 決定を行う ▸ 意外な結果は必ずしも悪いことでは無い! ▸ 事前に設定された戦略は想定内の対応しかできない! ▸ もし： ▸ チームは予想よりも、弱い・強い ▸ 他のチームが自分が見つけてないバグを発見 ▸ チャレンジに複数の予期しないバグがある ▸ 新しく大規模に要素が壊れる(ほぼ、ありゆる。)
- 68. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 決定を行う ▸ いろいろあるアプローチの一つ: ベイズ推定 ▸ ファジングを使ってクラッシュを見つける可能性は？ ▸ ランダムなクラッシュのエキスプロイトの可能性は? ▸ 幾つのクラッシュ・エキスプロイトを発見できたか？ ▸ 自分たちのエキスプロイトと他のチームの相互関係は？ ▸ チームXのパッチがランダムの確率は？ ▸ チームXのパッチとエキスプロイトの相互関係は？ ▸ 全部を合わせて：攻撃される可能性は？
- 69. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 決定を行う ▸ どの決定が”正しい”かの判断は難しい！ ▸ しかし、全体では決定はインテリジェント ▸ これはゲームの世界だけでは無い！ ▸ このトラフィックは有害・無害？ ▸ サーバを一時的に停止すべきか？ ▸ パッチの費用対効果は？ ▸ これらの事項を全てリアルタイムで決定する必要がある！
- 70. THE CYBER GRAND CHALLENGE MAYHEM: 全部をまとめる… 1. コンパイル済みのプログラムを受け取る 2. パッチされたバージョンと計測可能バージョンを生成 3.シンボリック実行とファジングを行って新しい入力を発見す る 4. クラッシュを発生しない入力を使ってパッチのテストを行う 5.クラッシュを発生させる入力を使ってエキスプロイトを生成 6.勝利
- 71. THE CYBER GRAND CHALLENGE THE FUTURE ▸ このテクノロジーの未来像は？ ▸ テスト： ▸ ソフトウェアの開発過程でセキュリティのテストを行う ▸ ソフトの実装過程でセキュリティのテストを行う ▸ この未来像はすぐそこの現実！
- 72. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 ▸ トリアージ＋攻撃リサーチ： ▸ 様々なファザーがクラッシュが誘発する ▸ クラッシュの多くのはセキュリティとは無関係 ▸ 全てを精査するには時間がかかる！ ▸ 自動化システムはエキスプロイトを生成可能⇒セキュリ ティ要素
- 73. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 ▸ 対策: ▸ 0ディエキスプロイトの発見は未だに困難 ▸ 人間によるエキスプロイトの発見と分析には時間がかかる ▸ 自動的にエキスプロイトを発見する ▸ 自動的にエキスプロイトのトリアージを行い人為的対応を 援助する ▸ 自動的にエキスプロイトを使ってパッチを生成する {
- 74. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 ▸ 防衛: ▸ 自動ソフトウェアパッチ適用 ▸ すでにサポート対象外のソフトウェアのハーデニング・ パッチ適用 ▸ 対応が遅いベンダーのソフトウェアのハーデニング・パッ チ適用 ▸ パッチの自動テスト
- 75. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 ▸ 現在の状況は? CMU Sandstorm Google Self Driving Car Mercedes Concept X
- 76. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 ▸ まだ行われなければいけない要点は： ▸ 近代システムへのポーティング/移植（すでに一部は済み） ▸ 大規模プログラムへの適用・基準化 ▸ より高度なエキスプロイト技術
- 77. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 Image credit: Orion Pictures
- 78. THE CYBER GRAND CHALLENGE 未来像 Japan Daily Press: Robotic band Z-Machines with human band Amoyamo