一個正在接受美國標準評估的抗量子密碼算法，在Anthropic的安全模型發現其致命缺陷後，已被迫退出評選。
被淘汰的算法名為HAWK，是一種專為抵禦未來量子電腦攻擊而設計的數字簽名方案。HAWK已通過NIST（美國國家標準與技術研究所）對後量子密碼（PQC）算法進行安全評估的前兩輪測試，並已進入旨在發現此類缺陷的第三輪測試階段。Anthropic於周一發布研究結果後，HAWK的開發者於周二宣布將其撤回。
早在該進展公開之前，Anthropic便已著手向其Mythos AI安全模型拋出兩道密碼學難題。該模型不僅發現了支撐HAWK的數學問題中的弱點，還單獨發現了廣泛使用的AES密碼中的漏洞。
儘管HAWK已被撤回，但目前難以判斷Anthropic報告中有多少成分屬於營銷炒作。不過，這些發現仍值得關注，因為它們可能預示著破解對隱私和安全至關重要的密碼體系方面取得了重要進展。
在深入分析結果之前，有幾點需要說明。
首先，此次成果屬於漸進式突破，並不會破壞任何當前實際使用中的密碼系統，而只是揭示了能夠在一定程度上降低攻破這些系統所需工作量的方法。
其次，測試所用的密碼系統均為其正式規範中定義版本的弱化版。這類"挑戰實例"由規範作者提供，專門用於對抗性同行評審。在測試中使用弱化版本是標準做法，而實際生產環境中使用的版本要健壯得多。
第三，即便安全性有所提升，底層"原語"——即構成密碼系統基礎構件的數學難題——目前仍然是安全的。
最後，這兩種攻擊方式在測試環境之外很可能都是不可行的。
Anthropic表示，其Mythos模型——目前仍僅向特定可信用戶開放——成功推進了對兩種密碼系統的攻擊。第一個系統正是HAWK。Mythos針對HAWK取得的結果意義重大：一名在密碼學領域毫無經驗的Anthropic研究人員，耗費約60小時、花費約10萬美元的算力成本，通過提示Mythos改進了對該算法目前已知的最佳攻擊方式，使其有效密鑰強度減半。
HAWK的安全性依賴于格同構問題（Lattice Isomorphism Problem）的計算困難性。與當今主流數字簽名方案不同，該問題被認為能夠抵禦量子計算攻擊。目前針對該問題最優的經典計算攻擊方式，通過尋找所謂的自同構對稱性來求解。Mythos輸出了一種此前未知的尋找此類對稱性的方法，使HAWK的密鑰強度降低了一半。這一弱點可以通過將密鑰長度翻倍來緩解，但額外的計算開銷使HAWK的吸引力大打折扣，或許會就此徹底退出競爭。
約翰斯·霍普金斯大學密碼學教授馬修·格林（Matthew Green）表示，這一發現令人印象深刻之處在於，它將若干現有方法加以整合——而此前從未有人想到將它們組合在一起。
Q&A
Q1：Mythos是什麼類型的模型？它是如何發現HAWK漏洞的？
A：Mythos是Anthropic開發的AI安全模型，目前僅向特定可信用戶開放。它通過提示工程的方式，由一名沒有密碼學背景的研究人員引導，在約60小時內、花費約10萬美元算力成本，找到了一種此前未知的方法來尋找格同構問題中的自同構對稱性，從而將HAWK的有效密鑰強度降低了一半。
Q2：HAWK被發現漏洞後還能修復繼續使用嗎？
A：理論上可以通過將密鑰長度翻倍來緩解該弱點，但這會帶來額外的計算開銷，使HAWK在性能和效率上的優勢大幅降低。正因如此，HAWK的開發者在Anthropic公布結果後次日便宣布撤回該算法，放棄其參與NIST後量子密碼標準評選的資格。
Q3：這次發現意味著當前使用的密碼系統也不安全了嗎？
A：目前不必過度擔憂。此次攻擊針對的是HAWK的弱化測試版本，而非實際生產環境中使用的版本，且攻擊方法在測試環境之外很可能難以實施。底層數學原語目前仍然安全，現有密碼系統並未受到直接威脅，此次發現更多是一種漸進式的學術突破。
