Claude đã bắt đầu nhắm vào các thuật toán mật mã.
Chú ý, không phải tìm bug trong code, mà là tìm kẽ hở của chính nền tảng toán học.
Ngay hôm nay, Anthropic tung ra một nghiên cứu nặng ký: Claude Mythos Preview đã tìm ra cách tấn công hoàn toàn mới trên hai thuật toán mật mã khác nhau.
Mục tiêu đầu tiên là HAWK—— một ứng cử viên trong cuộc đánh giá chữ ký hậu lượng tử của NIST Mỹ, đã vượt qua hai năm hai vòng thẩm định bởi các chuyên gia hàng đầu loài người. Mythos chỉ mất 60 giờ để cắt giảm một nửa độ mạnh khóa hiệu quả của nó.
Mục tiêu thứ hai còn đáng gờm hơn: AES, thuật toán mã hóa đối xứng được sử dụng nhiều nhất thế giới, "xương cứng" mà loài người đã nghiên cứu suốt 25 năm.
Mythos trên phiên bản rút gọn AES-128, đã tự mình phát minh ra một phương pháp tấn công, và còn đặt tên cho nó——"Cây Cầu Möbius" (Möbius Bridge), tăng tốc độ tấn công mạnh nhất trước đó lên 200 đến 800 lần.
Hai thành quả, mỗi cái đốt cháy khoảng 10 vạn USD chi phí API.
Một năm trước, mô hình ngôn ngữ thậm chí còn không làm được phân tích mật mã cơ bản nhất. Một năm sau, nó tìm ra lỗ hổng trong phương án mà con người đã thẩm định hai năm, và còn tùy tiện đặt tên cho phát hiện của mình.
Trên Twitter thậm chí có anh chị còn lo lắng cho Bitcoin của mình.
60 Giờ, Bẻ Khóa Cái Khóa Đã Thẩm Định Hai Năm
Khi Claude Mythos Preview vừa ra mắt, nó đã có thể tìm lỗ hổng trong hầu hết mọi phần mềm, bao gồm cả một số thư viện mật mã chính.
Nhưng những lỗ hổng đó, nói thẳng ra thuộc về tầng "triển khai"——lập trình viên dùng sai thuật toán, viết logic lệch lạc, không xét đến biên. Loại bug này, một kỹ sư bảo mật dày dạn cũng có thể tìm thấy.
Nhưng lần này khác. Nó tìm thấy khiếm khuyết toán học của chính bản thân thuật toán.
Ví dụ: trước đây là tìm "ai lắp khóa bị lệch", bây giờ là chứng minh "nguyên lý thiết kế của cái khóa này có vấn đề".
HAWK là gì? Nó là một ứng cử viên sáng giá trong cuộc thi tiêu chuẩn hóa mật mã hậu lượng tử của NIST. Năm 2022, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ ra lệnh tuyển chọn toàn cầu: máy tính lượng tử sớm muộn cũng sẽ đến, các thuật toán chữ ký cổ điển hiện tại như RSA, ECDSA khi đó sẽ bị nghiền nát bởi sức mạnh tính toán lượng tử——Ai có thể tạo ra cái khóa mới mà máy tính lượng tử cũng không thể phá?
HAWK là một trong những người ứng tuyển, và đã lọt vào vòng thứ ba, chịu đựng được hai năm hai vòng thẩm định dồn dập của các chuyên gia mật mã toàn cầu.
Tính bảo mật của nó được xây dựng trên một bài toán toán học khó gọi là "Bài toán Đẳng Cấu Lưới" (Lattice Isomorphism Problem).
Nói một cách dễ hiểu: khóa của HAWK được giấu trong một lưới đa chiều khổng lồ, muốn phá nó, phải tìm ra một con đường ẩn trong lưới này. Các nhà toán học nghĩ con đường này quá khó tìm, nên yên tâm lấy nó làm nền móng.
Mythos đã làm gì? Nó phát hiện ra trong cái lưới mà HAWK dùng, có một tính đối xứng trước đây chưa ai khai thác——trong học thuật gọi là "Tự Đẳng Cấu Không Tầm Thường" (nontrivial automorphism).
Trước đây có luận văn chứng minh, chỉ cần có thể tìm ra tính đối xứng này một cách hiệu quả, thì có thể tạo thành tấn công. Nhưng đó chỉ là định lý, chưa ai có thể trả lời liệu trong lưới của HAWK rốt cuộc có tính đối xứng này không.
Mythos đã trả lời: Có.
Kết quả độ mạnh khóa bị giảm một nửa. Tập tham số HAWK-256 nhỏ nhất, vốn tưởng rằng để khôi phục toàn bộ khóa cần chi phí 2^64——tức khoảng 1800 tỷ tỷ lần tính toán.
Mythos chứng minh chỉ cần 2^38, khoảng 2700 tỷ lần. Giảm khoảng 4,4 nghìn tỷ lần.
Nếu HAWK muốn duy trì cấp độ an toàn ban đầu, khóa phải tăng gấp đôi. Nhưng khóa tăng gấp đôi, thì lợi thế cốt lõi của nó với tư cách là ứng cử viên hậu lượng tử "nhẹ"——chữ ký kích thước nhỏ, tốc độ nhanh, cũng không cánh mà bay.
Quá trình này chỗ đáng suy ngẫm nhất ở chỗ: người vận hành con người của dự án hoàn toàn không phải chuyên gia mật mã lưới.
Anh ta có nền tảng khoa học máy tính lý thuyết, nhưng đối với mật mã lưới thuộc dạng ngoại đạo. Suốt quá trình anh ta chỉ làm một việc——quản lý dự án: đề nghị Mythos ghi chú thế nào, dùng thư viện nào để tính toán xác minh. Công việc kỹ thuật, hầu như toàn bộ do Mythos tự làm.
Thú vị hơn nữa là sự hợp tác đa tác tử. Ý tưởng then chốt là do hai tác tử worker cùng nhau "đâm" ra: tác tử thứ nhất nghiên cứu một hồi theo hướng này, cảm thấy đường này không thông, sớm phủ quyết; tác tử thứ hai tiếp tục đào sâu, tìm ra cách khai thác triệt để. Hai agent gửi tin nhắn tranh luận qua lại, cuối cùng nhất trí nhận định: tấn công thành lập.
Một hướng mà con người cảm thấy "không thể", hai AI trong tranh cãi đã đi thông.
Toàn bộ chỉ mất 60 giờ.
"Không Thể", Rồi Nó Tự Viết Lại Framework
Nếu như trận HAWK giống như một ca phẫu thuật chính xác, thì trận AES này càng giống một cuốn tiểu thuyết hơn.
Mở đầu câu chuyện, Claude hoàn toàn không nhận việc này.
Nhà nghiên cứu của Anthropic dựng sẵn agent scaffold, yêu cầu Claude đi tìm cách tấn công mới cho AES-128 rút gọn 7 vòng.
Phản ứng của Claude tương đương với việc lườm nguýt:
Muốn kết quả khác, thì mục tiêu phải đổi......AES-128 r5/r6 thực sự rất khó.
Nó chẳng tìm thấy gì cả, vì thực sự không có thứ dễ tìm; đây là mã khối được nghiên cứu nhiều nhất hiện còn.
Dịch ra tiếng bạch thoại là: "Ông chủ, ông bảo tôi đi gặm một khúc xương mà 25 năm nay những người thông minh nhất thế giới đều không gặm nổi, đây không phải làm khó tôi sao?"
Nhà nghiên cứu làm thế nào? Ông ấy chỉ gửi một câu nói bạch thoại tùy tiện gõ——
"các mô hình có xu hướng nghĩ nó không thể giải được nên chúng không thử chúng cần được thúc đẩy một lượng đáng kể (the models tend to think it is impossible to solve so they don't try they need a good amount of prompting)"
Chỉ câu này, phản ứng của Claude xứng đáng gọi là kịch tính: Nó tự tay viết lại agent harness một lần nữa, tự thay đổi thiết lập thành "đi tìm ý tưởng thực sự mới mẻ".
Nó bị thuyết phục. Rồi nó bắt đầu xuất hàng.
Ba ngày tiếp theo, nhà nghiên cứu tổng cộng chỉ đưa ra ba gợi ý thực chất, toàn là cấp độ bạch thoại, ngay cả chính tả cũng lười kiểm tra:
Chúng ta tìm là tấn công mới, không phải đơn giản.
Đừng đổi mục tiêu。——Claude giữa chừng muốn đổi một mật mã dễ hơn để tấn công, bị nhà nghiên cứu ấn lại.
Không phải trái cây thấp, mà là phát hiện thực sự khó.
Chỉ ba câu này. Claude tự chạy mất vài trăm triệu token, tìm ra một ý tưởng then chốt; về sau, nó tích lũy xuất ra một tỷ token——tương đương với khoảng bảy tám ngàn quyển sách, mài giũa ý tưởng này thành hình dạng trong luận văn.
Ý tưởng này được Claude đặt tên là "Cây Cầu Möbius".
Về mặt kỹ thuật, phương pháp tốt nhất trước đây để tấn công AES 7 vòng gọi là "Tấn công Gặp Gỡ Ở Giữa" (Meet-in-the-Middle), bản chất là lấy không gian đổi thời gian: lưu một lượng lớn kết quả tính toán trung gian thành một bảng tra cứu khổng lồ, rồi từ hai đầu mật mã đồng thời tiến về giữa, cố gắng tìm thấy khớp trong bảng.
Nhưng trong phương án cũ có một bước rất chí mạng: kẻ tấn công phải đoán lần lượt 256 giá trị có thể, mỗi lần đoán đều phải tra bảng một lần.
Mythos tạo ra một loại dấu vân tay toán học "miễn dịch" với 256 loại đoán này——bất kể giá trị đó là gì, dấu vân tay này tính ra đều giống nhau. Khối lượng công việc của bước này trực tiếp giảm xuống còn 1/256 so với trước.
Nhưng cái giá là: bản thân việc tính phép biến đổi dấu vân tay này đắt hơn. Vì vậy Mythos lại nghĩ ra một chuỗi kỹ thuật tối ưu hóa để bù đắp, cuối cùng thu lời ròng tăng tốc 200 đến 800 lần.
Một Tuần Phát Hiện, Hai Người Kiểm Tra Một Tháng
Hai kết quả trên, hôm nay đều không ảnh hưởng đến bất kỳ hệ thống sản xuất nào.
HAWK chỉ là phương án ứng cử viên, chưa được triển khai ở bất cứ đâu. AES tấn công là phiên bản rút gọn còn 7 vòng, AES-128 đầy đủ 10 vòng vô sự——mật khẩu thẻ ngân hàng, kết nối HTTPS, ổ cứng mã hóa của bạn đều an toàn.
Nhưng thứ thực sự khiến toàn bộ giới mật mã học lạnh sống lưng là khâu xác minh.
Mythos tự chủ phát hiện tấn công AES mất khoảng một tuần. Hai nhà nghiên cứu của Anthropic mất gần một tháng, đọc mấy trăm giờ tài liệu mật mã học, mới dám xác nhận: "Nó đúng."
AI dùng một tuần để làm ra phát hiện, con người dùng một tháng mới hiểu phát hiện này.
Cảnh tượng này, thực ra đã diễn ra một lần trong lĩnh vực an ninh mạng. Claude Mythos Preview tháng trước đã phát hiện 10000 lỗ hổng phần mềm then chốt, quy trình phân loại, xác minh, sửa chữa của đội bảo mật con người bị nhấn chìm.
Bây giờ, giới mật mã học thuật sắp đón nhận cùng một cú sốc: Phát hiện không còn là nút thắt cổ chai, xác minh mới là.
Và khẩu vị của Mythos rõ ràng không chỉ dừng ở đây. Anthropic tiết lộ, nó đã tìm thấy tấn công cấp độ thực dụng trên LEA (một thuật toán mã hóa nhẹ được viết vào tiêu chuẩn ISO)——khôi phục khóa LEA 13 vòng, trước đây cần 2^98 cặp bản rõ và 2^86 lần tính toán, Mythos ép nó xuống còn chưa đến 2^30 cặp bản rõ, trên máy tính thông thường một giờ là chạy xong.
Kết: Câu Hỏi Mà Vẫn Chưa Có Đáp Án
Hai kết quả lần này, vừa vặn đều là "vô hại"——HAWK không triển khai, AES chỉ phá 7/10 vòng.
Nhưng Anthropic ở cuối bài viết ném ra một câu hỏi mà mọi người đều nghĩ, nhưng chưa ai dám trả lời——
Nếu lần sau, mô hình tìm thấy không phải là khiếm khuyết của một phương án ứng cử viên, không phải là lỗ hổng của một phiên bản rút gọn, mà là một khiếm khuyết chí mạng của hệ thống mật mã đang bảo vệ thế giới thực——loài người nên làm thế nào?
Giới mật mã học có câu nói cũ: Hệ thống mật mã an toàn, là vì đã có đủ nhiều người thông minh thử qua rồi mà vẫn chưa phá vỡ nó.
Bây giờ, trong phòng thêm một tay đấu, nó không cần nghỉ ngơi, không cần cảm hứng, không cần đọc mấy trăm bài luận văn để nhập môn——nó tự mình có thể đọc, có thể suy luận, có thể phát minh, có thể xác minh.
Một năm trước, AI còn đang lượn lờ ngoài cửa phân tích mật mã. Một năm sau, nó ở bên trong đã dựng một cây cầu, còn đặt tên cho cây cầu.
Tài liệu tham khảo:
https://x.com/AnthropicAI/status/2082153297670992134
https://x.com/AnthropicAI/status/2082153311189225927
Bài viết này đến từ tài khoản công chúng WeChat "Tân Trí Nguyên", tác giả: ASI Khải Thị Lục
