Agenti umělé inteligence Google DeepMind hledají levnější způsoby, jak zaútočit na starší šifrování RSA-1024

Google DeepMind říká, že agenti umělé inteligence pracující pod lidským dohledem našli dva způsoby, jak snížit náklady na útoky na 1024bitové kryptosystémy RSA – výsledek, který mění předpoklady o starším šifrování, i když společnost zdůrazňuje, že moderní 2048bitové a větší klíče zůstávají bezpečné.

Výzkum provedený s kryptografy z UC San Diego a Inria naznačuje, že útoky na starší RSA-1024 vyžadují méně výpočtů, než se dříve předpokládalo, podle zprávy SecurityWeek o zjištěních. „V praxi tyto výsledky ovlivňují pouze zastaralé 1024bitové systémy RSA a moderní šifrovací protokoly, které téměř univerzálně používají 2048bitové nebo větší klíče, zůstávají bezpečné,“ řekl Pushmeet Kohli, viceprezident Google DeepMind a hlavní vědecký pracovník Google Cloud. For more context on this story, see our ongoing latest AI developments.

Hledání: Polstrování chrání méně, než jsme si mysleli

První zjištění se týká digitálních podpisů a paddingu – přednastavených dat, která mnoho standardů pro podpis přidává do zprávy, aby ji přivedlo na pevnou velikost bloku. Dlouho bylo chápáno, že padding ztěžuje padělání, ale jeho hodnota proti útočníkovi, který si může vybrat, co bude podepsána, byla nejasná.

DeepMind zjistil, že odpověď závisí na tom, jakou část podepsaného bloku útočník ovládá. "Jakmile ovládají zhruba polovinu bloku nebo více, vycpávka nepřidá žádnou ochranu," vysvětlil Kohli. Podle doprovodného dokumentu se to týká formátu PKCS#1 v1.5 používaného podepisovacím rozhraním PKCS#11 kryptografických zařízení, jako jsou moduly zabezpečení hardwaru – zařízení, na která podniky spoléhají, že udrží podpisové klíče mimo dosah.

Tým nezůstal jen u teorie. V testu v izolovaném prostoru agenti DeepMind znovu provedli dřívější akademický padělaný útok na stejný 1024bitový klíč a zkrátili požadovaný čas CPU 3,5krát: první padělání trvalo 391 jádrových let CPU oproti 1 380 v původní studii. Snad nejpozoruhodnější je, jak byla práce provedena – dva agenti AI navrhli, spustili a odladili výpočet padělku za méně než čtyři dny, se zhruba 20 zprávami od lidského výzkumníka, většinou schválených.

Dokonce i v konzervativním případě, kdy útočník ovládá menší část bloku – jako je 32bajtový hash – DeepMind našel algoritmus, který je podle teoretických odhadů zhruba 1600krát lepší než předchozí nejlepší metoda proti 1024bitovým klíčům.

Nalezení dvou: Dávkový faktoring je 30x levnější

Druhé zjištění se týká faktoringu mnoha RSA klíčů stejné velikosti. Když se útočník zaměří na mnoho klíčů najednou, náklady na jeden velký výpočet předem mohou být sdíleny mezi všemi z nich. Agenti DeepMind přišli s algoritmem, který činí faktoring každého dalšího 1024bitového klíče v průměru zhruba 30krát levnější než nejlepší předchozí přístup.

Google si zde dává pozor na limity: odhad je teoretický, metoda nebyla implementována a předpokládá počáteční výpočet stejně nákladný jako faktoring jediného klíče.

Proč to není bezprostřední hrozba

Na upozorněních záleží stejně jako na číslech titulků. Útok na podpis neobnoví soukromý klíč. Vyžaduje zhruba 4 miliardy podpisových dotazů provedených předem a nefunguje proti zařízením, která interně hashují zprávy – což vylučuje mnoho moderních nasazení. Úplné zohlednění jediného 1024bitového klíče zůstává obrovským počinem, přičemž odhady se pohybují od 500 000 do 1 milionu let jádra CPU.

Praktické riziko se tedy soustředí tam, kde se v kryptografii obvykle vyskytuje: staré systémy, které měly být vyřazeny. RSA-1024 setrvává ve starších hardwarových bezpečnostních modulech, stárnoucí infrastruktuře PKI a vestavěných systémech, jejichž migraci nikdo neplánoval. Tento výzkum nečiní tyto systémy zítra rozbitnými – ale zužuje hranici mezi „útok je neproveditelný“ a „útok je drahý, ale pravděpodobný“ pro dobře vybavené protivníky.

Pro organizace, které kdekoli ve svém zásobníku stále používají 1024bitové RSA, tato zjištění posilují argumenty pro urychlení migrace na 2048bitové nebo větší klíče – a pro kontrolu, zda jejich podepisovací zařízení interně hashují zprávy, než se domnívají, že útoky na padělání podpisů se neuplatňují.

Agenti AI jako nepřátelští testeři kryptografie

Hlubší význam práce může být metodologický. Namísto toho, aby lidský tým strávil roky vylepšováním útočných technik, agenti DeepMind prozkoumali útočný prostor, implementovali výpočty a ladili je do značné míry autonomně – s výzkumníkem, který poskytl pokyny a schválení.

„Tyto výsledky společně ukazují, že v nové éře matematiky a výpočtů s umělou inteligencí nemůžeme kryptografickou tvrdost považovat za pevný předpoklad,“ řekl Kohli. "Použití umělé inteligence k přísnému testování našich dřívějších předpokladů zajistí, že moderní šifrování zůstane bezpečné."

Toto uspořádání naznačuje nadcházející vzor v bezpečnostním výzkumu: systémy AI zátěžově testují předpoklady, které jsou základem kritické infrastruktury, a nacházejí slabá místa dříve, než to udělají protivníci. Stejné schopnosti agentů, které snižují náklady na útoky na starší systémy, lze v zásadě poukázat na posílení náhrad. Kryptografové strávili desetiletí tím, že předpokládali, že zeď vydrží, dokud nepřijdou kvantové výpočty; Výsledky DeepMind jsou připomínkou toho, že klasické útoky mohou být také levnější a že podlaha „neproveditelného“ je vyšší, než bývala.

Udržujte si náskok před AI

Systémy AI nyní zkoumají základy samotné digitální bezpečnosti. Zůstaňte o krok před umělou inteligencí pomocí AI Buzz Wire – objevujte průlomové objevy, bezpečnostní vývoj a modelujte novinky, jakmile k nim dojde.

Přečtěte si další zprávy o AI →