ШІ Claude знайшов слабкість у криптографії, стійкій до квантових комп’ютерів

Зміст

Виявлення математичних слабкостей у криптографічних алгоритмах за допомогою штучного інтелекту — це нова ера в кібербезпеці, яка відкриває як величезні можливості, так і потенційні ризики. Нещодавній приклад з Claude Mythos Preview, який продемонстрував здатність знаходити вразливості у постквантовому підписі HAWK та спрощеній версії шифру AES, підкреслює цю тенденцію. Хоча ці атаки не становлять безпосередньої загрози для сучасних систем, вони свідчать про те, що ШІ досяг рівня, який дозволяє йому проводити криптографічні дослідження, порівнянні з провідними фахівцями.

Аналіз криптографічних атак від Claude Mythos Preview

HAWK: постквантовий підпис під прицілом ШІ

Anthropic, розробник Claude Mythos Preview, описала дві ключові атаки. Перша стосується HAWK, алгоритму, який є кандидатом на стандартизацію постквантових цифрових підписів у Національному інституті стандартів і технологій США (NIST). Цей алгоритм, незважаючи на два роки експертної перевірки, виявився вразливим до атаки, знайденої моделлю ШІ. Для найменшого варіанту HAWK-256, складність повного відновлення ключа була знижена з 2⁶⁴ до 2³⁸ операцій. Це означає, що для збереження початкового рівня захисту, розмір ключів HAWK довелося б майже подвоїти, що значно зменшило б його переваги над іншими постквантовими схемами.

Важливо зазначити, що атака на HAWK залишається експоненційною та непрактичною для великих ключів, і вона стосується лише цього конкретного алгоритму, не впливаючи на інші постквантові алгоритми NIST або решіткову криптографію загалом. HAWK ще не стандартизований і не використовується в робочих системах.

AES-128: атака на симетричний шифр

Друга атака стосується AES-128, одного з найпоширеніших симетричних шифрів. Claude атакував дослідницький варіант AES-128 із сімома раундами, тоді як повна версія використовує десять раундів. Модель розробила метод Möbius Bridge, який усуває необхідність перебирати 256 значень на одному з етапів попередньої атаки, роблячи її у 200–800 разів швидшою.

Незважаючи на значне прискорення, ця атака не пропонує практичного способу зламати AES-128. Вона потребує доступу до результатів шифрування 2¹⁰⁵ спеціально вибраних повідомлень і працює лише проти семираундової версії. За оцінками Anthropic, реалізація такої атаки коштувала б сотні мільйонів доларів.

Роль ШІ у криптографічних дослідженнях

Процес пошуку атаки на HAWK був значною мірою керований людиною, яка допомагала організовувати перевірку ідей, не маючи спеціалізації в решітковій криптографії, тоді як Claude працював близько 60 годин у середовищі з кількома ШІ-агентами, доступом до наукових публікацій і математичних інструментів. Вартість API для цього дослідження оцінюється приблизно у $100 000. Натомість, пошук атаки на AES відбувався майже повністю автономно, з генерацією мільярда вихідних токенів за кілька днів, при мінімальному втручанні дослідників, які потім витратили сотні годин на перевірку результату.

Публікація результатів та подальші кроки

Anthropic оприлюднила технічний опис атаки на HAWK, окремо опублікувала дослідження щодо AES і демонстраційний код. Результати були перевірені науковцями, а інформація про HAWK була заздалегідь передана авторам алгоритму та опублікована через розсилку NIST. Це дослідження відрізняється від попередніх тим, що воно зосереджується на математичних слабкостях алгоритмів, а не на помилках їх реалізації.

Claude Mythos Preview демонструє зростаючу здатність ШІ до складних криптографічних досліджень.
Виявлені атаки, хоч і не становлять безпосередньої загрози, підкреслюють необхідність постійного вдосконалення криптографічних стандартів.
Дослідження піднімає питання про майбутнє взаємодії людини та ШІ у сфері кібербезпеки.

Контекст та майбутні перспективи

Нагадаємо, що в квітні Anthropic представила Claude Mythos Preview як модель для пошуку та експлуатації програмних вразливостей. Нове дослідження свідчить про перехід ШІ від виявлення помилок реалізації до аналізу математичних основ криптографічних алгоритмів. Це відкриває нові горизонти для розробки більш надійних та стійких до атак систем шифрування в майбутньому.