Anthropic ընկերությունը հրապարակել է հետազոտության արդյունքներ, որոնց ընթացքում Claude Mythos Preview արհեստական բանականության մոդելը կարողացել է նոր հարձակումներ մշակել երկու կրիպտոգրաֆիական համակարգերի դեմ։

Առաջին հարձակումը վերաբերում է HAWK հետքվանտային թվային ստորագրության համակարգին, իսկ երկրորդը՝ AES-128 գաղտնագրման ալգորիթմի կրճատված՝ 7 փուլանոց տարբերակին։

Համացանցում այս պատմությունը հաճախ ներկայացվում է «Claude-ը պատահաբար կոտրել է AES-ը» կամ «ԱԲ-ն կոտրել է համացանցի գաղտնագրումը» վերնագրերով։ Իրականությունը միաժամանակ ավելի հանգիստ և ավելի հետաքրքիր է։

Claude-ը չի կոտրել իրական համակարգերում օգտագործվող ամբողջական AES-ը։ Սակայն այն կարողացել է գտնել նախկինում չհրապարակված մաթեմատիկական մոտեցումներ և զգալիորեն բարելավել մասնագետների կողմից հայտնի հարձակումները։ Սա կարևոր նշան է, որ մեծ լեզվային մոդելները սկսել են ոչ միայն կրկնել գոյություն ունեցող հետազոտությունները, այլ նաև առաջարկել նոր գիտական արդյունքներ։


Ի՞նչ է իրականում հայտնաբերել Claude-ը

Հետազոտության ընթացքում Claude Mythos Preview-ն աշխատել է երկու տարբեր խնդրի վրա։

  1. Այն հայտնաբերել է HAWK-ի գաղտնի բանալին վերականգնելու ավելի արդյունավետ մեթոդ։

  2. Այն մշակել է AES-128-ի 7 փուլանոց տարբերակի դեմ նախկին հարձակումը 200-ից 800 անգամ արագացնող տեխնիկա։

Այս երկու արդյունքները տեխնիկապես տարբեր են։ HAWK-ը թվային ստորագրության համակարգ է, իսկ AES-ը՝ սիմետրիկ գաղտնագրման ալգորիթմ։

Թվային ստորագրությունը հիմնականում օգտագործվում է տվյալների իսկությունը և ամբողջականությունը ստուգելու համար։ AES-ը նախատեսված է տվյալները գաղտնագրելու համար, որպեսզի դրանք կարողանա կարդալ միայն համապատասխան բանալին ունեցող կողմը։

Anthropic-ը հատուկ ընդգծում է, որ այս պահին հայտնաբերված հարձակումներից ոչ մեկը անմիջական վտանգ չի ներկայացնում իրական արտադրական համակարգերի համար։ HAWK-ը դեռ թեկնածու ալգորիթմ է և լայնորեն չի օգտագործվում, իսկ AES-ի հարձակումը գործում է միայն կրճատված տարբերակի վրա։


Ինչո՞ւ AES-ի ամբողջական տարբերակը կոտրված չէ

AES-ը կամ Advanced Encryption Standard-ը ժամանակակից աշխարհի ամենատարածված գաղտնագրման ալգորիթմներից մեկն է։

Այն օգտագործվում է տվյալների պահոցներում, ցանցային կապերում, Wi-Fi համակարգերում, VPN-ներում, մեսենջերներում և բազմաթիվ այլ ծրագրերում։ AES-128 տարբերակն աշխատում է 128-բիթանոց բանալիով և տվյալների նկատմամբ իրականացնում է 10 հաջորդական փոխակերպում, որոնք կոչվում են փուլեր կամ rounds։

Յուրաքանչյուր նոր փուլ տվյալներն ավելի է խառնում և դժվարացնում սկզբնական տեղեկատվության կամ գաղտնի բանալու վերականգնումը։

Կրիպտոգրաֆները հաճախ ուսումնասիրում են ալգորիթմների կրճատված տարբերակները։ Օրինակ՝ AES-128-ի 10 փուլերի փոխարեն կարող են ուսումնասիրել միայն 5, 6 կամ 7 փուլ ունեցող տարբերակ։

Այս փորձերը չեն նշանակում, որ իրական AES-ը թույլ է։ Դրանց նպատակը ալգորիթմի անվտանգության սահմանները հասկանալն է։

Եթե հետազոտողները կարողանում են կոտրել 6 փուլանոց AES-ը, բայց չեն կարող հարձակումը տարածել 7-րդ, 8-րդ կամ 10-րդ փուլի վրա, դա օգնում է գնահատել ամբողջական ալգորիթմի անվտանգության պաշարը։

Claude Mythos Preview-ի ստեղծած հարձակումը գործում է միայն 7 փուլանոց AES-128-ի վրա։ Իրականում օգտագործվող AES-128-ն ունի 10 փուլ։


Ինչպե՞ս է աշխատում AES-ի նոր հարձակումը

Claude-ի ստեղծած մեթոդը հիմնված է meet-in-the-middle attack կոչվող կրիպտովերլուծական մոտեցման վրա։

Սա սովորական «մարդը մեջտեղում» կամ man-in-the-middle ցանցային հարձակումը չէ։

Meet-in-the-middle կրիպտովերլուծության ժամանակ հարձակվողը հաշվարկներ է կատարում գաղտնագրման երկու տարբեր ուղղություններից։ Մի կողմից նա շարժվում է սկզբնական բաց տեքստից դեպի միջանկյալ վիճակ, իսկ մյուս կողմից՝ գաղտնագրված տվյալներից դեպի նույն միջանկյալ հատված։

Այնուհետև արդյունքները համեմատվում են նախապես պատրաստված մեծ աղյուսակի միջոցով։

Նախկին լավագույն մեթոդներից մեկում անհրաժեշտ էր գուշակել գաղտնի բանալու ինը բայթ։ Այդ գուշակություններից մեկի համար պետք էր փորձել 256 հնարավոր արժեք։

Claude-ը մշակել է նոր ալգեբրայական fingerprint, որը հետազոտողները անվանել են Möbius Bridge։ Այն օգտագործում է AES-ի S-box բաղադրիչի մաթեմատիկական կառուցվածքը և թույլ է տալիս վերացնել այդ 256 տարբերակների գուշակությունը։

Տեսականորեն սա հարձակումը պետք է արագացներ 256 անգամ։ Սակայն Möbius փոխակերպման հաշվարկն ինքնին լրացուցիչ ռեսուրսներ է պահանջում։ Claude-ը մշակել է նաև մի շարք օպտիմալացումներ, որոնց արդյունքում վերջնական արագացումը կազմել է մոտավորապես 200-ից 800 անգամ։


Հարձակումը դեռ գործնականում անհնար է

Չնայած 200-ից 800 անգամ արագացումը տպավորիչ է, հարձակման ընդհանուր պահանջները շարունակում են անհավանական մեծ մնալ։

Նախկին մեթոդը պահանջում էր մոտավորապես՝

  • 2^105 ընտրված բաց տեքստ,

  • 2^99 հաշվարկային աշխատանք,

  • հսկայական ծավալի հիշողություն։

Claude-ի մշակած տարբերակում տվյալների պահանջը շարունակում է մնալ մոտ 2^105, իսկ հաշվարկային բարդությունն իջնում է մոտավորապես 2^89.3-ից 2^91.4 միջակայք։

Համեմատության համար՝ 2^105 տվյալների քանակը տասնյակ տրիլիոն տրիլիոն անգամ գերազանցում է այն ծավալը, որը հնարավոր կլիներ գործնականում հավաքել իրական համակարգից։

Բացի դրանից, հետազոտությունը գործում է chosen-plaintext մոդելի պայմաններում։ Սա նշանակում է, որ հարձակվողը պետք է կարողանա իր ընտրած հսկայական քանակությամբ տվյալներ գաղտնագրել տալ նույն անհայտ բանալիով և ստանալ բոլոր արդյունքները։

Այս պայմանները սովորական իրական համակարգերում գրեթե անհնար է ապահովել։

Այս պատճառով նոր հարձակումը գիտական առաջընթաց է, բայց ոչ գործնական գործիք բանկային հաշիվներ, գաղտնագրված հաղորդագրություններ կամ HTTPS կապեր կոտրելու համար։


Ի՞նչ է HAWK-ը

HAWK-ը հետքվանտային թվային ստորագրության ալգորիթմ է։

Այսպիսի համակարգերը նախատեսված են պաշտպանելու թվային ստորագրությունները ոչ միայն սովորական համակարգիչներից, այլ նաև ապագա հզոր քվանտային համակարգիչներից։

HAWK-ի անվտանգությունը հիմնված է մաթեմատիկական վանդակների կամ lattices կառուցվածքների վրա։ Այս համակարգերում գաղտնի բանալին կապված է բարձր չափողականություն ունեցող վանդակում որոշակի կարճ վեկտորներ գտնելու դժվարության հետ։

2026 թվականի մայիսին ԱՄՆ ստանդարտների և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտը՝ NIST-ը, HAWK-ը ներառել էր հետքվանտային թվային ստորագրությունների ստանդարտացման երրորդ փուլ անցած ինը թեկնածուների ցանկում։

Երրորդ փուլը դեռ վերջնական ստանդարտացում չի նշանակում։ Թեկնածու ալգորիթմները շարունակելու են ենթարկվել բաց ուսումնասիրության, հարձակումների և փոփոխությունների։ Հենց այս գործընթացի նպատակն է հնարավոր թուլությունները գտնել նախքան համակարգերի լայն տարածումը։


Claude-ի գտած HAWK հարձակումը

HAWK-ի բաց բանալին պարունակում է մաթեմատիկական կառուցվածք, որը կապված է գաղտնի բանալու հետ։

Նախկինում հայտնի էր, որ որոշակի տեսակի ավտոմորֆիզմ գտնելու դեպքում հնարավոր կլիներ արագացնել գաղտնի բանալու վերականգնումը։ Սակայն պարզ չէր, թե արդյոք HAWK-ի օգտագործած կոնկրետ վանդակներում հնարավոր է գտնել նման կառուցվածք։

Claude Mythos Preview-ը հայտնաբերել է նախկինում չօգտագործված համաչափություն՝ ոչ տրիվիալ ավտոմորֆիզմ, որը թույլ է տալիս խնդիրը տեղափոխել ավելի փոքր չափողականությամբ վանդակ։

Պարզեցված ձևով կարելի է ասել, որ նախկինում գաղտնի բանալին գտնելու համար անհրաժեշտ էր լուծել շատ ավելի մեծ չափողականությամբ խնդիր։ Նոր մեթոդը թույլ է տալիս մոտավորապես կիսով չափ նվազեցնել հարձակման հիմնական խնդրի չափողականությունը։

Հետազոտողները նաև ստեղծել են ամբողջական փորձնական իրականացում, որը կարողացել է մեկ սերվերի վրա մի քանի ժամում վերականգնել HAWK-256-ի գաղտնի բանալին։


Որքա՞ն է նվազել HAWK-ի անվտանգությունը

Հրապարակված տեխնիկական աշխատության համաձայն՝ նոր հարձակումը զգալիորեն նվազեցնում է HAWK-ի տարբեր պարամետրերի դեմ պահանջվող հաշվարկային աշխատանքը։

HAWK-512-ի դեպքում գնահատված բարդությունը նվազում է մոտավորապես՝

2^150 → 2^108

HAWK-1024-ի դեպքում՝

2^288 → 2^182

Իսկ փոքր HAWK-256 տարբերակի գաղտնի բանալին հնարավոր է եղել վերականգնել մի քանի ժամվա ընթացքում մեկ հզոր սերվերի վրա։

Այնուամենայնիվ, 2^108 և հատկապես 2^182 մակարդակի հաշվարկները շարունակում են գործնականում անհասանելի մնալ սովորական հարձակվողների համար։

Խնդիրն այն է, որ HAWK-ի պարամետրերը այլևս չեն ապահովում նախկինում ենթադրված անվտանգության մակարդակը։ Նույն անվտանգությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ կլիներ մեծացնել բանալիների չափերը, ինչը կնվազեցներ HAWK-ի հիմնական առավելություններից մեկը՝ համեմատաբար փոքր և արագ ստորագրությունների օգտագործումը։

Հարձակումը հատուկ է HAWK-ի օգտագործած կառուցվածքին։ Հետազոտողների համաձայն՝ այն չի տարածվում Falcon-ի կամ NIST-ի մյուս հետքվանտային թեկնածուների վրա և չի նշանակում, որ բոլոր lattice-based ալգորիթմները վտանգված են։


Արդյո՞ք Claude-ը պատահաբար է հայտնաբերել այս ամենը

Ոչ։

Claude-ին նպատակային կերպով տրամադրվել է կրիպտովերլուծական խնդիր լուծելու առաջադրանք։ Այն աշխատել է հատուկ agentic միջավայրում, որտեղ կարող էր՝

  • կարդալ գիտական աշխատանքներ,

  • առաջարկել և ստուգել հիպոթեզներ,

  • գրել Python և Sage կոդ,

  • կատարել մաթեմատիկական փորձեր,

  • ստեղծել ենթաագենտներ,

  • համեմատել սեփական արդյունքները,

  • պահպանել և փոխանցել օգտակար գաղափարները մյուս ագենտներին։

AES-ի դեպքում մոդելն սկզբում պնդել է, որ գոյություն ունեցող լավագույն արդյունքները բարելավելը հավանաբար հնարավոր չէ։ Հետազոտողները լրացուցիչ հրահանգներով ստիպել են մոդելին չսահմանափակվել արդեն հայտնի կամ հեշտ գաղափարներով։

Դրանից հետո Claude-ը երեք օր շարունակ հիմնականում ինքնուրույն փորձարկել է տարբեր մոտեցումներ և վերջապես հայտնաբերել Möbius Bridge գաղափարը։

Ընդհանուր առմամբ AES-ի վրա աշխատանքը տևել է մոտ մեկ շաբաթ, և մոդելը ստեղծել է մոտ մեկ միլիարդ output token։ Anthropic-ի գնահատմամբ՝ միայն API-ի օգտագործումը արժեցել է շուրջ 100 հազար դոլար։

HAWK-ի հարձակման մշակումը տևել է մոտ 60 ժամ։ Այստեղ Claude-ը գործել է կիսաինքնավար ռեժիմով, իսկ մարդ հետազոտողը հիմնականում օգնել է աշխատանքի կազմակերպման, գաղափարների պահպանման և գործիքների ընտրության հարցերում։

HAWK-ի հիմնական գաղափարը հայտնաբերել են երկու իրար հետ համագործակցող ԱԲ ագենտներ։ Նրանցից մեկը սկզբում մերժել է գաղափարը՝ այն համարելով անհեռանկար, սակայն երկրորդը շարունակել է ուսումնասիրությունը և գտել այն գործնականում օգտագործելու տարբերակ։


Մարդիկ դեռևս կարևոր դեր են ունեցել

«ԱԲ-ն ինքնուրույն կատարել է ամբողջ հետազոտությունը» արտահայտությունը նույնպես որոշակի պարզեցում է։

Claude-ը ստեղծել է հիմնական գաղափարները, կատարել բազմաթիվ հաշվարկներ և կառուցել հարձակումների նախնական տարբերակները։ Սակայն մարդիկ ստիպված են եղել երկար ժամանակ ստուգել դրանց մաթեմատիկական ճշտությունը և գիտական նորությունը։

AES-ի հարձակումը գտնելու համար Claude-ին պահանջվել է մոտ մեկ շաբաթ։ Երկու հետազոտողներին այն ամբողջությամբ հասկանալու և արդյունքների նկատմամբ վստահություն ձեռք բերելու համար անհրաժեշտ է եղել գրեթե մեկ ամիս և հարյուրավոր ժամերի աշխատանք։

HAWK-ի արդյունքը ստուգելն ավելի հեշտ է եղել, քանի որ հետազոտողները կարողացել են գործարկել ամբողջական հարձակումը և իրականում վերականգնել փորձնական գաղտնի բանալին։

Anthropic-ի տվյալներով՝ HAWK-ի հեղինակները հաստատել են իրենց համակարգի դեմ հարձակումը, իսկ AES-ի արդյունքները ստուգվել են նաև արտաքին կրիպտոգրաֆների կողմից։ Ընկերությունը հրապարակումից առաջ նյութերը տրամադրել է ԱՄՆ պետական կառույցներին և ոլորտի գործընկերներին։


Ինչո՞ւ է այս հետազոտությունը կարևոր

Այս աշխատանքի ամենակարևոր մասը կոնկրետ AES կամ HAWK հարձակումը չէ։

Կարևորն այն է, որ մեծ լեզվային մոդելը կարողացել է՝

  • ուսումնասիրել տարիների գիտական գրականություն,

  • հասկանալ բարդ մաթեմատիկական համակարգ,

  • գտնել նախորդ աշխատանքների սահմանափակումները,

  • առաջարկել նոր մեթոդ,

  • գրել ստուգման համար անհրաժեշտ կոդ,

  • փորձերով հաստատել սեփական հիպոթեզները։

Մինչև վերջերս ԱԲ մոդելները հիմնականում կարողանում էին վերարտադրել արդեն հայտնի հարձակումները կամ գտնել ծրագրային իրականացման սխալներ։

Ծրագրային իրականացման սխալը և ալգորիթմի մաթեմատիկական թուլությունը նույնը չեն։

Օրինակ՝ ծրագրավորողը կարող է ճիշտ AES ալգորիթմը սխալ ձևով օգտագործել և առաջացնել խոցելիություն։ Այդ դեպքում խնդիրը AES-ի մեջ չէ, այլ կոնկրետ ծրագրի։

Այս հետազոտությունում Claude-ը ոչ միայն ծրագրային սխալ է գտել, այլ նաև ուսումնասիրել է հենց կրիպտոգրաֆիական համակարգերի մաթեմատիկական կառուցվածքը։


CryptanalysisBench-ը ցույց է տալիս ավելի լայն միտում

Anthropic-ը ETH Zurich-ի, Tel Aviv University-ի և TU Berlin-ի հետազոտողների հետ միասին ստեղծել է նաև CryptanalysisBench փորձարկման հավաքածուն։

Այն պարունակում է 191 խնդիր՝ վերցված բլոկային գաղտնագրերից, hash ֆունկցիաներից, թվային ստորագրություններից և այլ կրիպտոգրաֆիական համակարգերից։

Փորձարկված հինգ առաջատար մոդելները կարողացել են կոտրել արդեն հայտնի գործնական թուլություններ ունեցող համակարգերի 65-ից 86 տոկոսը։

Մոդելները կարողացել են նաև գտնել մի շարք ամբողջական ուժով աշխատող հետազոտական համակարգերի թուլություններ և առաջարկել նախկինում չհրապարակված հարձակումներ։

CryptanalysisBench-ը դեռ արագ զարգացող հետազոտական նախագիծ է, և դրա արդյունքները չպետք է մեկնաբանել որպես ժամանակակից բոլոր ալգորիթմների մոտալուտ կոտրում։ Սակայն այն ցույց է տալիս, որ Claude-ի HAWK և AES արդյունքները մեկուսացված պատահար չեն։ ԱԲ մոդելների կրիպտովերլուծական կարողությունները համակարգված կերպով աճում են։


Արդյո՞ք սա ավելի վտանգավոր է, քան քվանտային համակարգիչները

Քվանտային համակարգիչները և ԱԲ-ն կրիպտոգրաֆիայի համար տարբեր տեսակի վտանգներ են ստեղծում։

Բավական հզոր քվանտային համակարգիչը տեսականորեն կարող է Shor-ի ալգորիթմի միջոցով կոտրել այսօր օգտագործվող RSA և elliptic-curve համակարգերի մեծ մասը։

ԱԲ-ն պարտադիր չէ, որ նույն տեսակի հարձակումը կատարի։ Այն կարող է ուսումնասիրել ալգորիթմների կառուցվածքը, գտնել մաթեմատիկական սխալներ, ավտոմատացնել փորձերը և մի քանի օրում ստուգել այնպիսի գաղափարներ, որոնց համար մարդկանց կարող էին տարիներ պահանջվել։

Այլ կերպ ասած՝ քվանտային համակարգիչը կարող է հսկայական հաշվարկային ուժ տրամադրել հայտնի հարձակման համար, իսկ ԱԲ-ն կարող է հայտնաբերել նոր հարձակման գաղափարը։

Այս պահին որևէ հիմք չկա պնդելու, որ ԱԲ-ն կարող է կոտրել ամբողջական AES-ը կամ մյուս լայնորեն օգտագործվող ուժեղ ալգորիթմները։ Սակայն ավելի քիչ ուսումնասիրված համակարգերը կարող են պարունակել թուլություններ, որոնք ԱԲ-ն կգտնի մարդկանցից շատ ավելի արագ։


Ի՞նչ պետք է անեն կազմակերպությունները

Այս հետազոտությունից հետո AES-ը շտապ փոխարինելու կարիք չկա։

Ավելի օգտակար է կենտրոնանալ հետևյալ քայլերի վրա։

Ստեղծել օգտագործվող կրիպտոգրաֆիայի ամբողջական ցանկ

Կազմակերպությունները պետք է իմանան, թե որտեղ են օգտագործվում AES-ը, RSA-ն, elliptic-curve ալգորիթմները, թվային ստորագրությունները, TLS գրադարանները և սեփական մշակման կրիպտոգրաֆիական լուծումները։

Առանց նման քարտեզի հնարավոր չէ արագ արձագանքել որևէ ալգորիթմի թուլության հայտնաբերմանը։

Ապահովել cryptographic agility

Համակարգը պետք է հնարավորություն տա առանց ամբողջ ծրագրային ենթակառուցվածքը վերաշարադրելու փոխել գաղտնագրման կամ ստորագրության ալգորիթմները։

Այն կազմակերպությունները, որոնց համակարգերում ալգորիթմները hard-coded են, ապագա փոփոխությունների ժամանակ շատ ավելի մեծ խնդիրների կհանդիպեն։

Չստեղծել սեփական գաղտնագրման ալգորիթմներ

Եթե նույնիսկ տարիներ շարունակ մասնագետների կողմից ուսումնասիրված համակարգերում հնարավոր է նոր թուլություններ գտնել, փոքր թիմի ստեղծած և քիչ ստուգված սեփական ալգորիթմների վտանգը շատ ավելի մեծ է։

ԱԲ-ն օգտագործել նաև պաշտպանության համար

Նույն գործիքները, որոնք կարող են օգնել հարձակվողներին, կարող են օգտագործվել ալգորիթմները և ծրագրերը նախապես ստուգելու համար։

Նոր կրիպտոգրաֆիական ստանդարտները կարող են միաժամանակ ուսումնասիրվել մարդկանց և ԱԲ համակարգերի կողմից՝ մինչև լայն տարածումը։

Պահպանել մարդկային ստուգումը

ԱԲ մոդելը կարող է ստեղծել հազարավոր հավանական հիպոթեզներ, որոնց մեծ մասը սխալ կլինի։

Յուրաքանչյուր արդյունք պետք է վերարտադրվի, մաթեմատիկորեն ստուգվի և գնահատվի անկախ մասնագետների կողմից։ Հակառակ դեպքում ոլորտը կարող է խեղդվել համոզիչ, բայց սխալ հետազոտությունների մեջ։


Եզրակացություն

Claude Mythos Preview-ը չի կոտրել ժամանակակից ինտերնետի գաղտնագրումը և անմիջական վտանգ չի ստեղծել բանկային համակարգերի կամ գաղտնագրված հաղորդագրությունների համար։

Այնուամենայնիվ, տեղի ունեցածը սովորական տեխնոլոգիական ցուցադրություն չէ։

Մոդելը կարողացել է ուսումնասիրել առաջատար կրիպտոգրաֆիական հետազոտությունները, հայտնաբերել նոր մաթեմատիկական կառուցվածքներ և մշակել նախկինում չհրապարակված հարձակումներ։

HAWK-ի դեպքում այն զգալիորեն նվազեցրել է NIST-ի ստանդարտացման գործընթացում գտնվող ալգորիթմի գնահատված անվտանգությունը։ AES-ի դեպքում այն 200-ից 800 անգամ արագացրել է 7 փուլանոց տարբերակի դեմ լավագույն հայտնի հարձակումներից մեկը։

Այս արդյունքները դեռ չեն նշանակում, որ ուժեղ կրիպտոգրաֆիան մոտ է կոտրվելուն։ Դրանք նշանակում են, որ կրիպտոգրաֆիական հետազոտությունների արագությունը կարող է կտրուկ աճել։

Ապագայում հիմնական խնդիրը կարող է այլևս չլինել նոր թուլություններ գտնելը։ Հիմնական սահմանափակումը կարող է դառնալ ԱԲ-ի ստեղծած մեծ քանակությամբ արդյունքները ստուգելը, պատասխանատու կերպով հրապարակելը և խոցելի համակարգերը ժամանակին թարմացնելը։