Google DeepMind กล่าวว่าตัวแทน AI ที่ทำงานภายใต้การดูแลของมนุษย์ได้ค้นพบสองวิธีในการลดต้นทุนในการโจมตีระบบเข้ารหัส RSA 1024 บิต ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ปรับเปลี่ยนสมมติฐานเกี่ยวกับการเข้ารหัสแบบเดิม แม้ว่าบริษัทจะเน้นย้ำว่าคีย์ที่ทันสมัยขนาด 2048 บิตและใหญ่กว่ายังคงปลอดภัย

การวิจัยที่ดำเนินการร่วมกับนักเข้ารหัสจาก UC San Diego และ Inria ระบุว่าการโจมตี RSA-1024 แบบเดิมนั้นต้องการการคำนวณน้อยกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ตามรายงานของ SecurityWeek เกี่ยวกับการค้นพบนี้ "ในทางปฏิบัติ ผลลัพธ์เหล่านี้ส่งผลต่อระบบ RSA 1024 บิตที่ล้าสมัยเท่านั้น และโปรโตคอลการเข้ารหัสสมัยใหม่ซึ่งเกือบเป็นสากลใช้คีย์ 2048 บิตหรือใหญ่กว่านั้นจะยังคงปลอดภัย" Pushmeet Kohli รองประธานของ Google DeepMind และหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ Google Cloud กล่าว For more context on this story, see our ongoing AI industry coverage.

การค้นหาสิ่งหนึ่ง: Padding ปกป้องน้อยกว่าที่เราคิด

การค้นพบครั้งแรกเกี่ยวข้องกับลายเซ็นดิจิทัลและการแพ็ดดิ้ง ซึ่งเป็นข้อมูลที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งมาตรฐานลายเซ็นจำนวนมากเพิ่มลงในข้อความเพื่อนำมาเป็นขนาดบล็อกคงที่ Padding เป็นที่เข้าใจกันมานานแล้วว่าจะทำให้การปลอมแปลงทำได้ยากขึ้น แต่คุณค่าของมันต่อผู้โจมตีที่สามารถเลือกสิ่งที่ได้รับการลงนามนั้นยังไม่ชัดเจน

DeepMind พิจารณาว่าคำตอบนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนบล็อกที่ผู้โจมตีควบคุม “เมื่อพวกเขาควบคุมได้ประมาณครึ่งหนึ่งของบล็อกขึ้นไป การเสริมจะไม่เพิ่มการป้องกันเลย” Kohli อธิบาย ตามเอกสารแนบ สิ่งนี้ใช้กับรูปแบบ PKCS#1 v1.5 ที่ใช้โดยอินเทอร์เฟซการลงนาม PKCS#11 ของอุปกรณ์เข้ารหัส เช่น โมดูลความปลอดภัยของฮาร์ดแวร์ ซึ่งองค์กรอุปกรณ์ต่างๆ พึ่งพาในการเก็บคีย์การลงนามให้พ้นมือ

ทีมงานไม่ได้หยุดอยู่ที่ทฤษฎี ในการทดสอบแซนด์บ็อกซ์ เจ้าหน้าที่ของ DeepMind ได้ดำเนินการโจมตีการปลอมแปลงทางวิชาการก่อนหน้านี้อีกครั้งบนคีย์ 1024 บิตเดียวกัน และลดเวลา CPU ที่ต้องการลง 3.5 เท่า การปลอมแปลงครั้งแรกใช้เวลาแกนประมวลผล CPU 391 ปี เทียบกับ 1,380 ปีในการศึกษาดั้งเดิม บางทีสิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดก็คือวิธีการทำงาน เจ้าหน้าที่ AI สองคนออกแบบ ดำเนินการ และแก้ไขข้อบกพร่องในการคำนวณการปลอมแปลงภายในสี่วัน โดยมีข้อความประมาณ 20 ข้อความจากนักวิจัยที่เป็นมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการอนุมัติแล้ว

แม้แต่ในกรณีอนุรักษ์นิยม ซึ่งผู้โจมตีควบคุมบล็อกน้อยกว่า เช่น แฮชขนาด 32 ไบต์ DeepMind พบอัลกอริธึมซึ่งตามการประมาณการทางทฤษฎีแล้ว ดีกว่าวิธีที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ประมาณ 1,600 เท่าเมื่อเทียบกับคีย์ 1,024 บิต

การค้นหาสอง: แฟคตอริ่งแบบแบตช์ราคาถูกกว่า 30 เท่า

การค้นพบครั้งที่สองเกี่ยวข้องกับการแยกคีย์ RSA จำนวนมากที่มีขนาดเท่ากัน เมื่อผู้โจมตีกำหนดเป้าหมายหลายคีย์ในคราวเดียว ค่าใช้จ่ายในการคำนวณล่วงหน้าขนาดใหญ่เพียงครั้งเดียวสามารถแชร์กับคีย์ทั้งหมดได้ เอเจนต์ของ DeepMind มาพร้อมกับอัลกอริธึมที่ทำให้การแยกตัวประกอบคีย์ 1024 บิตเพิ่มเติมแต่ละคีย์ถูกลงโดยเฉลี่ยประมาณ 30 เท่าเมื่อเทียบกับแนวทางที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้

Google ระมัดระวังเกี่ยวกับขีดจำกัดที่นี่: การประมาณการเป็นไปตามทฤษฎี วิธีการดังกล่าวยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ และถือว่าการคำนวณเบื้องต้นมีค่าใช้จ่ายสูงเท่ากับการแยกตัวประกอบคีย์เดียว

เหตุใดจึงไม่ใช่ภัยคุกคามในทันที

คำเตือนมีความสำคัญพอๆ กับตัวเลขพาดหัว การโจมตีลายเซ็นไม่สามารถกู้คืนคีย์ส่วนตัวได้ จำเป็นต้องมีการสืบค้นการลงนามล่วงหน้าประมาณ 4 พันล้านครั้ง และไม่สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ที่แฮชข้อความภายใน ซึ่งขัดขวางการปรับใช้สมัยใหม่จำนวนมาก การแยกตัวประกอบเต็มรูปแบบของคีย์ 1024 บิตเดียวยังคงเป็นงานใหญ่ โดยมีการประมาณการตั้งแต่ 500,000 ถึง 1 ล้านปีคอร์ CPU

ดังนั้นความเสี่ยงเชิงปฏิบัติจึงมุ่งเน้นไปที่การเข้ารหัสซึ่งมักจะเป็น: ระบบเก่าที่ควรเลิกใช้ RSA-1024 ยังคงอยู่ในโมดูลรักษาความปลอดภัยฮาร์ดแวร์แบบเดิม โครงสร้างพื้นฐาน PKI ที่เก่า และระบบฝังตัวที่ไม่มีใครมีงบประมาณในการย้าย การวิจัยนี้ไม่ได้ทำให้ระบบเหล่านั้นพังได้ในวันพรุ่งนี้ แต่จะจำกัดขอบเขตระหว่าง "การโจมตีเป็นไปไม่ได้" และ "การโจมตีมีราคาแพงแต่เป็นไปได้" สำหรับฝ่ายตรงข้ามที่มีทรัพยากรเพียงพอ

สำหรับองค์กรที่ยังคงใช้งาน RSA 1024 บิตไม่ว่าจะอยู่ที่ใดในสแต็ก การค้นพบนี้จะช่วยเสริมกรณีในการเร่งการย้ายข้อมูลเป็นคีย์ 2048 บิตหรือใหญ่กว่า และสำหรับการตรวจสอบว่าอุปกรณ์ลงนามของพวกเขาแฮชข้อความภายในหรือไม่ ก่อนที่จะถือว่าการโจมตีด้วยการปลอมแปลงลายเซ็นไม่มีผล

ตัวแทน AI ในฐานะผู้ทดสอบฝ่ายตรงข้ามของการเข้ารหัส

ความสำคัญที่ลึกซึ้งของงานอาจเป็นระเบียบวิธี แทนที่จะให้ทีมงานมนุษย์ใช้เวลาหลายปีในการปรับปรุงเทคนิคการโจมตี ตัวแทนของ DeepMind กลับสำรวจพื้นที่การโจมตี นำการคำนวณไปใช้ และแก้ไขจุดบกพร่องส่วนใหญ่โดยอัตโนมัติ โดยมีนักวิจัยคอยให้คำแนะนำและการอนุมัติ

“ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าในยุคใหม่ของคณิตศาสตร์และการคำนวณที่ใช้ AI เราไม่สามารถถือว่าความแข็งของการเข้ารหัสเป็นสมมติฐานที่แน่นอนได้” Kohli กล่าว “การใช้ AI เพื่อทดสอบสมมติฐานของเราก่อนหน้านี้อย่างเข้มงวดจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเข้ารหัสสมัยใหม่จะปลอดภัย”

กรอบดังกล่าวชี้ให้เห็นรูปแบบที่กำลังจะเกิดขึ้นในการวิจัยด้านความปลอดภัย: ระบบ AI เน้นการทดสอบสมมติฐานที่เป็นรากฐานของโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ และค้นหาจุดอ่อนก่อนที่ฝ่ายตรงข้ามจะทำ โดยหลักการแล้ว ความสามารถของเอเจนต์แบบเดียวกันที่ช่วยลดต้นทุนในการโจมตีระบบเดิมนั้นสามารถชี้ไปที่การทำให้ระบบทดแทนแข็งแกร่งขึ้น นักเข้ารหัสใช้เวลาหลายทศวรรษโดยคิดว่ากำแพงจะคงอยู่จนกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมาถึง ผลลัพธ์ของ DeepMind เป็นเครื่องเตือนใจว่าการโจมตีแบบคลาสสิกอาจมีราคาถูกลงเช่นกัน และระดับของ "เป็นไปไม่ได้" ก็สูงกว่าที่เคยเป็นมา

ก้าวนำหน้า AI

ขณะนี้ระบบ AI กำลังตรวจสอบรากฐานของการรักษาความปลอดภัยทางดิจิทัลด้วยตัวเอง นำหน้า AI ด้วย AI Buzz Wire — ความก้าวหน้าทางการวิจัย การพัฒนาด้านความปลอดภัย และโมเดลข่าวสารที่เกิดขึ้น

อ่านข่าว AI เพิ่มเติม →