هوش مصنوعی گوگل سرعت کشف ضعف‌های رمزنگاری را ۱۶۰۰ برابر افزایش داد

پژوهشگران گوگل دیپ‌مایند با استفاده از عامل‌های هوش مصنوعی، روش‌هایی برای کشف ضعف‌های رمزنگاری قدیمی RSA با سرعتی تا ۱۶۰۰ برابر بیشتر توسعه دادند.

سرویس هوش مصنوعی تک‌ناکاین عامل‌ها با نظارت متخصصان انسانی توانسته‌اند مسائل پیچیده ریاضی را با سرعت بیشتری حل کنند. بررسی چنین مسائلی در گذشته به تحقیقات گسترده و زمان‌بر نیاز داشت.

پوشمیت کوهلی (Pushmeet Kohli)، معاون رئیس و دانشمند ارشدگوگل دیپ‌ماینددر پیامی در شبکه‌های اجتماعی از نتایج این تحقیقات خبر داد. او تأکید کرد که پیشرفت توانایی هوش مصنوعی در حل مسائل ریاضی، ضرورت بازبینی مستمر فرضیات امنیتی را افزایش می‌دهد.

این تحقیقات بر استاندارد قدیمی RSA با کلیدهای ۱۰۲۴ بیتی متمرکز بوده است. پژوهشگران اعلام کرده‌اند که یافته‌های جدید تهدید مستقیمی برای استانداردهای رمزنگاری مدرن ایجاد نمی‌کنند.

نحوه کشف ضعف‌های رمزنگاری قدیمی

پژوهش جدید با هدایت دی‌جی دویجوتام (Dj Dvijotham) و آبرادیپ تاکورتا (Abhradeep Thakurta) انجام شده است. پژوهشگرانی از دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو و مؤسسه تحقیقاتی اینریا در فرانسه نیز در این پروژه همکاری داشته‌اند.

محققان در نخستین بخش تحقیقات خود، امنیت امضاهای دیجیتال را بررسی کردند. این امضاها برای تأیید اصالت نرم‌افزارها، به‌روزرسانی‌ها، وب‌سایت‌ها و اسناد الکترونیکی استفاده می‌شوند. سیستم‌های امضای دیجیتال معمولا پیش از امضای داده‌ها، اطلاعات اضافی و مشخصی را به آنها اضافه می‌کنند.

این فرایند پدینگ (Padding) نام دارد و هدف آن جلوگیری از جعل امضاهای دیجیتال است. با وجود این‌، میزان اثربخشی پدینگ در شرایطی که مهاجم بخشی از داده‌های امضاشده را کنترل کند، به‌طور کامل مشخص نبود.

عامل‌های هوش مصنوعی گوگل دریافتند که اگر مهاجم بتواند تقریبا نیمی از بلوک داده امضاشده یا بیشتر از آن را کنترل کند، پدینگ عملا محافظت اضافی مؤثری ایجاد نخواهد کرد.

در چنین شرایطی، جعلامضای دیجیتالاز نظر ریاضی دشوارتر از حمله به سیستمی بدون پدینگ نخواهد بود.

پژوهشگران برای بررسی صحت این یافته، الگوریتم تولیدشده توسط هوش مصنوعی را در محیط آزمایشی ایزوله اجرا کردند. آنها از نمونه‌ای متعلق به تحقیقات دانشگاهی پیشین استفاده کردند که مسئله رمزنگاری RSA-1024 آن قبلا حل شده بود.

الگوریتم جدید توانست نتیجه قبلی را بازتولید کند و زمان پردازشی مورد نیاز را ۳٫۵ برابر کاهش دهد. همچنین توان محاسباتی مصرف‌شده در این آزمایش کمتر از یک‌هزارم توان لازم برای تجزیه کلید نمونه به عوامل اول بود.

مهم‌ترین یافته زمانی به دست آمد که پژوهشگران شرایط کنترل بخش کوچکی از داده‌ها توسط مهاجم را بررسی کردند.

عامل‌های هوش مصنوعی حتی برای یک اثرانگشت دیجیتال ۳۲ بایتی نیز الگوریتمی شناسایی کردند که از نظر نظری می‌تواند عملکرد بهترین روش حمله قبلی به کلیدهای RSA-1024 را حدود ۱۶۰۰ برابر بهبود دهد.

کاهش هزینه محاسباتی شکستن کلیدهای قدیمی

دومین دستاورد پژوهشگران گوگل در ضعف‌های رمزنگاری به تجزیه دسته‌ای کلیدهای RSA مربوط می‌شود. بسیاری از سیستم‌های رمزنگاری از کلیدهایی با اندازه استاندارد و یکسان استفاده می‌کنند. این ویژگی امکان تقسیم هزینه محاسبات سنگین میان چندین کلید را از نظر نظری فراهم می‌کند.

الگوریتم کشف‌شده توسط عامل‌های هوش مصنوعی توانسته است کارایی این فرایند را بهبود دهد. این روش در مقایسه با تکنیک‌های دسته‌ای قبلی، میانگین هزینه محاسباتی تجزیه هر کلید اضافی RSA با طول ۱۰۲۴ بیت را حدود ۳۰ برابر کاهش می‌دهد.

این دستاورد نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند راهکارهای ریاضی کارآمدتری برای تحلیل هم‌زمان چندین کلید رمزنگاری ارائه کند. با وجود این‌، نتایج تحقیق به معنای امکان شکستن فوری تمام کلیدهای RSA نیست.

استاندارد RSA-1024اکنون قدیمی محسوب می‌شود و در بسیاری از کاربردها جای خود را به کلیدهای ۲۰۴۸ بیتی یا بزرگ‌تر داده است. گوگل دیپ‌مایند تأکید کرده است که یافته‌های جدید امنیت سیستم‌های رمزنگاری مدرن مورد استفاده در بانکداری اینترنتی، پیام‌رسان‌ها، به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری و ارزهای دیجیتال را تهدید نمی‌کنند.

اهمیت اصلی این پژوهش به افزایش سرعت تحلیل رمزنگاری مربوط می‌شود. این حوزه با بررسی ساختارهای ریاضی سیستم‌های امنیتی، ضعف‌های احتمالی آنها را پیش از سوءاستفاده مهاجمان شناسایی می‌کند.

در گذشته، پیشرفت‌های مهم تحلیل رمزنگاری معمولا به سال‌ها یا حتی دهه‌ها تحقیق نیاز داشتند. اکنون عامل‌های هوش مصنوعی می‌توانند با نظارت انسان، مسائل پیچیده را سریع‌تر بررسی کنند و الگوریتم‌های جدیدی برای حل آنها پیشنهاد دهند.

پژوهشگران معتقد هستند که توسعه چنین ابزارهایی می‌تواند شیوه ارزیابی امنیت سیستم‌های رمزنگاری آینده را تغییر دهد. متخصصان امنیت با استفاده از تحلیل رمزنگاری مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند فرضیات ریاضی این سیستم‌ها را دقیق‌تر آزمایش کنند و آسیب‌پذیری‌های احتمالی را پیش از ظهور تهدیدهای جدید شناسایی نمایند.

نوشتههوش مصنوعی گوگل سرعت کشف ضعف‌های رمزنگاری را ۱۶۰۰ برابر افزایش داداولین بار درTechnoc. پدیدار شد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.