Claude 发现密码算法数学缺陷
来自 Anthropic Research · 期号 2026-07-28
摘要
Anthropic 的研究人员用 Claude Mythos Preview 发现了两种新的密码学攻击方法。 第一种攻击针对的是后量子数字签名方案 HAWK。尽管该方案已经过两轮专家评审，Claude 在 60 小时内就找到了改进攻击，将其密钥强度减半。 第二种攻击针对的是 AES 加密标准的一个简化版本。Claude 找到了一种新方法，将攻击速度提升了 200-800 倍。 这两项攻击目前都不影响任何生产系统：HAWK 尚未部署，AES 攻击针对的是简化版本而非完整算法。但它们展示了前沿 AI 模型发现密码算法本身数学缺陷的能力。
深读
导读 Anthropic 的研究人员使用 Claude Mythos Preview 模型，自主发现了两种针对密码学算法本身的数学缺陷攻击方法。第一种攻击将后量子签名方案 HAWK 的有效密钥强度减半，第二种攻击将简化版 AES 的破解速度提升了 200 到 800 倍。这篇文章展示了前沿 AI 模型已具备与顶级专家相当的密码分析能力，对密码学标准的未来评审流程具有深远影响。 关键信息 - 攻击一：HAWK 签名方案。Claude 在 60 小时内将 HAWK-256 的预期攻击成本从 2⁶⁴ 降至 2³⁸，相当于密钥强度减半。HAWK 是 NIST 后量子签名征集计划的第三轮候选方案，此前已通过两年、两轮专家评审。 - 攻击二：简化版 AES。Claude 针对 7 轮 AES-128（完整版为 10 轮）开发了名为 "Möbius Bridge" 的新指纹算法，将攻击速度提升 200–800 倍。该攻击在选定明文威胁模型下成立，不适用于完整 AES。 - 成本与时间。两项攻击各花费约 10 万美元 API 费用。HAWK 攻击耗时约 60 小时，AES 攻击中 Claude 自主生成了约 10 亿个输出 token，人类研究员随后花费数百小时验证结果。 - 其他发现。Claude 还实现了对 13 轮 LEA 密码（完整 24 轮）的实用攻击，可在现代台式机上 1 小时内恢复密钥；以及对 6 轮 Serpent-128 密码的完整密钥恢复攻击。 - 基准测试。Anthropic 与苏黎世联邦理工学院、特拉维夫大学和柏林工业大学合作发布了 CryptanalysisBench，供学界评估 LLM 的密码分析能力。 逐节讲解 从实现漏洞到算法漏洞 文章开篇回顾了 Claude Mythos Preview 此前的能力：它能自主发现几乎所有软件中的漏洞，包括多个主流密码学库。但那些漏洞源于程序员对算法的错误实现。本文的核心进展是：Claude 现在能发现算法本身的数学缺陷。文章简要解释了数字签名方案（用于验证网站真实性）和对称密码（用于加密通信内容）的基础作用，并强调这些系统的漏洞可能危及数十亿用户的数据安全。 攻击一：HAWK 后量子签名方案 HAWK 的安全性基于格同构问题的数学难度。Claude 发现了一个此前未被利用的对称性，格中的非平凡自同构。已有理论证明，若能高效找到这种自同构即可发动攻击，但此前无人知道 HAWK 所用的格中是否存在这样的自同构。Claude 不仅找到了它，还利用它实现了更快的枚举攻击。虽然攻击仍是指数级复杂度，但要使 HAWK 达到原定安全等级，密钥尺寸必须翻倍，这几乎消除了该方案作为后量子签名候选的主要优势。 发现过程采用半自主模式：一个多智能体框架在沙箱环境中协作，使用 Python 和 Sage 等工具，并访问已发表的密码…