Моделът Claude на компанията Anthropic установи за по-малко от 30 минути произхода на числата, използвани при създаването на няколко стандартни елиптични криви на NIST. Криптографите повече от 25 години се опитваха да разберат как са се появили тези параметри: Агенцията за национална сигурност на САЩ (АНС) ги предава на разработчиците без да обясни метода им на генериране. Откритието не разкри уязвимости в криптографията, но позволи да се разбули една от отдавнашните загадки, свързани с доверието към стандартите за цифрова сигурност.
Става дума за алгоритъма ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) — механизъм за цифров подпис, базиран на математиката на елиптичните криви. Той позволява да се потвърди автентичността на дадено съобщение или транзакция и да се гарантира, че данните не са променени. ECDSA се използва по-специално в криптовалутата Bitcoin, при удостоверяване във SSH и в редица системи за защита на интернет връзки и софтуер.
АлгоритъмътВ основата на алгоритъма стои операция с точки от елиптична крива. Потребителят избира тайно число – частен ключ, след което умножава по него предварително определена точка от кривата. Полученият резултат се превръща в публичен ключ, който може да се предава на другите участници. Изчисляването на публичния ключ от частния е сравнително лесно, докато възстановяването на тайното число от познатия публичен ключ при правилен избор на параметрите е практически невъзможно с помощта на класическите изчислителни методи.
За да могат различните системи да работят съвместимо, е необходимо предварително да се определят параметрите на кривата, включително нейното уравнение, коефициентите и базовата точка. Точно произходът на някои от тези параметри стана повод за дългогодишни спорове.
Националният институт за стандарти и технологии на САЩ (NIST) публикува пет стандартни криви: P-192, P-224, P-256, P-384 и P-521. Първоначалните стойности, използвани при тяхното изграждане, са предоставени от АНС. Агенцията не обяснява как точно са получени. Това породи опасения, че параметрите може да са умишлено подбрани така, че създателите да получат скрито предимство при разбиването на криптографската защита.
Намирането на отговораИзследователите от Anthropic съобщиха, че Claude е намерил отговора, като е отхвърлил разпространената версия, че стойностите са получени чрез хеширане на тайна фраза.
Вместо това моделът е предположил, че разработчиците са използвали lrand48 — стандартен за C-библиотеките от 90-те години на миналия век генератор на псевдослучайни числа. Днес този алгоритъм се смята за слаб, а неговите поредици имат особености, които позволяват да се определи генераторът и да се възстанови вътрешното му състояние.
Още по темата:
Как генераторите на псевдослучайни числа защитават съвременните банкови системи
Claude написа програма, която провери публикуваните стойности за съответствие с поредиците на стария генератор. След като откри закономерности, моделът възстанови състоянието на генератора и определи времето на неговото стартиране. Оказа се, че първоначалните стойности за петте криви са получени с помощта на lrand48, инициализиран със Unix време — броя секунди, изминали от 1 януари 1970 г. Откритите моменти на стартиране се отнасят за периода от май 1997 г. до април 1998 г. Според Anthropic целият анализ е отнел по-малко от половин час.
Това не е задна вратаРезултатът не означава, че Claude е разбил ECDSA или е открил уязвимост в действащите криптографски системи. Напротив, възпроизведимият начин за получаване на параметрите прави версията за умишлено заложен бекдор по-малко вероятна. Въпреки това произходът на всички първоначални стойности и базови точки все още не е напълно обяснен.
Anthropic публикува описание на експеримента и кода за възпроизвеждане на резултатите. Компанията съобщи също, че обещаното възнаграждение за разгадаването в размер на 36 864 долара ще бъде предадено на Internet Security Research Group — организация, подкрепяща проекти в областта на интернет сигурността.
Експериментът показва как изкуственият интелект може да участва във фундаментални изследвания: да формулира хипотеза, да разработи метод за нейната проверка и да открие математически закономерности в данни, чийто произход е останал неясен повече от четвърт век.