De AI-agenten van Google DeepMind vinden goedkopere manieren om verouderde RSA-1024-codering aan te vallen

Google DeepMind zegt dat AI-agenten die onder menselijk toezicht werken twee manieren hebben gevonden om de kosten van het aanvallen van 1024-bit RSA-cryptosystemen te verlagen – een resultaat dat de aannames over verouderde encryptie hervormt, ook al benadrukt het bedrijf dat moderne 2048-bits en grotere sleutels veilig blijven.

Het onderzoek, uitgevoerd met cryptografen van UC San Diego en Inria, geeft aan dat aanvallen op oudere RSA-1024 minder rekenkracht vergen dan eerder werd aangenomen, volgens het rapport van SecurityWeek over de bevindingen. "In de praktijk hebben deze resultaten alleen betrekking op verouderde 1024-bit RSA-systemen, en moderne encryptieprotocollen, die bijna universeel 2048-bit of grotere sleutels gebruiken, blijven veilig", zegt Pushmeet Kohli, VP bij Google DeepMind en hoofdwetenschapper bij Google Cloud. Voor meer context over dit verhaal, zie ons meer AI-verhalen.

Er een vinden: opvulling beschermt minder dan we dachten

De eerste bevinding betreft digitale handtekeningen en opvulling: de vooraf ingestelde gegevens die veel handtekeningstandaarden aan een bericht toevoegen om het op een vaste blokgrootte te brengen. Het is al lang bekend dat opvulling vervalsing moeilijker maakt, maar de waarde ervan tegen een aanvaller die kan kiezen wat er wordt ondertekend, was onduidelijk.

DeepMind heeft vastgesteld dat het antwoord afhangt van hoeveel van het ondertekende blok de aanvaller controleert. "Zodra ze ongeveer de helft van het blok of meer onder controle hebben, voegt opvulling helemaal geen bescherming meer toe", legt Kohli uit. Volgens het begeleidende document is dit van toepassing op het PKCS#1 v1.5-formaat dat wordt gebruikt door de PKCS#11-ondertekeningsinterface van cryptografische apparaten zoals hardwarebeveiligingsmodules – de apparaten waarop bedrijven vertrouwen om ondertekeningssleutels buiten bereik te houden.

Het team stopte niet bij de theorie. In een sandbox-test voerden de agenten van DeepMind een eerdere aanval op academische vervalsing opnieuw uit op dezelfde 1024-bits sleutel en verkortten de vereiste CPU-tijd met een factor 3,5: de eerste vervalsing duurde 391 CPU-kernjaren, tegenover 1.380 in het oorspronkelijke onderzoek. Misschien wel het meest opvallend is de manier waarop het werk werd gedaan: twee AI-agenten ontwierpen, voerden en debuggen de vervalsingsberekening in minder dan vier dagen uit, met ongeveer twintig berichten van de menselijke onderzoeker, waarvan de meeste goedkeuringen hadden.

Zelfs in het conservatieve geval, waarbij de aanvaller minder controle heeft over het blok – zoals een hash van 32 bytes – heeft DeepMind een algoritme gevonden dat, volgens theoretische schattingen, grofweg 1600 keer beter is dan de vorige beste methode tegen 1024-bits sleutels.

Vind er twee: batchfactoring wordt 30x goedkoper

De tweede bevinding betreft het factoriseren van veel RSA-sleutels van dezelfde grootte. Wanneer een aanvaller zich op veel sleutels tegelijk richt, kunnen de kosten van één grote berekening vooraf over alle sleutels worden verdeeld. De agenten van DeepMind bedachten een algoritme dat het factoriseren van elke extra 1024-bits sleutel gemiddeld ongeveer 30 keer goedkoper maakt dan de beste eerdere aanpak.

Google is hier voorzichtig met de limieten: de schatting is theoretisch, de methode is niet geïmplementeerd en gaat uit van een initiële berekening die even kostbaar is als het ontbinden van een enkele sleutel.

Waarom dit geen onmiddellijke bedreiging is

De kanttekeningen zijn net zo belangrijk als de krantenkoppen. De handtekeningaanval herstelt de privésleutel niet. Er zijn grofweg vier miljard ondertekeningsquery's voor nodig, en het werkt niet tegen apparaten die berichten intern hashen, wat veel moderne implementaties uitsluit. Het volledig factoriseren van een enkele 1024-bits sleutel blijft een enorme onderneming, met schattingen variërend van 500.000 tot 1 miljoen CPU-kernjaren.

Het praktische risico concentreert zich dus waar dat gewoonlijk het geval is bij cryptografie: oude systemen die buiten gebruik hadden moeten worden gesteld. RSA-1024 blijft hangen in verouderde hardwarebeveiligingsmodules, een verouderde PKI-infrastructuur en ingebedde systemen waarvan niemand heeft begroot om deze te migreren. Dit onderzoek zorgt er niet voor dat deze systemen morgen breekbaar zijn, maar verkleint wel de marge tussen ‘aanval is onhaalbaar’ en ‘aanval is duur maar plausibel’ voor tegenstanders met voldoende middelen.

Voor organisaties die nog steeds 1024-bit RSA draaien, waar dan ook in hun stack, versterken de bevindingen de argumenten voor het versnellen van de migratie naar 2048-bit of grotere sleutels – en voor het beoordelen of hun ondertekeningsapparaten berichten intern hashen voordat ze ervan uitgaan dat aanvallen op het vervalsen van handtekeningen niet van toepassing zijn.

AI-agenten als vijandige testers van cryptografie

De diepere betekenis van het werk kan methodologisch zijn. In plaats van dat een menselijk team jarenlang bezig was met het verfijnen van aanvalstechnieken, verkenden de agenten van DeepMind de aanvalsruimte, voerden berekeningen uit en debuggen deze grotendeels autonoom – met een onderzoeker die begeleiding en goedkeuring gaf.

“Samen laten deze resultaten zien dat we in een nieuw tijdperk van door AI ondersteunde wiskunde en berekeningen cryptografische hardheid niet als een vaste aanname kunnen beschouwen”, aldus Kohli. “Het gebruik van AI om onze eerder aangenomen aannames rigoureus te testen, zal ervoor zorgen dat moderne encryptie veilig blijft.”

Dat kader duidt op een aankomend patroon in het veiligheidsonderzoek: AI-systemen testen de aannames die ten grondslag liggen aan de kritieke infrastructuur en vinden de zwakke plekken voordat tegenstanders dat doen. Dezelfde agentcapaciteiten die de kosten van het aanvallen van oudere systemen verlagen, kunnen in principe worden gericht op het versterken van de vervangingen. Cryptografen zijn er decennialang van uitgegaan dat de muur stand zou houden totdat quantum computing arriveert; De resultaten van DeepMind herinneren ons eraan dat klassieke aanvallen ook goedkoper kunnen worden, en dat de drempel voor ‘onhaalbaar’ hoger is dan vroeger.

Blijf AI een stap voor

AI-systemen onderzoeken nu de fundamenten van de digitale veiligheid zelf. Blijf AI een stap voor met AI Buzz Wire – onderzoek doorbraken, beveiligingsontwikkelingen en modelnieuws zodra ze zich voordoen.

Lees meer AI-nieuws →