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Claude 用 60 小时,撕掉了 NIST 候选算法一半的安全强度
7 月 28 日,Anthropic 通过官方博客和推特同步发布了一项重磅研究:其前沿模型 Claude Mythos Preview 在密码分析学(cryptanalysis)领域取得了两项突破性发现,分别针对后量子签名方案 HAWK 和简化版 AES 对称加密算法。其中 HAWK 已历经 NIST 两年、两轮专家评审未被攻破,而 Claude 仅用 60 小时就将该方案的有效密钥强度砍掉了一半。Anthropic 的推文在数小时内获得超过 2500 次点赞、33 万次浏览和 185 条引用转发,迅速引发密码学界和加密社区的激烈讨论。
五项发现,重新定义了 AI 密码分析的能力刻度
Anthropic 此次公布的研究包含多项成果,核心结论可归纳为五条:
HAWK 密钥恢复攻击:Claude Mythos Preview 找到了一种此前未被利用的格自同构(nontrivial automorphism),将 HAWK-256 的密钥恢复攻击成本从 2^64 降至 2^38,直接要求密钥长度翻倍才能维持同等安全水平。
AES"莫比乌斯桥"攻击:在 7 轮简化版 AES-128 上,Claude 自主发明了一种名为"Möbius Bridge"的新型指纹算法,将此前最强中间相遇攻击的速度提升了 200 到 800 倍。
近乎全自主运行:HAWK 攻击在研究者轻度指导下 60 小时完成;AES 攻击几乎完全自主。人类仅发送了 3 条提示(包括拼写错误),模型在输出 10 亿 token 后发现了核心思路。每次攻击成本约 10 万美元 API 费用。
更广泛的攻击储备:Claude 随后又在 LEA(轻量加密算法)13 轮版本、Serpent-128 6 轮版本上开发了实用攻击,并在 Salsa20、Poseidon 哈希和 SHA-1 上取得了有限改进。
CryptanalysisBench 基准发布:Anthropic 联合苏黎世联邦理工学院、特拉维夫大学和海法大学,发布了一个标准化 LLM 密码分析能力评估基准。
两场战役:HAWK 与 AES,AI 如何做到了人类专家没做到的事
HAWK:两年评审的防线,AI 用 60 小时撕开
HAWK 是 NIST 后量子密码标准化进程中仅存的第三轮候选签名方案之一。它的安全性建立在"格同构问题"(Lattice Isomorphism Problem)的困难性之上。在 NIST 的公开评审中,HAWK 安全运行了两年未被实质性削弱。
Claude 的突破在于发现了一种此前理论上提及、但从未被实现在 HAWK 格上的攻击路径:一个非平凡自同构(nontrivial automorphism)。此前的理论研究已经证明,如果能高效找到这种对称性,就可以显著加速枚举攻击,但没人找到它在 HAWK 上的具体构造。Claude 找到了。
后果很直接:HAWK-256 原本声称需要 2^64 次操作才能完成密钥恢复,现在只需约 2^38 次。虽然仍是指数级复杂度、无法真正运行,但这意味着 HAWK 必须把密钥长度翻倍才能维持原有安全声明。而密钥长度翻倍会消解 HAWK 作为后量子候选方案的大部分效率优势。
发现过程本身也值得展开。Anthropic 使用了类似 Claude Code 的多智能体框架,让多个 worker agent 在一个沙箱环境中协作,配备 Python 和 Sage 计算工具,并能检索已发表的密码学文献。操作者的背景是理论计算机科学而非格密码专家,其介入仅限于项目管理层面,比如建议如何跟踪想法、使用哪个库做验证。
最有趣的细节是合作中的分歧:攻击的核心思路由两个 worker 同时探索。第一个 worker 过早地否定了这个方向,认为不可行;第二个 worker 坚持深入并找到了完整实现路径。两个 agent 持续交换信息,最终共同确认了攻击的有效性。发现、开发和验证总计耗时约 60 小时。
AES"莫比乌斯桥":从"不可能"到 200 倍加速
如果说 HAWK 攻击展示了 AI 在人类指引下的协作研究能力,AES 攻击则展示了 AI 在充分自主条件下的创造力极限。
事情的开端并不顺利。Anthropic 研究者搭建了一个支架(scaffold),让 Claude 自主提出假设、运行实验验证、并设计优于现有最佳攻击的方法。但 Claude 一开始拒绝参与。它认为自己不可能在 AES 上找到新东西。它写道:
AES-128 r5/r6/r7 it found nothing because there's nothing easy to find; this is the most-studied block cipher in existence.
研究团队没有放弃。他们给 Claude 发了一条提示:"模型倾向于认为这不可能解决,所以它们不尝试,需要大量提示。" Claude 随后自行改写了 agent harness,加入了"寻找真正新颖想法"的引导。这催生了一些对 6 轮 AES 的改进。
接着研究者追问:"为什么不做 7 轮 AES?重点就是找到比现有方法更好的东西。"在接下来的三天里,Claude 自主生成了数亿 token 的输出,人类在此期间只发出了三条实质性提示。这些提示均以拼写错误的面目出现:
- 几小时后:"不,目标是我们拥有像顶级研究者一样智能的模型,我们想找到新的攻击。"
- 第二天早晨,Claude 想换攻击目标:"不,我们不想改变目标……我们需要找到值得发表的东西。"
- 当晚,最后一道催促:"我们不是在找低垂的果实,我们要真正的、真正困难的研究发现。"
三天后,Claude 提出了"Möbius Bridge"这一核心思想。接着在总计输出 10 亿 token 后,模型将攻击打磨到了论文描述的完整程度。
那么"Möbius Bridge"到底是什么?AES 的 7 轮中间相遇攻击需要在计算时间和存储空间之间做权衡:预先计算一个巨型查找表,用时间换空间。此前攻击的一个阶段需要枚举 256 种不同值并查表。Claude 发现了一种对这种枚举不变的新指纹算法,直接消除了这 256 倍的因子。代价是计算指纹本身的复杂度更高,但模型同时找到了几项优化技术,最终净加速 200 到 800 倍。
不过 Anthropic 诚实指出:验证比发现更难。AES 攻击不是端到端可运行的。攻击模型假设攻击者能请求 2^105 次选定明文加密,这在现实中无法实施。人类研究者花了一个月才确认了模型推论的数学正确性。相比之下,HAWK 攻击完整可运行,验证只需跑代码。
更多储备:LEA、Serpent 和长尾密码
在两项主要发现之后,Anthropic 的团队继续做了更多实验。Claude 在 LEA(ISO/IEC 29192-2:2019 标准中的轻量加密算法)13 轮版本上开发出了实用攻击,能在不到 2^30 次加密请求和 1 小时内恢复密钥。在 Serpent-128(完整 32 轮)的 6 轮简化版本上,Claude 将此前需要 2^70 次加密对的攻击大幅降低了成本。Salsa20 流密码、Poseidon 哈希和 SHA-1 上的改进目前较小(<10 倍加速),但证明了能力的广度。
Anthropic 表示这些后续发现仍在研究阶段,部分结果的精确界尚未确定。但它们共同指向一个结论:Claude 已经可以在多种密码体制上开展专家级分析。
密码学社区的撕裂:恐慌、审慎和"这不是新闻"
Anthropic 的推文在加密社区制造了一场小型舆论分裂。
Solana RPC 服务商 Helius 的 CEO mert(@mert,161 万粉丝)的回应只有一句:"can you delete this." 这条获得 51 次点赞的评论折射出不少从业者的本能反应:不是质疑结果,而是不想让这个消息扩散。
Binance.US 的官方账号(55.8 万粉丝)也现身回复:"can u tell claude to like, not." Solana 社区的 zudasworld(@zudasworld,5268 粉丝)则直接写道:"简单说就是'我们可能可以黑比特币钱包',这事的严重性怎么强调都不为过。"
但也有人冷静指出关键限定。Wimukthi(@FallenZeraphine)回应说:"这是 nothingburger。一旦你把 AES 拖进来、说 Mythos 能攻破'弱化版 AES',你就知道在强行制造效果了。即使加速 200 倍,破解 7 轮 AES-128 仍需要几十亿年。AES 和 HAWK 都是安全的。"
资深漏洞披露专家 Katie Moussouris(@k8em0,10.9 万粉丝)的点评则切入另一个视角,她引用 Anthropic 报告中关于"语言模型发现具有现实影响的漏洞时研究者应如何反应"的开放性问题,指出:"这是经典的多方漏洞披露,不是什么新鲜事。"
liustack(@liustack)则用一种更讽刺的口吻总结了部分开源社区的不满情绪:"我造出了史上最强的武器。它太危险,别人不能用,所以理所当然只有我能用。我已经用它破解了密码学,但别担心,我的人品就是我不会对人类使用它的保证。"
AI 密码分析的下一个十年:三种可能走向
Anthropic 的这份报告以一系列冷静的问题收尾,而非充满信心的宣言。这在 AI 公司的公开研究中罕见。通常一篇论文会以"我们对这项技术的潜力感到兴奋"结束,而 Anthropic 选择了提问:如果下一次发现的是真正影响生产系统的漏洞,该怎么办?
这引出了密码学在 AI 时代可能演化的三种路径。
第一,AI 成为标准化评审的标准工具。 HAWK 的案例已经证明,AI 可以在 NIST 级别的评审中扮演"超级红队"角色。今后密码方案在进入标准化流程之前就要接受 AI 对抗性测试,就像今天做侧信道分析一样自然。
第二,AI 推动密码学加速迭代。人类研究者验证 AI 输出已经出现瓶颈。AES 攻击的验证用了一个月。如果 AI 持续以 10 万美元/次的成本产出新结果,密码学领域的人力验证能力会被淹没。Anthropic 宣布将在未来几周举办学术研讨会讨论这一问题。
第三,也是最棘手的:AI 在某一天找到生产环境中可实际利用的漏洞。Anthropic 明确表示已经与算法作者、美国政府及行业伙伴进行了预先披露和讨论。但如果这种能力从 Anthropic 的 API 围墙扩散出去,无论是通过开源模型追赶还是国家行为体自研,密码学基础设施面临的现实压力将大幅提前。
Anthropic 在结论中写道:"密码学社区始终受益于对抗性评审:方案被提出、被审视、被修订,直到社区对其安全性满意。从长远来看,语言模型将在这一过程中扮演重要角色,带来更强的评审、更安全的算法,最终为世界提供更好的安全保障。"
这句话的态度是防御性的。但 HAWK 被削弱一半、AES 被加速 800 倍的数字提醒所有人:工具本身并不选择立场。它做得最好的事,就是找到那些还没被人发现的东西。
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