هوش مصنوعی پس از شکست دو سال بررسی انسانی، رمز پساکوانتومی را در ۶۰ ساعت شکست
شاید تا حالا تصور میکردید الگوریتمهای پیچیده ریاضی که سالها توسط برترین دانشمندان جهان بررسی و تایید میشوند، حداقل تا چند دهه دستنخورده و نفوذناپذیر باقی میمانند. اما حالا مشخص شده که مدل هوش مصنوعی جدید شرکت آنتروپیک (Anthropic) تنها در ۶۰ ساعت کاری را انجام داده که ریاضیدانان برجسته طی دو سال ارزیابی مداوم از انجام آن عاجز بودند. در این پست با هم میبینیم که چطور مدل رمزنگاری پساکوانتومی HAWK و آسیبپذیریهای جدید الگوریتم معروف AES توسط هوش مصنوعی کشف شدند و چرا این اتفاق تمام پروتکلهای امنیتی آینده را تحت الشعاع قرار میدهد.
📂 فهرست بخشهای این نوشته (کلیک کنید)
سقوط الگوریتم هاک در ۶۰ ساعت شگفتانگیز
مدل هوش مصنوعی پیشرفته آنتروپیک موسوم به Claude Mythos Preview موفق شد توان امنیتی الگوریتم رمزنگاری HAWK را که یکی از نامزدهای اصلی استانداردهای پساکوانتومی مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) بود، به شدت کاهش دهد. این الگوریتم امضای دیجیتال برای محافظت از دادهها در برابر محاسبات ابرکامپیوترهای کوانتومی طراحی شده بود. با این حال هوش مصنوعی توانست تقارن پنهانی در ساختار شبکه ریاضی آن پیدا کند که متخصصان انسانی در طول دو سال ارزیابی از درک آن عاجز مانده بودند. نکته حیرتانگیز اینجاست که این مدل تنها با هزینهای حدود ۱۰۰ هزار دلار محاسبات ابری به چنین کشف بزرگی دست یافت.
هوش مصنوعی برای تحلیل این سیستم از یک چارچوب برنامهنویسی چندعاملی استفاده کرد و با دسترسی به ابزارهای تحلیل ریاضی نظیر Python و Sage به مرور مقاله علمی و آزمایش فرضیهها پرداخت. در این فرآیند، مدل بدون نیاز به هدایت مستقیم انسان، ویژگی متقارنی موسوم به خودریختی غیربدیهی (Nontrivial Automorphism) را در کلیدهای این الگوریتم پیدا کرد. پژوهشگران قبلاً نشان داده بودند که در صورت وجود چنین تقارنی امکان حمله وجود دارد، اما تصور میکردند الگوریتم هاک در عمل ایمن است. هوش مصنوعی اثبات کرد که این ساختار وجود دارد و راه را برای رمزگشایی سریعتر هموار ساخت.
مفهوم نصف شدن توان کلیدهای رمزنگاری
کاهش قدرتمندی کلید در اصطلاح رمزنگاری به معنای کاهش جهشی تعداد عملیات لازم برای شکستن یک کد است. در نسخه آزمایشی HAWK-256 پیادهسازی این حمله توسط هوش مصنوعی توانست زمان لازم برای بازیابی کلید خصوصی را از ۲ به توان ۶۴ به ۲ به توان ۳۸ کاهش دهد. این دستاورد به زبان ساده یعنی سرعت رمزگشایی حدود ۶۷ میلیون برابر افزایش یافته است! آزمونهای عملی روی یک سرور معمولی ۹۶ هستهای نشان داد که کشف کلید خصوصی تنها ۳ ساعت و ۴۲ دقیقه زمان میبرد.
البته نسخههای عملیاتی این الگوریتم یعنی HAWK-512 و HAWK-1024 همچنان پیچیدگی بالایی دارند و نفوذ به آنها از نظر محاسباتی بسیار دشوار است. اما مشکلی که این کشف ایجاد میکند آسیب به بهینهسازی سیستم است. برای جبران این ضعف، طراحان مجبورند طول کلیدها را دو برابر کنند. این کار تمام مزایای اصلی هاک یعنی فشرده بودن کلیدها و سرعت بالای پردازش را نابود میکند و خروجی آن را در رقابت با سایر جایگزینها بسیار ضعیف میسازد.
موبیوس بریج و حمله به الگوریتم استاندارد AES
دستاورد دوم هوش مصنوعی آنتروپیک حتی از مورد اول نیز چشمگیرتر است. الگوریتم AES استاندارد طلایی رمزنگاری در شبکه اینترنت، سیستمهای بانکی و حافظههای سختافزاری است. مدل هوش مصنوعی در طول سه روز کار خودمختار توانست تکنیک جدیدی برای حمله ابداع کند و نام آن را «پل موبیوس» (Möbius Bridge) بگذارد. این روش جدید، سرعت حملات قبلی روی نسخه ۷ دور کاهشیافته AES-128 را بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ برابر افزایش داد.
در حملات کلاسیک برخورد در میانه (Meet-in-the-Middle)، مهاجم باید محاسبات زیادی را انجام داده و میلیونها حالت را در جدولهای بزرگ جستجو کند. ابداع پل موبیوس توسط هوش مصنوعی گامی فراتر گذاشت؛ این الگوریتم اثرانگشت ریاضی خاصی تولید میکند که نیاز به جستجوی مرحلهای را کلاً حذف میکند. پژوهشگران انسان پس از این کشف، نزدیک به یک ماه زمان صرف کردند تا ریاضیات پیچیدهای را که هوش مصنوعی در سه روز طراحی کرده بود درک کرده و صحت آن را تایید کنند.
فناوریهای رمزنگاری پساکوانتومی به زبان ساده
تمام ارتباطات امن امروز مانند خریدهای اینترنتی، پیامرسانها و پروتکلهای SSL بر مبنای مسائل ریاضی نظیر تجزیه اعداد بزرگ استوار هستند. کامپیوترهای کلاسیک برای حل این مسائل به هزاران سال زمان نیاز دارند. اما کامپیوترهای کوانتومی با بهرهگیری از الگوریتم شور (Shor’s Algorithm) میتوانند این قفلها را در چند دقیقه باز کنند. به همین دلیل دانشمندان به سراغ رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) رفتند تا سیستمهایی بسازند که حتی رایانههای کوانتومی هم از پس شکستن آنها برنیایند.
رمزنگاری مبتنی بر شبکه (Lattice-based Cryptography) یکی از قویترین شاخهها در این زمینه است که ساختارهای هندسی چندبعدی پیچیدهای ایجاد میکند. الگوریتم هاک نیز بر همین پایه استوار شده بود. شکست نسبی این الگوریتم پیشرفته به دست هوش مصنوعی نشان داد که تهدید اصلی شبکه ارتباطی ما فقط کامپیوترهای کوانتومی آینده نیستند، بلکه الگوریتمهای هوشمند امروزی نیز میتوانند شالوده رمزنگاری را زودتر از موعد به چالش بکشند.
چرا سرعت کاوش هوش مصنوعی تهدیدی جدی است
انسانها هنگام بررسی الگوریتمهای رمزنگاری دچار خستگی ذهنی، تعصبات قالبی و محدودیت زمانی میشوند. یک تیم برجسته رمزنگاری ممکن است ماه ها روی یک فرضیه کار کند بدون اینکه متوجه ابعاد مغفول آن شود. در مقابل، مدلهای هوش مصنوعی با تحلیل همزمان هزاران مقاله علمی و ساخت آزمایشهای هوشمند میتوانند فرضیات را با سرعتی غیرقابل تصور بیازمیند. کل هزینه پردازشی برای کشف آسیبپذیری HAWK حدود ۱۰۰ هزار دلار بود که در دنیای حملات سایبری رقمی بسیار ناچیز محسوب میشود.
این نابرابری در سرعت کاوش باعث ایجاد یک گلوگاه انسانی شده است. اکنون هوش مصنوعی میتواند در چند روز روشهای پیچیده نفوذ را خلق کند، در حالی که دانشمندان برجسته باید هفتهها وقت صرف کنند تا بفهمند هوش مصنوعی اصلاً چطور این کار را انجام داده است! اگر این ابزارها در اختیار گروههای نفوذ غیرقانونی یا سرویسهای جاسوسی قرار گیرد، تراکم خطاهای کشفنشده در پروژههای امنیتی به خطری بزرگ برای زیرساختها تبدیل خواهد شد.
تغییر معادلات در حملات سایبری و ساختار دفاعی
آیا الگوریتمهای فعلی که در سیستمهای دولتی و بانکی استفاده میشوند امن هستند؟ حقیقت این است که بسیاری از پروتکلهای امنیتی موجود هرگز به اندازه الگوریتم هاک تحت بررسی دقیق انسانی قرار نگرفتهاند. اگر یک مدل هوش مصنوعی توانسته الگوریتمی را که دو سال تحت سختترین ارزیابیهای بینالمللی بوده دچار چالش کند، احتمالاً سیستمهای قدیمیتر دارای ثغور و سوراخهای پنهان بسیار بیشتری هستند.
این مسئله الزاماً به معنای نابودی یکشبه امنیت اینترنت نیست، بلکه نشاندهنده تغییر پارادایم در تحلیل امنیت است. نهادها و سازمانهای استانداردسازی مجبور خواهند شد تا روند ارزیابی پروتکلهای خود را کاملاً هوشمند کنند. از این پس برای ارزیابی قفلهای دیجیتال باید از الگوریتمهای هوش مصنوعی استفاده کرد تا پیش از مهاجمان، نقاط ضعف پنهان کشف و برطرف شوند.
آیا اطلاعات رمزگذاریشده فعلی ما در خطر است؟
پاسخ کوتاه خیر است. هیچیک از یافتههای جدید به معنای افشای اطلاعات کاربران در سطح اینترنت نیست. الگوریتم HAWK هنوز در هیچ نرمافزار یا وبسایتی به صورت تجاری پیادهسازی نشده بود و صرفاً یک طرح آزمایشی برای آینده محسوب میشد. در مورد الگوریتم AES نیز حمله طراحی شده فقط روی نسخه تضعیفشده ۷ دور جواب داده است، در حالی که سیستمهای واقعی از نسخه ۱۰ دور یا بیشتر بهره میبرند که بسیار پیچیدهتر است.
علاوه بر این، اجرای عملی حمله روی AES به تعداد نجومی پیامهای رمزگذاریشده مشخص (حدود ۲ به توان ۱۰۵) نیاز دارد که فراهم کردن آن در دنیای واقعی عملاً غیرممکن است. بنابراین مرورگرها، حسابهای بانکی، پیامرسانها و فایلهای رمزگذاریشده شما در حال حاضر کاملاً امن هستند و این تحقیقات صرفاً جنبه پیشگیرانه برای ارتقای استانداردهای آینده دارند.
جمعبندی نهایی
کشف آسیبپذیری در الگوریتمهای پیچیده رمزنگاری توسط هوش مصنوعی کلود، نقطهعطفی در تاریخ امنیت دیجیتال است. این رویداد ثابت کرد که مدلهای هوشمند مرزهای تحلیل ریاضی را جابهجا کردهاند و قادرند مفاهیمی را درک کنند که از چشم برجستهترین دانشمندان پوشیده مانده بود. هرچند دادههای فعلی ما همچنان امن هستند، اما آشکار شدن این توانایی نشان میدهد که زمانبندیهای سنتی برای ارزیابی استانداردهای امنیتی دیگر پاسخگوی نیاز دنیای مدرن نیست. دنیای آینده نیازمند رمزنگاری پویا و اتکای همزمان به هوش مصنوعی برای ساخت قفلهای قویتر و نفوذناپذیر است.
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
مطالب مرتبط
