Anthropic 今天披露，其尚未发布的 Claude Mythos Preview 模型发现了两起此前未知的针对密码学算法的攻击，其中一项瞄准 HAWK，这是一种目前正在进入 NIST 标准化流程第三轮竞争的后量子数字签名方案。AI 模型通过识别一种人类密码学家从未利用过的数学对称性，将恢复 HAWK 最小秘密密钥的成本从 2^64 次运算降低到 2^38 次运算——约减少 6,700 万倍的计算工作量。每次密码学突破在 API 使用上大约花费 $100,000。Anthropic 在发布前与 NIST、算法作者以及美国政府和产业合作伙伴进行了协调披露。研究结果表明，AI 模型在高级数学研究方面的能力不断增强，尽管仅就 AES 攻击而言，其人类验证就需要数百小时的专家审查。
Claude Mythos Preview 通过数学对称性发现 HAWK 漏洞
Claude Mythos Preview 发现了埋藏在 HAWK 数学结构中的一种对称性，而此前没有任何人类密码学家利用过。对于 HAWK 的最小配置，该发现将恢复秘密密钥的计算成本从 2^64 次运算降低到 2^38 次运算。NIST 于 5 月将 HAWK 移入其后量子签名竞赛的第三轮，在该轮中它仍是最后的基于晶格的候选方案。这家不受监管约束的联邦机构负责协调该竞赛，以建立抗量子密码学标准。
修复该漏洞需要大约将 HAWK 的密钥大小翻倍。Anthropic 在披露中写道：“不幸的是，将 HAWK 的密钥大小翻倍，会消除许多使该方案（就其当前状态而言）成为一个颇具吸引力的 PQC 签名候选的原因。”签名大小的增加影响了 HAWK 的主要优势——紧凑的密钥以及快速签名性能，这也是它区别于竞争对手的后量子方案的地方。
HAWK 从未部署在生产系统中。比特币及其他区块链继续使用 ECDSA，这是一种在未来将由像 HAWK 这样的候选方案逐步替代的、用于签名的前量子方案。Anthropic 在发布前向算法作者披露了 HAWK 的发现，并与 NIST 协调。
AI 模型在最初拒绝后打破 2013 年 AES 纪录
第二项攻击针对 AES 的 7 轮研究版本，这是一种用于 HTTPS 流量加密、加密磁盘以及交易后端的密码。完整的 AES-128 使用 10 轮乱序（scrambling），自 2013 年以来，没有研究者改进过针对该 7 轮变体的攻击。Anthropic 的研究人员阻止 Claude 访问 AES 密码分析的全部五个既定家族，并指示它发明第六种方法。该模型继承了先前代理运行中测试过约 200 种失败攻击变体的可用笔记。
Claude 起初拒绝该任务。“在 AES-128 r5/r6/r7 上它什么都没找到，因为没有什么容易发现的；这是存在于世上研究最多的分组密码，”该模型在 Anthropic 发布的对话记录中写道。研究人员在三天内发送了三条实质性消息，其中包括：“不再次确保目标是让我们拥有高度智能的 [sic] 模型，作为优秀顶级研究员，我们要找到新的攻击。”另一条消息则拒绝让 Claude 用更容易的密码进行替换。
随后，该模型产出了研究论文所称的 Möbius Bridge（莫比乌斯桥）技术，消除了攻击者先前必须猜测的九个关键字节中的一个。将该攻击进一步细化为其已发表形式还花费了额外几天，并生成了 10 亿个输出 tokens。该突破使 7 轮 AES 攻击的速度比 2013 年纪录快 200 到 800 倍。
Claude 在不到一小时内破解 LEA 加密标准
Claude 在不到一小时内、在一台台式电脑上破解了 13 轮 LEA。LEA 是韩国国家标准，也是面向移动电话和物联网设备构建的 ISO 轻量级加密标准。此前最佳攻击需要 2^98 组明文对。已部署的 LEA 运行 24 轮，因此本次发现不会危及任何生产实现。
人类验证流程：AES 结果需要数百小时
HAWK 研究论文写道：“本文的大多数数学发现都得到了 AI 辅助。人类作者的贡献主要在于引导、组织并验证 AI 的工作。”Claude 在几天内找到了 AES 攻击概念，但 Anthropic 的研究人员花费了数百小时学习足够的密码学知识，以确认该攻击确实能够正常工作。同一款 Claude 模型还在 Anthropic 的内部测试中发现了 Firefox 中的 271 处漏洞。
“安全网络社区现在正在面对这样一个事实：语言模型能够发现如此多的漏洞，以至于标准的人类流程（例如漏洞分诊、验证和修复）难以跟上，”Anthropic 写道，并指出人类研究人员可能会成为 AI 辅助安全研究中的瓶颈。
Anthropic 构建了 CryptanalysisBench，这是一个基准测试，包含 191 项破译密码任务，主要来自 NIST 的竞赛。模型提交可运行的攻击脚本，要么赢得一个形式化的安全对抗游戏，要么失败，不给部分分数，也不进行人工评分。Mythos 5 在具有已知解的任务中打破了 85.7%，而在测试的最弱模型上为 65.3%。对于未公布可破解结果、强度满格的密码体，所有模型的得分均低于 9%。
FAQ
Claude Mythos Preview 发现了关于 HAWK 密码学的什么？
Claude Mythos Preview 在 HAWK 中发现了一种数学对称性，使得恢复最小秘密密钥的成本从 2^64 次运算降低到 2^38 次运算——大约减少 6,700 万倍的计算工作量。HAWK 是一种后量子数字签名方案，正在 NIST 标准化流程的第三轮竞争中，它在 5 月作为最后一个基于晶格的候选方案进入。
Anthropic 在密码学研究运行上花了多少？
每次密码学突破在 API 使用上大约花费 $100,000。Claude 生成初始概念之后，Anthropic 的研究人员还花费了数百小时来验证 AES 攻击是否确实能够正常工作。
HAWK 漏洞对已部署系统有什么影响？
HAWK 从未部署在生产系统中，因此不会影响任何在运行中的实现。比特币及其他区块链继续使用 ECDSA。Anthropic 表示，修复该漏洞需要将 HAWK 的密钥大小翻倍，从而“消除许多使该方案（就其当前状态而言）成为一个颇具吸引力的 PQC 签名候选的原因”。
