Google DeepMind می‌گوید عوامل هوش مصنوعی که تحت نظارت انسان کار می‌کنند، دو راه برای کاهش هزینه حمله به سیستم‌های رمزنگاری 1024 بیتی RSA پیدا کرده‌اند - نتیجه‌ای که فرضیات مربوط به رمزگذاری قدیمی را تغییر می‌دهد، حتی وقتی شرکت تاکید می‌کند که کلیدهای مدرن 2048 بیتی و بزرگ‌تر امن باقی می‌مانند.

بر اساس گزارش SecurityWeek در مورد یافته‌ها، این تحقیق که با رمزنگاری‌های UC San Diego و Inria انجام شد، نشان می‌دهد که حملات به RSA-1024 قدیمی به محاسبات کمتری نسبت به آنچه قبلاً فرض شده بود نیاز دارند. Pushmeet Kohli، معاون Google DeepMind و دانشمند ارشد Google Cloud گفت: «در عمل، این نتایج تنها بر سیستم‌های RSA منسوخ 1024 بیتی تأثیر می‌گذارد و پروتکل‌های رمزگذاری مدرن، که تقریباً به طور جهانی از کلیدهای 2048 بیتی یا بزرگ‌تر استفاده می‌کنند، امن باقی می‌مانند.» For more context on this story, see our ongoing AI trends.

پیدا کردن یکی: padding کمتر از آنچه فکر می کردیم محافظت می کند

اولین یافته مربوط به امضاهای دیجیتال و padding است - داده های از پیش تعیین شده ای که بسیاری از استانداردهای امضا به پیام اضافه می کنند تا آن را به اندازه بلوک ثابت برسانند. مدت‌ها تصور می‌شد که padding جعل را سخت‌تر می‌کند، اما ارزش آن در برابر مهاجمی که می‌تواند آنچه را که امضا می‌شود انتخاب کند، نامشخص بود.

DeepMind تشخیص داد که پاسخ به این بستگی دارد که مهاجم چه مقدار از بلوک امضا شده را کنترل می کند. کوهلی توضیح داد: هنگامی که آنها تقریباً نیمی از بلوک یا بیشتر را کنترل می کنند، بالشتک هیچ محافظتی نمی کند. با توجه به مقاله همراه، این در مورد فرمت PKCS#1 v1.5 که توسط رابط امضای PKCS#11 دستگاه‌های رمزنگاری مانند ماژول‌های امنیتی سخت‌افزار استفاده می‌شود، اعمال می‌شود - دستگاه‌هایی که شرکت‌ها برای دور نگه داشتن کلیدهای امضا به آن‌ها تکیه می‌کنند.

تیم به تئوری بسنده نکرد. در یک آزمایش سندباکس، عوامل DeepMind یک حمله جعل آکادمیک قبلی را روی همان کلید 1024 بیتی دوباره اجرا کردند و زمان مورد نیاز CPU را 3.5 برابر کاهش دادند: اولین جعل 391 سال هسته CPU طول کشید، در مقابل 1380 سال در مطالعه اصلی. شاید قابل توجه ترین این باشد که کار چگونه انجام شد - دو عامل هوش مصنوعی محاسبات جعل را در کمتر از چهار روز طراحی، اجرا و اشکال زدایی کردند، با تقریباً 20 پیام از سوی محقق انسانی، که اکثر آنها تأیید شده بودند.

حتی در حالت محافظه کارانه، جایی که مهاجم کمتر بلوک را کنترل می کند - مانند هش 32 بایتی - DeepMind الگوریتمی پیدا کرد که بر اساس برآوردهای نظری خود، تقریبا 1600 برابر بهتر از بهترین روش قبلی در برابر کلیدهای 1024 بیتی است.

یافته دوم: فاکتورینگ دسته ای 30 برابر ارزان تر می شود

یافته دوم مربوط به فاکتورگیری بسیاری از کلیدهای RSA با همان اندازه است. هنگامی که یک مهاجم کلیدهای زیادی را به طور همزمان هدف قرار می دهد، هزینه یک محاسبات اولیه بزرگ را می توان بین همه آنها تقسیم کرد. عوامل DeepMind الگوریتمی را ارائه کردند که فاکتورگیری هر کلید 1024 بیتی اضافی را تقریباً 30 برابر ارزانتر از بهترین رویکرد قبلی می کند.

Google در اینجا مراقب محدودیت‌ها است: تخمین تئوری است، روش پیاده‌سازی نشده است، و محاسبه اولیه را به اندازه فاکتورگیری یک کلید واحد فرض می‌کند.

چرا این یک تهدید فوری نیست

اخطارها به اندازه اعداد عنوان مهم هستند. حمله امضا کلید خصوصی را بازیابی نمی کند. تقریباً به 4 میلیارد درخواست امضا نیاز دارد که از قبل انجام شده است، و در برابر دستگاه‌هایی که پیام‌ها را در داخل هش می‌کنند کار نمی‌کند - که بسیاری از استقرارهای مدرن را رد می‌کند. فاکتورسازی کامل یک کلید 1024 بیتی با تخمین‌ها از 500000 تا 1 میلیون سال هسته‌ای CPU یک کار بزرگ است.

بنابراین ریسک عملی در جایی که معمولاً در رمزنگاری انجام می شود متمرکز می شود: سیستم های قدیمی که باید بازنشسته می شدند. RSA-1024 در ماژول‌های امنیتی سخت‌افزار قدیمی، زیرساخت‌های قدیمی PKI و سیستم‌های تعبیه‌شده باقی می‌ماند که هیچ‌کس بودجه‌ای برای مهاجرت آن‌ها در نظر نگرفته است. این تحقیق آن سیستم‌ها را فردا قابل شکستن نمی‌کند - اما فاصله بین "حمله غیرممکن است" و "حمله گران است اما قابل قبول است" را برای دشمنان دارای منابع خوب کاهش می‌دهد.

برای سازمان‌هایی که هنوز از RSA 1024 بیتی در هر نقطه‌ای از پشته خود استفاده می‌کنند، یافته‌ها دلیل تسریع انتقال به کلیدهای 2048 بیتی یا بزرگ‌تر را تقویت می‌کنند - و بررسی اینکه آیا دستگاه‌های امضاکننده آنها قبل از فرض حملات جعل امضا، پیام‌ها را در داخل هش می‌کنند یا خیر.

عوامل هوش مصنوعی به عنوان آزمایش کنندگان دشمن رمزنگاری

اهمیت عمیق تر کار ممکن است روش شناختی باشد. به جای اینکه یک تیم انسانی سال‌ها برای اصلاح تکنیک‌های حمله صرف کنند، عوامل DeepMind فضای حمله را کاوش کردند، محاسبات را پیاده‌سازی کردند و آن‌ها را تا حد زیادی به طور مستقل اشکال زدایی کردند - با یک محقق که راهنمایی و تأییدیه‌ها را ارائه می‌کرد.

کوهلی گفت: "این نتایج با هم نشان می دهد که در دوره جدیدی از ریاضیات و محاسبات مبتنی بر هوش مصنوعی، ما نمی توانیم سختی رمزنگاری را به عنوان یک فرض ثابت در نظر بگیریم." استفاده از هوش مصنوعی برای آزمایش دقیق مفروضات قبلی ما تضمین می کند که رمزگذاری مدرن ایمن باقی می ماند.

این چارچوب الگوی آینده‌ای را در تحقیقات امنیتی نشان می‌دهد: سیستم‌های هوش مصنوعی مفروضاتی را که زیرساخت‌های حیاتی را تشکیل می‌دهند، آزمایش می‌کنند، و نقاط ضعف را قبل از انجام دشمنان پیدا می‌کنند. همان قابلیت‌های عاملی که هزینه حمله به سیستم‌های قدیمی را کاهش می‌دهد، در اصل می‌تواند به سخت‌تر کردن جایگزین‌ها اشاره داشته باشد. رمزنگاران دهه‌ها را صرف این فرض کرده‌اند که دیوار تا رسیدن محاسبات کوانتومی باقی خواهد ماند. نتایج DeepMind یادآوری می‌کند که حملات کلاسیک نیز می‌توانند ارزان‌تر شوند و کف «غیرقابل اجرا» بالاتر از گذشته است.

از هوش مصنوعی جلوتر بمانید

سیستم های هوش مصنوعی اکنون در حال بررسی پایه های خود امنیت دیجیتال هستند. با AI Buzz Wire از هوش مصنوعی جلوتر بمانید - پیشرفت‌های تحقیقاتی، پیشرفت‌های امنیتی و مدل‌سازی اخبار در صورت وقوع.

اخبار هوش مصنوعی را بیشتر بخوانید →