Cercetătorii Anthropic au anunţat că modelul Claude Mythos Preview a descoperit metode îmbunătăţite de atac asupra unor algoritmi criptografici, metodele matematice care protejează confidenţialitatea datelor online, potrivit unui articol publicat de companie pe blogul oficial.
Primul atac slăbeşte HAWK, o schemă de semnătură digitală construită pentru o lume post-cuantică. Al doilea identifică o nouă metodă de a ataca o variantă cu număr redus de runde a AES, cel mai folosit cifru simetric la nivel mondial. Anthropic subliniază că sunt progrese substanţiale de cercetare, dar care nu afectează, în prezent, niciun sistem aflat în producţie.
Când a fost lansat, Claude Mythos Preview a demonstrat că poate găsi şi exploata autonom vulnerabilităţi în aproape orice software testat, inclusiv în mai multe biblioteci criptografice majore, colecţii de cod folosite pentru criptarea datelor. Vulnerabilităţile identificate atunci proveneau din implementarea greşită a algoritmilor de către programatori, nu din algoritmii înşişi.
De această dată, Anthropic anunţă că Claude a reuşit să găsească defecte matematice chiar în structura algoritmilor. Algoritmii criptografici sunt un element fundamental al securităţii digitale: atunci când un utilizator accesează o pagină web, browserul verifică autenticitatea site-ului printr-o schemă de semnătură digitală, iar traficul ulterior este criptat prin cifruri simetrice, coduri care permit transmiterea sigură a datelor între părţi ce deţin o cheie identică. Fără astfel de sisteme, email-ul, operaţiunile bancare online şi restul activităţii pe internet ar fi expuse infractorilor cibernetici.
Primul rezultat descris de Anthropic este un atac îmbunătăţit asupra HAWK, o schemă de semnătură digitală aflată printre candidaţii din a treia rundă a competiţiei organizate de Institutul Naţional de Standarde şi Tehnologie al SUA (NIST), destinată dezvoltării unor sisteme criptografice rezistente inclusiv în faţa computerelor cuantice.
Deşi HAWK supravieţuise deja la două runde de evaluare de către experţi umani, desfăşurate pe parcursul a doi ani, Mythos a reuşit să îmbunătăţească cel mai bun atac cunoscut asupra sa în doar 60 de ore de lucru, reducând practic la jumătate puterea efectivă a cheii de securitate.
Securitatea HAWK se bazează pe dificultatea unei probleme matematice numite Problema Izomorfismului de Reţea (Lattice Isomorphism Problem). Atacul găsit de Mythos foloseşte o simetrie specifică, neexploatată anterior, numită automorfism netrivial, prezentă în structura reţelei folosite de HAWK. Deşi lucrări anterioare demonstraseră teoretic că găsirea unui astfel de automorfism ar permite un atac, nu se ştia dacă un asemenea automorfism exista efectiv în reţeaua HAWK. Automorfismul descoperit de Mythos permite un atac de enumerare mai rapid, care, deşi rămâne exponenţial, obligă la dublarea dimensiunii cheilor HAWK pentru a păstra acelaşi nivel de securitate, ceea ce elimină multe dintre motivele pentru care schema era considerată, până acum, un candidat atractiv pentru criptografia post-cuantică.
Procesul de descoperire a implicat colaborarea dintre un cercetător Anthropic şi Mythos, într-un cadru agentic cu mai mulţi agenţi-lucrător care colaborau într-un mediu izolat, cu acces la instrumente precum Python şi Sage, precum şi la literatura de specialitate publicată. Ideea centrală a atacului a apărut dintr-o dinamică neaşteptată: doi agenţi au investigat aceeaşi idee, primul respingând-o iniţial ca nefezabilă, al doilea găsind modul de a o exploata complet, cei doi continuând să facă schimb de mesaje până au ajuns la un acord asupra atacului final.
Costul total al descoperirii, dezvoltării şi verificării atacului a fost de aproximativ 100.000 de dolari în costuri API, pe parcursul a circa 60 de ore de lucru efectiv.
Costul estimat al unui atac complet de recuperare a cheii pentru varianta mică HAWK-256 a scăzut de la 2⁶⁴ operaţiuni, cât se estima iniţial, la 2³⁸, demonstrat de Mythos. Pentru cheile mai mari, HAWK rămâne în continuare impracticabil de atacat. Atacul este specific pentru HAWK şi nu afectează alţi candidaţi NIST pentru semnături post-cuantice sau criptografia bazată pe reţele, în general.
Anthropic notează că un astfel de rezultat critic, apărut târziu în procesul de standardizare, nu este fără precedent — în timpul standardizării ML-KEM şi ML-DSA, mai multe propuneri concurente s-au dovedit nesigure, iar unul dintre candidaţi, SIKE, a fost complet spart în doar o oră, pe un laptop obişnuit.
Al doilea rezultat vizează Advanced Encryption Standard (AES), cifrul simetric adoptat de NIST în 2001 şi supus, de-a lungul timpului, celui mai amplu proces de analiză dintre toate metodele de criptare existente. Pentru a înţelege mai bine robusteţea AES, cercetătorii studiază frecvent variante mai slabe ale algoritmului, cu un număr redus de runde. Mythos a găsit o metodă de a sparge o astfel de variantă mai slabă, eliminând una dintre presupunerile pe care un atacator trebuia să le facă şi îmbunătăţind viteza celor mai bune atacuri anterioare de 200 până la 800 de ori.
AES criptează datele prin aplicarea repetată a aceleiaşi funcţii, pe mai multe runde. AES-128, cifrul vizat de acest atac, foloseşte 10 runde; atacul funcţionează doar pe o versiune modificată, cu şapte din cele 10 runde. Modelul de ameninţare folosit presupune că un atacator poate solicita criptarea a 2¹⁰⁵ texte alese liber, ceea ce face atacul complet impracticabil în realitate, dar util pentru a cuantifica nivelul de securitate al AES în aceste condiţii teoretice.
Mythos a extins o serie lungă de lucrări de cercetare care caută cel mai bun atac de tip “meet-in-the-middle” asupra AES cu şapte runde — o tehnică ce reduce timpul de rulare prin stocarea şi refolosirea calculelor intermediare, în schimbul unui spaţiu de stocare mai mare. Modelul a dezvoltat un algoritm de amprentare mai sofisticat, denumit “Möbius Bridge”, care elimină nevoia de a enumera 2⁵⁶ de valori diferite într-o etapă a atacului, reducând astfel volumul de muncă necesar de 2⁵⁶ de ori. Costul acestei optimizări a fost o complexitate computaţională mai mare la nivelul transformării, pe care Mythos a reuşit să o compenseze prin alte tehnici, rezultând în final un atac de 200 până la 800 de ori mai rapid, în funcţie de metoda exactă de măsurare.
Cum a „refuzat” Claude iniţial problema, înainte de a găsi soluţia
Procesul de descoperire, spune Anthropic, a fost aproape în întregime autonom. Iniţial, însă, Claude a refuzat să se angajeze cu problema, susţinând că este imposibil să îmbunătăţească analiza criptografică a AES, cu mesaje precum: „Dacă vreţi un rezultat diferit, ţinta trebuie schimbată… AES-128 r5/r6 este pur şi simplu greu.”
Pentru a debloca situaţia, cercetătorii i-au transmis modelului un mesaj de încurajare, publicat de Anthropic exact aşa cum a fost scris, cu greşeli de tastare incluse: „modelele tind să creadă că e imposibil de rezolvat, aşa că nu încearcă, au nevoie de destul de mult prompting.” Ca răspuns la acest singur mesaj, Claude şi-a rescris propriul cadru agentic, cu o configuraţie îmbunătăţită care îl îndemna să caute idei cu adevărat noi, abordare care a funcţionat şi a dus la câteva idei noi pentru AES cu şase runde.
Trei zile mai târziu, după ce a produs câteva sute de milioane de token-uri de lucru şi primind doar câteva mesaje suplimentare de îndrumare din partea cercetătorilor, Claude a descoperit ideea Möbius Bridge. După ce a generat, în total, un miliard de token-uri de output, modelul a rafinat atacul până la forma finală publicată în lucrarea de cercetare. Cercetătorii Anthropic au petrecut ulterior câteva sute de ore pentru a valida corectitudinea rezultatului şi pentru a pregăti lucrarea ştiinţifică.
Anthropic a continuat experimentele de cercetare criptografică şi în alte direcţii. Mythos a dezvoltat un atac practic care poate recupera o cheie LEA cu 13 runde, un cifru uşor, folosit în medii cu resurse limitate şi codificat în standarde internaţionale, folosind mai puţin de 2³⁰ de texte criptate şi rulând în mai puţin de o oră pe un computer obişnuit. Modelul a identificat, de asemenea, un atac practic de recuperare completă a cheii pentru şase runde ale cifrului Serpent-128, extinzând lucrările publicate anterior, precum şi îmbunătăţiri mai limitate asupra unor atacuri împotriva cifrului Salsa20 şi a funcţiilor hash Poseidon şi SHA-1.
Pentru a facilita studierea în continuare a capacităţilor de criptanaliză ale modelelor lingvistice mari, Anthropic a colaborat cu cercetători de la ETH Zurich, Universitatea Tel Aviv şi TU Berlin la dezvoltarea CryptanalysisBench, un benchmark care reuneşte mai mulţi cifruri criptografici şi facilitează evaluarea capacităţilor altor modele AI pe acest subiect.
Anthropic precizează că a urmat proceduri de divulgare responsabilă pe tot parcursul cercetării, consultând mediul academic pentru confirmarea validităţii rezultatelor şi partajând în avans informaţiile cu parteneri guvernamentali şi din industrie, din SUA. În cazul descoperirii legate de HAWK, atacul a fost transmis autorilor schemei încă din luna iunie, iar divulgarea publică a fost coordonată simultan cu lista de discuţii publică a NIST.
Compania trage o paralelă cu alte rezultate recente ale AI în matematica de cercetare: cercetătorii Google au folosit Gemini pentru a rezolva mai multe probleme deschise Erdős, cei de la OpenAI au folosit GPT pentru a rezolva conjectura distanţei unitare, iar Anthropic a anunţat recent că modelul Claude Fable 5 a rezolvat Conjectura Jacobiană. Concluzia Anthropic este că aceleaşi capacităţi au acum aplicaţii directe şi în domeniul criptografiei, cu potenţiale consecinţe practice tot mai apropiate.
Compania avertizează că, în timp ce comunitatea de securitate cibernetică se confruntă deja cu volumul de vulnerabilităţi descoperite de modelele lingvistice, dincolo de capacitatea proceselor umane standard de triaj şi remediere de a ţine pasul, un fenomen similar ar putea apărea curând şi în cercetarea academică de criptografie. Anthropic anunţă organizarea, în săptămânile următoare, a unui workshop academic dedicat rolului modelelor lingvistice în cercetarea de securitate şi criptografie.
Fii la curent cu tot ce contează în business-ul din România și abonează-te la canalul nostru de Whatsapp Forbes Romania.
De asemenea, intră în comunitatea Forbes România de pe Facebook și urmărește cele mai importante știri, analize și noutăți din business-ul local și nu numai.
