Google DeepMind afferma che gli agenti di intelligenza artificiale che lavorano sotto supervisione umana hanno trovato due modi per ridurre i costi di attacco ai sistemi crittografici RSA a 1024 bit, un risultato che rimodella le ipotesi sulla crittografia legacy, anche se l'azienda sottolinea che le moderne chiavi a 2048 bit e superiori rimangono sicure.

La ricerca, condotta con crittografi dell'UC San Diego e Inria, indica che gli attacchi al legacy RSA-1024 richiedono meno calcoli di quanto precedentemente ipotizzato, secondo il rapporto di SecurityWeek sui risultati. "In pratica, questi risultati riguardano solo i sistemi RSA obsoleti a 1024 bit e i moderni protocolli di crittografia, che quasi universalmente utilizzano chiavi a 2048 bit o più, rimangono sicuri", ha affermato Pushmeet Kohli, vicepresidente di Google DeepMind e capo scienziato di Google Cloud. Per maggiori informazioni su questa storia, consulta la nostra ultimi sviluppi nell'IA.

Trovarne uno: l'imbottitura protegge meno di quanto pensassimo

La prima scoperta riguarda le firme digitali e il riempimento, ovvero i dati preimpostati che molti standard di firma aggiungono a un messaggio per portarlo a una dimensione di blocco fissa. È noto da tempo che il riempimento rende più difficile la falsificazione, ma il suo valore contro un utente malintenzionato che può scegliere cosa firmare non era chiaro.

DeepMind ha stabilito che la risposta dipende dalla quantità di blocco firmato controllata dall'aggressore. "Una volta che controllano circa la metà del blocco o più, il riempimento non aggiunge alcuna protezione", ha spiegato Kohli. Secondo il documento di accompagnamento, ciò si applica al formato PKCS#1 v1.5 utilizzato dall'interfaccia di firma PKCS#11 di dispositivi crittografici come i moduli di sicurezza hardware, i dispositivi su cui le aziende fanno affidamento per mantenere le chiavi di firma fuori portata.

La squadra non si è fermata alla teoria. In un test sandbox, gli agenti di DeepMind hanno ripetuto un precedente attacco accademico di falsificazione sulla stessa chiave da 1024 bit e hanno ridotto il tempo di CPU richiesto di 3,5 volte: la prima falsificazione ha richiesto 391 anni core della CPU, contro 1.380 nello studio originale. Forse la cosa più notevole è il modo in cui il lavoro è stato svolto: due agenti IA hanno progettato, eseguito ed eseguito il debug del calcolo della falsificazione in meno di quattro giorni, con circa 20 messaggi del ricercatore umano, la maggior parte dei quali approvati.

Anche nel caso conservativo, in cui l’aggressore controlla una parte minore del blocco, ad esempio un hash di 32 byte, DeepMind ha trovato un algoritmo che, secondo le sue stime teoriche, è circa 1.600 volte migliore del precedente metodo migliore contro le chiavi a 1024 bit.

Trovarne due: il batch factoring diventa 30 volte più economico

La seconda scoperta riguarda la fattorizzazione di molte chiavi RSA della stessa dimensione. Quando un utente malintenzionato prende di mira più chiavi contemporaneamente, il costo di un grande calcolo iniziale può essere condiviso tra tutte. Gli agenti di DeepMind hanno ideato un algoritmo che rende il factoring di ogni chiave aggiuntiva da 1024 bit circa 30 volte più economico in media rispetto al migliore approccio precedente.

Google è attento ai limiti: la stima è teorica, il metodo non è stato implementato e presuppone un calcolo iniziale costoso quanto la fattorizzazione di una singola chiave.

Perché questa non è una minaccia immediata

Gli avvertimenti contano tanto quanto i numeri dei titoli. L'attacco alla firma non recupera la chiave privata. Richiede circa 4 miliardi di query di firma effettuate in anticipo e non funziona contro i dispositivi che eseguono l'hashing dei messaggi internamente, il che esclude molte implementazioni moderne. Il factoring completo di una singola chiave da 1024 bit rimane un'impresa enorme, con stime che vanno da 500.000 a 1 milione di anni-core della CPU.

Quindi il rischio pratico si concentra dove di solito accade nella crittografia: vecchi sistemi che avrebbero dovuto essere ritirati. RSA-1024 persiste nei moduli di sicurezza hardware legacy, nell'infrastruttura PKI obsoleta e nei sistemi embedded per i quali nessuno ha previsto il budget per la migrazione. Questa ricerca non rende questi sistemi fragili domani, ma restringe il margine tra “l’attacco non è fattibile” e “l’attacco è costoso ma plausibile” per gli avversari dotati di risorse adeguate.

Per le organizzazioni che utilizzano ancora RSA a 1024 bit in qualsiasi punto del proprio stack, i risultati rafforzano la necessità di accelerare la migrazione a chiavi a 2048 bit o superiori e di verificare se i loro dispositivi di firma eseguono l'hashing dei messaggi internamente prima di presumere che gli attacchi di falsificazione della firma non siano applicabili.

Agenti IA come tester contraddittori della crittografia

Il significato più profondo del lavoro può essere metodologico. Invece di un team umano che impiega anni a perfezionare le tecniche di attacco, gli agenti di DeepMind esplorano lo spazio di attacco, implementano calcoli e ne eseguono il debug in modo in gran parte autonomo, con un ricercatore che fornisce guida e approvazioni.

"Insieme, questi risultati mostrano che in una nuova era di matematica e calcolo abilitati dall'intelligenza artificiale, non possiamo considerare la durezza crittografica come un presupposto fisso", ha affermato Kohli. "L'utilizzo dell'intelligenza artificiale per testare rigorosamente le nostre ipotesi precedentemente sostenute garantirà che la crittografia moderna rimanga sicura."

Questo quadro suggerisce un modello imminente nella ricerca sulla sicurezza: i sistemi di intelligenza artificiale sottopongono a stress test i presupposti su cui si basano le infrastrutture critiche, trovando i punti deboli prima che lo facciano gli avversari. Le stesse capacità degli agenti che riducono il costo degli attacchi ai sistemi legacy possono, in linea di principio, essere mirate a rafforzare le sostituzioni. I crittografi hanno trascorso decenni dando per scontato che il muro avrebbe resistito fino all’arrivo del calcolo quantistico; I risultati di DeepMind ci ricordano che anche gli attacchi classici possono diventare più economici e che il limite dell’“infattibile” è più alto di quanto lo fosse in passato.

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