مدل کلودِ آنتروپیک معمای ۲۵ساله بذرهای رمزنگاری آژانس امنیت ملی آمریکا را در ۳۰ دقیقه حل کرد
فناوری
نویسنده: جولی بینوش | ۱۷ اکتبر ۲۰۲۶
تنها ۳۰ دقیقه زمان لازم بود. مدل هوش مصنوعی کلود، محصول شرکت آنتروپیک، معمایی رمزنگاری را حل کرد که بیش از ربع قرن ذهن برخی از برجسته‌ترین پژوهشگران امنیت جهان را به خود مشغول کرده بود. این مدل توانست منشأ مجموعه‌ای از اعداد مرموز متعلق به آژانس امنیت ملی آمریکا (NSA) را ردیابی کند و نشان دهد که این اعداد از یک برنامه ساده تولید اعداد شبه‌تصادفی سرچشمه گرفته‌اند؛ برنامه‌ای که از مُهرهای زمانی سال‌های ۱۹۹۷ و ۱۹۹۸ استفاده می‌کرد.
چرا این کشف اهمیت دارد؟
توانایی کلود آنتروپیک در حل معمایی رمزنگاری که سال‌ها بی‌پاسخ مانده بود، پرسش‌های مهمی درباره استحکام سامانه‌های رمزنگاری موجود، به‌ویژه در حوزه امنیت ملی، مطرح می‌کند. این دستاورد ممکن است دولت‌ها و شرکت‌ها را به بازبینی استانداردها و رویه‌های رمزنگاری خود وادارد و بر اعتماد بازار به تدابیر امنیت دیجیتال تأثیر بگذارد. با پیشرفت فناوری هوش مصنوعی، پیامدهای آن برای رمزنگاری و حفاظت از داده‌ها می‌تواند بر مقررات و آینده ارتباطات امن در بازارهای رمزارز نیز اثر بگذارد.
اعداد مورد بحث در واقع «بذر» بودند؛ یعنی مقادیر اولیه‌ای که برای تولید منحنی‌های رمزنگاری به کار می‌روند. مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST) در سال ۲۰۰۰ این منحنی‌ها را مستقیماً از آژانس امنیت ملی دریافت و بدون پرسش بیشتر پذیرفت؛ دست‌کم هیچ توضیحی درباره منشأ آن‌ها ارائه نشد. خاستگاه این بذرها هرگز علنی نشد و همین سکوت، بدگمانی گسترده‌ای را در جامعه رمزنگاری برانگیخت.
پژوهشگران سال‌ها احتمال می‌دادند که آژانس امنیت ملی این اعداد را عامدانه انتخاب کرده باشد تا یک درِ پشتی، یعنی ضعف امنیتی پنهانی که تنها خود آژانس بتواند از آن بهره‌برداری کند، در سامانه تعبیه شود. افشاگری‌های ادوارد اسنودن نیز به این نگرانی‌ها دامن زد. اسناد منتشرشده، آژانس را مستقیماً با تلاش‌هایی برای تضعیف پنهانی استانداردهای رمزنگاری مرتبط می‌کردند و در نتیجه، تردید درباره بذرهای توضیح‌داده‌نشده دیگر صرفاً بدگمانی افراطی به نظر نمی‌رسید.
رمزنگاران نیل کوبلتز و آلفرد منزس در مقاله‌ای در سال ۲۰۱۵ این مسئله را بررسی کردند. استیو وایس، پژوهشگر امنیت، نیز با ثبت درخواست‌های دسترسی عمومی به اسناد تلاش کرد مدارک مربوط به منشأ این اعداد را به دست آورد، اما نتیجه‌ای حاصل نشد. در همین حال، جایزه‌ای بیش از ۳۶ هزار دلار برای کسی که بتواند منشأ واقعی بذرها را توضیح دهد، سال‌ها بدون برنده باقی ماند.
کلود دقیقاً به چه نتیجه‌ای رسید؟
یکی از کارکنان آنتروپیک، بدون آنکه نظریه‌ای از پیش تعیین‌شده درباره منشأ بذرها در اختیار کلود بگذارد، از این مدل خواست مسئله را بررسی کند. کلود ظرف چند دقیقه به پاسخی رسید و کل فرایند حدود ۳۰ دقیقه طول کشید. این مدل منشأ بذرها را به مولد قدیمی اعداد شبه‌تصادفی lrand48 ردیابی کرد. به‌طور مشخص، کلود توانست دنباله اعداد مرتبط با منحنی P-256 را بازسازی کند؛ منحنی‌ای که کاربرد گسترده‌ای دارد. همچنین تأیید کرد که بذر منتشرشده برای این منحنی، هزار و هشتصد و چهل‌ودومین نامزدی بوده که مولد بررسی کرده است.
این نتیجه از آن جهت اهمیت دارد که اکنون دیگران نیز می‌توانند همین مراحل را بازسازی و نتیجه را مستقلاً بررسی کنند. فرایند به‌دست‌آمدن این اعداد قابل تکرار است و در عمل، بخشی از شفافیتی که ۲۵ سال وجود نداشت، دوباره فراهم شده است.
بااین‌حال، این ماجرا هنوز به پاسخی کامل و بی‌ابهام نرسیده است. مشخص نیست چرا برنامه برخی از نامزدهای دیگری را که می‌توانستند قابل استفاده باشند، در دنباله کنار گذاشت. همچنین هنوز معلوم نیست سایر مؤلفه‌های منحنی‌ها چگونه انتخاب شده‌اند. این پرسش‌ها همچنان بی‌پاسخ‌اند.
با وجود این، یافته جدید نظریه نگران‌کننده‌تر را تضعیف می‌کند: اینکه آژانس امنیت ملی عمداً ضعفی قابل بهره‌برداری طراحی کرده باشد. شواهد به مولدی شناخته‌شده و قابل ردیابی اشاره دارند، نه به فرایندی مخفیانه برای دست‌کاری اعداد.
بیت‌کوین درگیر این ماجرا نیست
نکته مهم این است که بیت‌کوین از منحنی دیگری استفاده می‌کند. این شبکه مبتنی بر منحنی secp256k1 است، نه منحنی‌های NIST که در مرکز این مناقشه قرار دارند. رمزنگاران مدت‌هاست تا حدی به این دلیل منحنی secp256k1 را ترجیح می‌دهند که طراحی آن فضای بسیار محدودی برای پنهان کردن آسیب‌پذیری‌ها باقی می‌گذارد و شیوه تعیین پارامترهای آن از ابتدا شفاف‌تر است. بنابراین، دارندگان بیت‌کوین احتمالاً لازم نیست بابت این پرونده مشخص نگران باشند.
از دیدگاه آنتروپیک، برای کاربران دیگری که از منحنی‌های NIST استفاده می‌کنند نیز در حال حاضر نیازی به تغییرات فوری نیست. بذرها از همان ابتدا در دسترس عموم بودند و دست‌کم تاکنون هیچ راز پنهانی که بتوان از آن سوءاستفاده کرد، شناسایی نشده است.
جایزه ۳۶ هزار و ۸۶۴ دلاری، با همین مبلغ دقیق، به سازمان پژوهشی امنیت اینترنت (ISRG) تعلق می‌گیرد؛ سازمان غیرانتفاعی‌ای که پشت پروژه لتس‌انکریپت (Let's Encrypt) قرار دارد. لتس‌انکریپت گواهی‌های امنیتی رایگان برای وب‌سایت‌ها فراهم می‌کند. با توجه به نقش زیرساخت امنیتی این پروژه در بخش بزرگی از اینترنت، دشوار است بتوان دریافت‌کننده‌ای مناسب‌تر برای این جایزه تصور کرد.
پیامدهای گسترده‌تر برای امنیت رمزنگاری
مولد lrand48 که در مرکز این ماجرا قرار دارد، فناوری قدیمی‌ای است. رمزنگاران امروزی هرگز استفاده از چنین مولدی را برای تولید کلیدهای حساس توصیه نمی‌کنند. مولدهای قابل پیش‌بینی خطری شناخته‌شده‌اند؛ اگر مهاجم بتواند دنباله اعداد تولیدشده را تشخیص دهد، ممکن است بتواند کلیدهای خصوصی را بازسازی کند. اینکه بذر این منحنی‌ها با ابزاری مانند lrand48 تولید شده است، دست‌کم یادآور این نکته است که چرا استانداردهای مدرن رمزنگاری به اعداد تصادفی با کیفیت بالاتر نیاز دارند.
با افزایش توان محاسباتی، تضمین تصادفی‌بودن اعداد نیز دشوارتر می‌شود. رایانش کوانتومی در حال حاضر تهدیدی فوری برای سامانه‌هایی مانند بیت‌کوین به شمار نمی‌رود، زیرا رایانه‌های کنونی توان شکستن کلیدهای مورد استفاده امروز را ندارند. بااین‌حال، مسیر پیشرفت فناوری روشن است و پژوهشگران در این زمینه دست روی دست نگذاشته‌اند. استانداردهای رمزنگاری‌ای که امروز مستحکم به نظر می‌رسند، ممکن است ۱۰ یا ۱۵ سال دیگر چنین وضعیتی نداشته باشند.
اما فعلاً این معما حل شده است: کلود مولد lrand48 را شناسایی کرد، نامزد هزار و هشتصد و چهل‌ودوم با بذر منتشرشده مطابقت داشت و جایزه به لتس‌انکریپت تعلق می‌گیرد.
پرسش‌های متداول
کلود منشأ کدام منحنی رمزنگاری را به lrand48 ردیابی کرد؟
کلود توانست دنباله مرتبط با منحنی P-256 را بازسازی و تأیید کند که بذر منتشرشده این منحنی، هزار و هشتصد و چهل‌ودومین نامزدی بوده که مولد اعداد شبه‌تصادفی lrand48 بررسی کرده است.
چه نهادی جایزه ۳۶ هزار و ۸۶۴ دلاری حل معمای بذرهای آژانس امنیت ملی را دریافت می‌کند؟
این جایزه به سازمان پژوهشی امنیت اینترنت تعلق می‌گیرد؛ نهادی که پروژه لتس‌انکریپت و خدمات صدور گواهی امنیتی رایگان آن را پشتیبانی می‌کند.