Trí tuệ nhân tạo Claude giải mã thành công tham số mật mã học của NSA

Các nhà nghiên cứu vừa công bố một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực mật mã học khi ứng dụng trí tuệ nhân tạo để giải mã bí ẩn kéo dài 25 năm liên quan đến các tham số đường cong elliptic của Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ (NSA).

Bối cảnh và lịch sử của các tham số NIST

Vào năm 2000, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) đã áp dụng Thuật toán Chữ ký số Đường cong Elliptic (ECDSA) trong tiêu chuẩn FIPS 186-2. Các chữ ký số này đóng vai trò cốt lõi trong việc xác thực dữ liệu và bảo đảm tính toàn vẹn. Tuy nhiên, các tham số đầu vào dựa trên hàm băm SHA-1 được sử dụng để tạo đường cong chưa từng được giải thích rõ ràng, dấy lên nhiều nghi vấn về khả năng NSA cố tình chèn các điểm yếu bảo mật.

Trước đây, giới nghiên cứu từng nỗ lực tìm kiếm các đầu vào dựa trên những cụm từ hài hước theo gợi ý từ cựu toán học gia NSA Jerry Solinas nhưng không thành công. Việc làm rõ nguồn gốc các tham số này mang tính sống còn, nhất là khi chúng vẫn được ứng dụng trong các giao thức bảo mật hiện đại như PQ3 iMessage của Apple.

Phương pháp tiếp cận bằng mô hình AI Claude

Thay vì dò tìm các cụm từ văn bản thuần túy, mô hình Claude chuyển hướng sang phân tích các trình tạo số ngẫu nhiên từng thịnh hành trong các phần mềm vào thập niên 1990. Nhóm nghiên cứu thiết lập một hệ thống quét gồm 34 tổ hợp trình tạo cùng các lát cắt đầu ra nhằm nhận diện mẫu hình học ẩn trong các tham số đã công bố.

Đối với các đường cong nhị phân, Claude phát hiện các từ 32-bit luôn mang bit cao nhất bằng 0, tương thích tuyệt đối với đặc tính của hàm lrand48. Trong khi đó, với các đường cong nguyên tố, hệ thống đã ứng dụng thuật toán LLL để tái lập các trạng thái nội bộ từ những giá trị đầu ra bị cắt ngắn.

Kết quả khôi phục và ý nghĩa bảo mật

Việc đảo ngược quy trình của các trình tạo số ngẫu nhiên đã hé lộ những giá trị khởi tạo tương ứng với khoảng thời gian từ tháng 5 năm 1997 đến tháng 4 năm 1998. Điển hình như với đường cong P-256, tham số công bố chính là ứng viên thứ 1.842 xuất phát từ phiên chạy ngày 16 tháng 8 năm 1997 lúc 01:52:34 UTC.

Phía Anthropic nhấn mạnh đây hoàn toàn không phải là một chiến dịch tấn công mật mã hay việc khai thác lỗ hổng mới. Toàn bộ tham số vốn dĩ ở trạng thái công khai và quá trình tái cấu trúc này không tạo điều kiện cho kẻ xấu giả mạo chữ ký số. Thành tựu này chứng minh quá trình thiết lập tham số mang tính minh bạch và có thể lặp lại, qua đó xua tan nghi ngờ về khả năng thao túng có chủ đích.

Công trình này một lần nữa minh chứng năng lực của trí tuệ nhân tạo trong việc hỗ trợ giải quyết các bài toán mật mã học hóc búa. Dù vẫn còn một vài ngoại lệ chưa được làm rõ như tham số B-163, những phát hiện mới đã củng cố đáng kể sự tín nhiệm đối với các tiêu chuẩn mã hóa hiện hành, đồng thời mã nguồn tái lập cũng đã được công bố để cộng đồng tự kiểm chứng.