Οι πράκτορες AI της Google DeepMind βρίσκουν φθηνότερους τρόπους για να επιτεθούν στην κρυπτογράφηση παλαιού τύπου RSA-1024

Η Google DeepMind λέει ότι οι πράκτορες τεχνητής νοημοσύνης που εργάζονται υπό ανθρώπινη επίβλεψη έχουν βρει δύο τρόπους για να μειώσουν το κόστος επίθεσης σε κρυπτοσυστήματα 1024-bit RSA - ένα αποτέλεσμα που αναδιαμορφώνει τις υποθέσεις σχετικά με την κρυπτογράφηση παλαιού τύπου, ακόμη και όταν η εταιρεία τονίζει ότι τα σύγχρονα κλειδιά 2048 bit και μεγαλύτερα παραμένουν ασφαλή.

Η έρευνα, που διεξήχθη με κρυπτογράφους από το UC San Diego και την Inria, δείχνει ότι οι επιθέσεις στο παλαιού τύπου RSA-1024 απαιτούν λιγότερους υπολογισμούς από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως, σύμφωνα με την έκθεση του SecurityWeek για τα ευρήματα. «Στην πράξη, αυτά τα αποτελέσματα επηρεάζουν μόνο τα απαρχαιωμένα συστήματα RSA 1024 bit και τα σύγχρονα πρωτόκολλα κρυπτογράφησης, τα οποία σχεδόν παγκοσμίως χρησιμοποιούν κλειδιά 2048 bit ή μεγαλύτερα, παραμένουν ασφαλή», δήλωσε ο Pushmeet Kohli, Αντιπρόεδρος του Google DeepMind και επικεφαλής επιστήμονας στο Google Cloud. For more context on this story, see our ongoing AI trends.

Εύρεση ενός: Το padding προστατεύει λιγότερο από όσο νομίζαμε

Το πρώτο εύρημα αφορά τις ψηφιακές υπογραφές και το padding — τα προκαθορισμένα δεδομένα που προσθέτουν πολλά πρότυπα υπογραφής σε ένα μήνυμα για να το φέρουν σε ένα σταθερό μέγεθος μπλοκ. Το padding έχει γίνει αντιληπτό από καιρό ότι κάνει την πλαστογραφία πιο δύσκολη, αλλά η αξία του έναντι ενός εισβολέα που μπορεί να επιλέξει τι θα υπογράψει ήταν ασαφής.

Η DeepMind προσδιόρισε ότι η απάντηση εξαρτάται από το πόσο από το υπογεγραμμένο μπλοκ ελέγχει ο εισβολέας. "Από τη στιγμή που ελέγχουν περίπου το μισό ή περισσότερο από το μπλοκ, η επένδυση δεν προσθέτει καθόλου προστασία", εξήγησε ο Kohli. Σύμφωνα με το συνοδευτικό έγγραφο, αυτό ισχύει για τη μορφή PKCS#1 v1.5 που χρησιμοποιείται από τη διεπαφή υπογραφής PKCS#11 των κρυπτογραφικών συσκευών, όπως οι μονάδες ασφαλείας υλικού - οι συσκευές στις οποίες βασίζονται οι επιχειρήσεις για να κρατούν μακριά τα κλειδιά υπογραφής.

Η ομάδα δεν έμεινε στη θεωρία. Σε μια δοκιμή sandboxed, οι πράκτορες της DeepMind επανέλαβαν μια προηγούμενη ακαδημαϊκή επίθεση πλαστογραφίας στο ίδιο κλειδί 1024-bit και μείωσαν τον απαιτούμενο χρόνο CPU 3,5 φορές: η πρώτη πλαστογραφία χρειάστηκε 391 βασικά έτη CPU, έναντι 1.380 στην αρχική μελέτη. Ίσως το πιο αξιοσημείωτο είναι το πώς έγινε η δουλειά - δύο πράκτορες AI σχεδίασαν, έτρεξαν και διόρθωσαν τον υπολογισμό της πλαστογραφίας σε λιγότερο από τέσσερις ημέρες, με περίπου 20 μηνύματα από τον άνθρωπο ερευνητή, τα περισσότερα από τα οποία εγκρίθηκαν.

Ακόμη και στη συντηρητική περίπτωση, όπου ο εισβολέας ελέγχει λιγότερο από το μπλοκ - όπως ένα κατακερματισμό 32 byte - η DeepMind βρήκε έναν αλγόριθμο που, σύμφωνα με τις θεωρητικές του εκτιμήσεις, είναι περίπου 1.600 φορές καλύτερος από την προηγούμενη καλύτερη μέθοδο έναντι κλειδιών 1024 bit.

Εύρεση δύο: Το Batch Factoring γίνεται 30 φορές φθηνότερο

Το δεύτερο εύρημα αφορά την παραγοντοποίηση πολλών κλειδιών RSA ίδιου μεγέθους. Όταν ένας εισβολέας στοχεύει πολλά κλειδιά ταυτόχρονα, το κόστος ενός μεγάλου αρχικού υπολογισμού μπορεί να μοιραστεί σε όλα. Οι πράκτορες της DeepMind κατέληξαν σε έναν αλγόριθμο που καθιστά την παραγοντοποίηση κάθε επιπλέον κλειδιού 1024-bit περίπου 30 φορές φθηνότερη κατά μέσο όρο από την καλύτερη προηγούμενη προσέγγιση.

Η Google είναι προσεκτική σχετικά με τα όρια εδώ: η εκτίμηση είναι θεωρητική, η μέθοδος δεν έχει εφαρμοστεί και προϋποθέτει έναν αρχικό υπολογισμό τόσο δαπανηρό όσο η παραγοντοποίηση ενός μόνο κλειδιού.

Γιατί αυτό δεν αποτελεί άμεση απειλή

Οι επιφυλάξεις έχουν σημασία όσο και οι αριθμοί των επικεφαλίδων. Η επίθεση υπογραφής δεν ανακτά το ιδιωτικό κλειδί. Απαιτεί περίπου 4 δισεκατομμύρια ερωτήματα υπογραφής που γίνονται εκ των προτέρων και δεν λειτουργεί με συσκευές που κατακερματίζουν μηνύματα εσωτερικά — κάτι που αποκλείει πολλές σύγχρονες αναπτύξεις. Η πλήρης παραγοντοποίηση ενός μόνο κλειδιού 1024-bit παραμένει ένα τεράστιο εγχείρημα, με εκτιμήσεις που κυμαίνονται από 500.000 έως 1 εκατομμύριο χρόνια πυρήνων CPU.

Έτσι, ο πρακτικός κίνδυνος συγκεντρώνεται εκεί που συμβαίνει συνήθως στην κρυπτογραφία: παλιά συστήματα που θα έπρεπε να είχαν αποσυρθεί. Το RSA-1024 παραμένει σε παλαιού τύπου μονάδες ασφαλείας υλικού, γερασμένη υποδομή PKI και ενσωματωμένα συστήματα που κανείς δεν έχει προβλέψει τον προϋπολογισμό για μετεγκατάσταση. Αυτή η έρευνα δεν καθιστά αυτά τα συστήματα θραύσιμα αύριο – αλλά περιορίζει το περιθώριο μεταξύ «η επίθεση είναι ανέφικτη» και «η επίθεση είναι ακριβή αλλά εύλογη» για αντιπάλους με καλούς πόρους.

Για οργανισμούς που εξακολουθούν να εκτελούν 1024-bit RSA οπουδήποτε στη στοίβα τους, τα ευρήματα ενισχύουν την επιτάχυνση της μετεγκατάστασης σε κλειδιά 2048-bit ή μεγαλύτερα — και για τον έλεγχο του εάν οι συσκευές υπογραφής τους κατακερματίζουν τα μηνύματα εσωτερικά πριν υποθέσουν ότι δεν ισχύουν επιθέσεις πλαστογραφίας υπογραφής.

Πράκτορες AI ως αντίπαλοι δοκιμαστές κρυπτογραφίας

Η βαθύτερη σημασία της εργασίας μπορεί να είναι μεθοδολογική. Αντί μια ανθρώπινη ομάδα να ξοδεύει χρόνια για να βελτιώσει τις τεχνικές επίθεσης, οι πράκτορες της DeepMind εξερεύνησαν τον χώρο επίθεσης, εφάρμοσαν υπολογισμούς και τους διόρθωσαν σε μεγάλο βαθμό αυτόνομα — με έναν ερευνητή να παρέχει καθοδήγηση και εγκρίσεις.

«Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε μια νέα εποχή μαθηματικών και υπολογισμών με δυνατότητα τεχνητής νοημοσύνης, δεν μπορούμε να αντιμετωπίσουμε την κρυπτογραφική σκληρότητα ως μια σταθερή υπόθεση», είπε ο Kohli. «Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για τον αυστηρό έλεγχο των υποθέσεων που είχαμε στο παρελθόν θα διασφαλίσει ότι η σύγχρονη κρυπτογράφηση παραμένει ασφαλής».

Αυτό το πλαίσιο υποδηλώνει ένα επερχόμενο μοτίβο στην έρευνα για την ασφάλεια: συστήματα τεχνητής νοημοσύνης ελέγχουν τις υποθέσεις που στηρίζουν τις υποδομές ζωτικής σημασίας, βρίσκοντας τα αδύναμα σημεία πριν το κάνουν οι αντίπαλοι. Οι ίδιες δυνατότητες αντιπροσώπων που μειώνουν το κόστος επίθεσης σε παλαιού τύπου συστήματα μπορούν, καταρχήν, να επικεντρωθούν στη σκλήρυνση των αντικαταστάσεων. Οι κρυπτογράφοι έχουν περάσει δεκαετίες υποθέτοντας ότι ο τοίχος θα κρατήσει μέχρι να φτάσει ο κβαντικός υπολογισμός. Τα αποτελέσματα του DeepMind είναι μια υπενθύμιση ότι οι κλασικές επιθέσεις μπορούν επίσης να γίνουν φθηνότερες, και ότι το κατώτατο όριο του "ανέφικτου" είναι υψηλότερο από ό,τι ήταν παλιά.

Μείνετε μπροστά από την τεχνητή νοημοσύνη

Τα συστήματα AI διερευνούν τώρα τα θεμέλια της ίδιας της ψηφιακής ασφάλειας. Μείνετε μπροστά από την τεχνητή νοημοσύνη με το AI Buzz Wire — ερευνητικές ανακαλύψεις, εξελίξεις ασφάλειας και νέα μοντέλα καθώς συμβαίνουν.

Διαβάστε περισσότερα νέα AI →