Anthropic berichtet über KI-gestützte Angriffe auf HAWK-256 und AES-128 mit sieben Runden

Anthropic zufolge hat das Forschungssystem Claude Mythos Preview bei der Entwicklung zweier kryptanalytischer Ergebnisse geholfen: einem durchgängigen Angriff zur Schlüsselrückgewinnung gegen den HAWK-256-Challenge-Parameter und einem deutlich schnelleren Angriff gegen eine Variante von AES-128 mit sieben Runden.

Keines der beiden Ergebnisse gilt als praktische Bedrohung für eingesetzte Systeme. Die HAWK-Arbeit zielt auf einen kleineren Parametersatz ab, der als kryptanalytische Herausforderung entwickelt wurde, und nicht auf HAWK-512 oder HAWK-1024, die Parameter für die Sicherheitsstufen sind, die im Rahmen eines Post-Quanten-Signaturverfahrens des National Institute of Standards and Technology geprüft werden. Die AES-Technik betrifft nur sieben der zehn Runden von AES-128 und erfordert ungefähr 2105 ausgewählte Klartexte.

Ausnutzung einer Gittersymmetrie

Der HAWK-Angriff baut auf früheren Forschungsergebnissen auf, denen zufolge eine verborgene Symmetrie im Gitter des Verfahrens das Problem der Schlüsselrückgewinnung auf eine Suche nach kürzeren Vektoren in einer Struktur mit geringerer Dimension reduzieren könnte. Anthropic zufolge identifizierte Claude einen zusätzlichen Automorphismus, der den Ansatz praktisch umsetzbar machte.

Die daraus entstandene Methode erstellt aus einem öffentlichen Schlüssel ein spezialisiertes Gitter, wendet Reduktions- und Siebtechniken an und leitet alternatives Signaturmaterial ab. Die veröffentlichte Implementierung benötigt unter den getesteten HAWK-256-Bedingungen Berichten zufolge schätzungsweise drei Stunden und 42 Minuten auf einem Server mit 96 Kernen. Sie stellt nicht den ursprünglichen Geheimschlüssel-Seed wieder her, sondern erzeugt einen gleichwertigen Schlüssel, mit dem Nachrichten signiert werden können, die von der Referenzimplementierung akzeptiert werden.

Anthropic schätzt, dass der Arbeitsaufwand für HAWK-256 von etwa 264 auf 238 sinkt. Zudem meldete das Unternehmen niedrigere theoretische Schätzungen für die größeren Parametersätze, betonte jedoch, dass diese Angriffe weiterhin rechnerisch nicht durchführbar sind. Der öffentliche Code unterstützt ausschließlich HAWK-256 und enthält Beispielschlüssel sowie Werkzeuge zum Testen neu erzeugter Schlüssel.

Senkung der Kosten eines AES-Angriffs

Für AES-128 mit sieben Runden hat Claude Berichten zufolge eine Invariante gefunden, die eine aus 256 Werten bestehende Rateverfahrensstufe aus einer bestehenden Meet-in-the-Middle-Strategie entfernt. Anthropic bezeichnet die Konstruktion als „Möbius Bridge“ und schätzt je nach Messgrundlage eine Beschleunigung um das 200- bis 800-Fache.

Die veröffentlichten Artefakte validieren einzelne Komponenten und führen eine vollständige Wiederherstellung bei einer kleineren AES-ähnlichen Chiffre durch. Einen vollständigen Angriff auf echtes AES-128 mit sieben Runden führen sie nicht aus; das prognostizierte Ergebnis bleibt aufgrund seines Datenbedarfs und seiner Größenordnung praktisch undurchführbar.

Anthropic erklärte, dass die KI einen großen Teil der explorativen Arbeit übernommen habe, während die Forschenden die Richtung, Rechenressourcen und eine umfassende Verifizierung bereitstellten. Das Unternehmen berichtete von API-Kosten in Höhe von etwa 100.000 US-Dollar und mehreren hundert Stunden menschlicher Prüfung. Nach Angaben des Unternehmens erfordern die Ergebnisse keine Änderungen an Produktionssoftware.