Die KI-Agenten von Google DeepMind finden günstigere Wege, um die alte RSA-1024-Verschlüsselung anzugreifen

Laut Google DeepMind haben KI-Agenten, die unter menschlicher Aufsicht arbeiten, zwei Möglichkeiten gefunden, die Kosten für Angriffe auf 1024-Bit-RSA-Kryptosysteme zu senken – ein Ergebnis, das die Annahmen über Legacy-Verschlüsselung verändert, auch wenn das Unternehmen betont, dass moderne Schlüssel mit 2048 Bit und mehr sicher bleiben.

Die mit Kryptografen der UC San Diego und Inria durchgeführte Untersuchung zeigt, dass Angriffe auf das veraltete RSA-1024 weniger Rechenaufwand erfordern als bisher angenommen, so der Bericht von SecurityWeek zu den Ergebnissen. „In der Praxis betreffen diese Ergebnisse nur veraltete 1024-Bit-RSA-Systeme, und moderne Verschlüsselungsprotokolle, die fast überall Schlüssel mit 2048 Bit oder mehr verwenden, bleiben sicher“, sagte Pushmeet Kohli, VP bei Google DeepMind und Chefwissenschaftler bei Google Cloud. Weitere Informationen zu dieser Geschichte finden Sie in unserer aktuelle KI-Trends.

Eines gefunden: Polsterung schützt weniger als wir dachten

Die erste Erkenntnis betrifft digitale Signaturen und Padding – die voreingestellten Daten, die viele Signaturstandards einer Nachricht hinzufügen, um sie auf eine feste Blockgröße zu bringen. Man ging schon lange davon aus, dass Polsterung Fälschungen erschwert, aber ihr Wert gegenüber einem Angreifer, der entscheiden kann, was unterschrieben wird, war unklar.

DeepMind stellte fest, dass die Antwort davon abhängt, wie viel des signierten Blocks der Angreifer kontrolliert. „Sobald sie ungefähr die Hälfte des Blocks oder mehr kontrollieren, bietet die Polsterung überhaupt keinen Schutz mehr“, erklärte Kohli. Dem Begleitpapier zufolge gilt dies für das PKCS#1 v1.5-Format, das von der PKCS#11-Signaturschnittstelle von kryptografischen Geräten wie Hardware-Sicherheitsmodulen verwendet wird – den Geräten, auf die Unternehmen angewiesen sind, um Signierschlüssel außer Reichweite zu halten.

Das Team blieb nicht bei der Theorie stehen. In einem Sandbox-Test führten die Agenten von DeepMind einen früheren akademischen Fälschungsangriff auf denselben 1024-Bit-Schlüssel erneut durch und verkürzten die erforderliche CPU-Zeit um das 3,5-fache: Die erste Fälschung dauerte 391 CPU-Kernjahre, gegenüber 1.380 in der ursprünglichen Studie. Am bemerkenswertesten ist vielleicht, wie die Arbeit erledigt wurde: Zwei KI-Agenten haben die Fälschungsberechnung in weniger als vier Tagen entworfen, ausgeführt und debuggt, mit etwa 20 Nachrichten des menschlichen Forschers, die meisten davon Genehmigungen.

Selbst im konservativen Fall, in dem der Angreifer einen kleineren Teil des Blocks kontrolliert – etwa einen 32-Byte-Hash –, hat DeepMind einen Algorithmus gefunden, der nach seinen theoretischen Schätzungen etwa 1.600-mal besser ist als die bisher beste Methode für 1024-Bit-Schlüssel.

Finden Sie zwei: Batch-Factoring wird 30-mal günstiger

Die zweite Erkenntnis betrifft die Faktorisierung vieler RSA-Schlüssel gleicher Größe. Wenn ein Angreifer viele Schlüssel gleichzeitig ins Visier nimmt, können die Kosten einer großen Vorabberechnung auf alle Schlüssel aufgeteilt werden. Die Agenten von DeepMind haben einen Algorithmus entwickelt, der die Faktorisierung jedes zusätzlichen 1024-Bit-Schlüssels im Durchschnitt etwa 30-mal günstiger macht als der beste bisherige Ansatz.

Google achtet hier auf die Grenzen: Die Schätzung ist theoretisch, die Methode wurde nicht implementiert und es geht von einer anfänglichen Berechnung aus, die so kostspielig ist wie die Faktorisierung eines einzelnen Schlüssels.

Warum dies keine unmittelbare Bedrohung darstellt

Die Vorbehalte sind genauso wichtig wie die Schlagzeilen. Der Signaturangriff stellt den privaten Schlüssel nicht wieder her. Es erfordert etwa 4 Milliarden im Voraus gestellte Signaturabfragen und funktioniert nicht bei Geräten, die Nachrichten intern hashen – was viele moderne Implementierungen ausschließt. Die vollständige Faktorisierung eines einzelnen 1024-Bit-Schlüssels bleibt ein enormes Unterfangen, wobei die Schätzungen zwischen 500.000 und 1 Million CPU-Kernjahren liegen.

Das praktische Risiko konzentriert sich also dort, wo es normalerweise in der Kryptographie auftritt: alte Systeme, die hätten außer Dienst gestellt werden sollen. RSA-1024 steckt in veralteten Hardware-Sicherheitsmodulen, veralteter PKI-Infrastruktur und eingebetteten Systemen, für deren Migration niemand ein Budget vorgesehen hat. Diese Forschung macht diese Systeme morgen nicht zerbrechlich – aber sie schmälert den Spielraum zwischen „Angriff ist undurchführbar“ und „Angriff ist teuer, aber plausibel“ für gut ausgestattete Gegner.

Für Unternehmen, die immer noch irgendwo in ihrem Stack 1024-Bit-RSA einsetzen, sprechen die Ergebnisse für eine beschleunigte Migration auf 2048-Bit- oder größere Schlüssel – und für die Überprüfung, ob ihre Signaturgeräte Nachrichten intern hashen, bevor davon ausgegangen wird, dass Angriffe zur Signaturfälschung nicht zutreffen.

KI-Agenten als gegnerische Tester der Kryptographie

Die tiefere Bedeutung der Arbeit mag methodischer Natur sein. Anstatt dass ein menschliches Team Jahre damit verbringt, Angriffstechniken zu verfeinern, erkundeten die Agenten von DeepMind den Angriffsbereich, implementierten Berechnungen und debuggten sie weitgehend autonom – wobei ein Forscher Anleitung und Genehmigungen lieferte.

„Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass wir in einer neuen Ära der KI-gestützten Mathematik und Berechnung die kryptografische Härte nicht als feste Annahme betrachten können“, sagte Kohli. „Der Einsatz von KI zur rigorosen Prüfung unserer bisherigen Annahmen wird sicherstellen, dass moderne Verschlüsselung sicher bleibt.“

Diese Formulierung deutet auf ein kommendes Muster in der Sicherheitsforschung hin: KI-Systeme testen die Annahmen, die kritischen Infrastrukturen zugrunde liegen, einem Stresstest und finden die Schwachstellen, bevor es die Gegner tun. Dieselben Agentenfähigkeiten, die die Kosten für Angriffe auf Altsysteme senken, können im Prinzip auch für die Absicherung der Ersatzsysteme eingesetzt werden. Kryptographen gehen jahrzehntelang davon aus, dass die Mauer so lange halten würde, bis Quantencomputing eintrifft; Die Ergebnisse von DeepMind erinnern daran, dass klassische Angriffe auch billiger werden können und dass die Untergrenze für „undurchführbar“ höher ist als früher.

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