摘要 使用Claude Mythos预览，Anthony公司的研究人员发现了攻击密码算法（用于保护在线数据隐私的数学方法）的改进方式。第一个攻击显著削弱了HAWK，一种为后量子世界设计的数字签名方案。第二个攻击识别出一种新方法，可以攻击简化版的AES，这是最广泛使用的对称密码。这些是重大的研究进展，但目前不影响任何生产系统。本文将更详细地描述这两项发现，并讨论在强大人工智能模型时代对密码学的影响。 介绍 当我们推出Claude Mythos预览时，我们展示了它能够自主发现和利用几乎每个软件的漏洞。这包括几个主要的密码库——用于加密数据的代码共享集合。Claude在这些密码库中发现的漏洞是由于算法的不正确实现—即程序员在代码中使用算法时的错误，造成攻击者能够突破加密的机会。现在，我们发现Claude能够发现算法本身的数学缺陷。密码算法是数字安全的基本构建块。例如，当您访问像https://www.anthropic.com这样的网页时，您的浏览器会使用称为数字签名方案的算法检查它是否与一个真实的网站进行通信。随后，您与网站之间的流量将使用对称密码进行加密——这些代码允许共享相同密钥的各方进行安全数据传输。如果没有这样的安全密码系统，您的电子邮件、在线银行和其他互联网使用将会面临网络犯罪分子的威胁，他们可能会拦截或修改您的通信。这些广泛使用的密码系统中的缺陷可能会使数十亿用户的数据面临风险。 我们在本文中描述的第一个结果是使用Claude Mythos预览发现的，针对一种名为HAWK的数字签名方案的改进攻击。在2022年，美国国家标准与技术研究所（NIST）发布了对额外密码系统的征集，以确保即使面对量子计算机也能保持安全（如果量子计算机被开发，可能会破解目前使用的大多数签名方案）。HAWK是此次征集中的第三轮候选方案之一。尽管HAWK在两年的时间里经过了两轮专家审查，Mythos在仅60小时的工作时间内改善了对其的最好已知攻击，有效地将其密钥强度减半。 第二个结果涉及高级加密标准（AES），这是一种在2001年被NIST采用的对称密码，几乎比任何其他加密算法都有更多的审查。为了更好地了解AES的稳健性，密码学研究中定期研究该算法的较弱变种；Mythos发现了一种能够破解其中一种较弱版本的方法，消除了攻击者需要做出的一个猜测，提高了之前最佳攻击速度的200-800倍。明确来说，这两个结果对今天的计算机系统没有实际影响；没有生产软件会因此改变。HAWK只是一个候选签名方案，因此并未部署；我们的第二次攻击是针对AES的简化版本，并没有破解完整的密码。然而，这两个结果显示了前沿AI模型在发现重要密码算法缺陷方面的潜力，无论是在实际部署之前还是之后。这是密码学研究按预期工作的表现：压力测试算法以建立信任并最终提高系统的安全性。Mythos预览在没有人类干预的情况下，主要以自主方式实现了这些结果。在一周的时间内，一位Anthropic研究人员与Claude合作开发HAWK攻击，而另一位研究人员建立了一个框架，使Claude能够完全自主地发现AES攻击。这两个结果的开发成本大约为10万美元。看到这些结果后，我们扩大了搜索，开始发现其他攻击。我们在下面讨论了一些后续内容。为了便于其他人继续研究LLMs的密码学能力，我们与苏黎世联邦理工学院、特拉维夫大学和海法大学的学者合作创建了CryptanalysisBench，这是一个将众多密码算法整合在一起的基准测试，方便其他人评估LLMs在这一重要主题上的能力。在整个研究过程中，我们遵循了负责任的披露程序，并与学者咨询以确认我们的发现的有效性。我们还与美国政府和行业合作伙伴共享了预先副本，并就此进行了讨论。