Anthropic今日宣布，其未发布的最强大的AI模型Claude发现了两种针对加密算法的新攻击，其中一种针对的是正在竞争成为美国联邦标准的后量子签名方案HAWK。HAWK是一种数字签名系统，旨在抵御未来量子计算机的攻击，其数学原理确保交易来自你而无需暴露私钥。美国国家标准与技术研究院（NIST）已于今年5月将其纳入后量子签名竞赛的第三轮，它是目前唯一幸存下来的基于格（lattice）的候选方案。
Claude发现了HAWK数学中隐藏的对称性，这是人类从未想到利用的。对于最小配置，恢复密钥的成本从2^64次操作降至2^38次，工作量减少了约6700万倍。修复此问题意味着HAWK的密钥大小需要翻倍。Anthropic写道：“不幸的是，将HAWK的密钥大小翻倍，消除了使该方案（目前状态）成为有吸引力的后量子签名候选者的许多原因。”
这一权衡对区块链的影响比听起来更大。签名大小相当于区块空间，而区块空间意味着费用，因此任何寻求量子抗性替代方案的链都在一定程度上依据每个签名的字节数进行选择。紧凑的密钥和快速的签名是HAWK的全部卖点，而修复方案使其失去了大部分优势。但持有者无需担心：你的代币目前是安全的。HAWK从未在任何地方部署，而比特币仍然运行在ECDSA（一种量子前的签名方案）上，像HAWK这样的候选方案最终是为了取代它。
Anthropic在发布前将这两个结果披露给了算法作者以及美国政府和行业合作伙伴，并与NIST协调了HAWK的发现。
第二个攻击针对的是AES，即加密HTTPS流量、加密驱动器以及交易所后端的密码。完整的AES-128通过10轮加密处理数据，而Claude攻击了自2013年以来无人改进的7轮研究版本。设置条件非常苛刻：研究人员禁止模型使用所有五个已知的AES密码分析家族，并让它发明第六种，简报中甚至提到“第一个差分攻击并没有击败任何东西——它发明了游戏”。Claude还继承了先前代理运行的工作笔记，这些笔记已经尝试了大约200种失败的攻击变体。但它拒绝了。
“对于AES-128的r5/r6/r7，它没有发现任何东西，因为没有什么容易找到的东西；这是现存研究最透彻的分组密码，”模型根据Anthropic发布的对话记录告诉研究人员。Anthropic在接下来的三天里只发送了三条实质性消息，其中一条是：“不，目标是我们拥有像顶级研究人员一样高度智能的模型，我们希望找到新的攻击。”另一条阻止了Claude将AES换成更简单的密码。然后它产生了论文中称为“莫比乌斯桥”（Möbius Bridge）的技巧，将攻击者先前必须猜测的九个密钥字节减少了一个。将其完善为发表版本又花了几天时间和十亿个输出token。
第三个发现是Claude还破解了LEA的13轮——LEA是一种韩国国家标准和ISO轻量级加密标准，用于手机和物联网设备。在桌面上不到一小时就完成了，而此前的最佳结果需要2^98个明文对。实际部署的LEA运行24轮，因此实际中未被破解。
验证比发现耗时更长。关于HAWK的论文异常坦率地说明了分工：“本文中大部分数学发现都是AI辅助的。人类作者的主要贡献是指引、组织和验证AI工作。”Claude在几天内找到了AES的思路，而Anthropic的研究人员随后花了数百小时学习足够的密码学知识来确认其有效性——同一模型在内部测试中发现了Firefox的271个漏洞。Anthropic写道：“网络安全界现在正面临这样一个事实：语言模型能够发现如此多的漏洞，以至于标准的人工流程（如漏洞分类、验证和修复）难以跟上。”他们警告说，人类研究人员可能成为瓶颈。
Anthropic还构建了CryptanalysisBench——191个密码破解任务，主要来自NIST竞赛。模型提交一个有效的攻击脚本，要么赢得正式的安全游戏，要么失败，没有部分得分，也没有人工评分。Mythos 5破解了85.7%的已知解决方案任务，而最弱测试模型为65.3%。对于没有公开破解的完整强度密码，所有模型得分均低于9%。