Anthropic 的 Claude Mythos Preview 加速對縮減輪數 AES 的密碼分析攻擊

Anthropic 的前沿人工智能模型 Claude Mythos Preview 在密碼分析領域取得重大突破，展示出將針對高級加密標準（AES）縮減輪數變體的已知攻擊速度提高 200 至 800 倍的能力。這項進展由 Anthropic 於 2026 年 7 月 28 日公佈，突顯了人工智能在發現加密算法內部數學缺陷方面正快速提升的能力。雖然這些發現並未對現今廣泛採用的完整、生產級 AES 標準構成即時威脅，但它們強調了人工智能在自主密碼學研究中湧現的能力，並對數碼安全的未來提出了關鍵問題。

一、人工智能在密碼分析的突破

Claude Mythos Preview 是由 Anthropic 開發、尚未正式發佈的強大人工智能模型。它透過找出攻擊簡化版 AES 的改良方法，展示了其先進的推理和編碼能力。該模型的成功標誌著人工智能驅動密碼分析的關鍵時刻，從僅僅尋找實作漏洞，跨越到發現加密設計本身的根本數學缺陷。這種能力很大程度上是自主開發的，人類研究人員主要負責引導項目並驗證結果。

這次加速攻擊的特定目標是 7 輪變體的 AES-128（密碼分析人員常用的研究目標），而非現實系統中採用的完整 10 輪 AES-128 標準。密碼學家通常會研究算法的縮減輪數版本，以了解其安全邊際（security margins）並測試潛在的攻擊方法。Anthropic 明確表示，這些發現不會危及目前部署的任何加密系統，因為完整的 AES 標準依然穩健，並不受此次特定發現的影響。

二、「莫比烏斯橋」與攻擊細節

高級加密標準（AES）是美國政府於 2001 年採用的對稱分組密碼（symmetric block cipher），也是全球應用最廣泛的對稱加密標準，保障了從網上銀行到加密通訊等各領域的安全。完整的 AES-128 運行 10 輪加密變換。而 Claude Mythos Preview 所攻擊的變體僅使用了這 10 輪中的 7 輪。

Mythos Preview 的關鍵創新在於發現了被稱為「莫比烏斯橋」（Möbius Bridge）的數學捷徑。這項捷徑被應用於現有的「中間相遇攻擊」（meet-in-the-middle attack）中。這是一種常見的密碼分析技術，涉及從明文向前推導以及從密文向後推導，以尋找共同的中間狀態。「莫比烏斯橋」有效消除了此類攻擊先前所需的 256 路猜測步驟，從而帶來了顯著的速度提升。

儘管速度提升幅度驚人，但在現實場景中，針對 7 輪 AES-128 的改良攻擊仍然需要極大、且不切實際的運算資源和數據。例如，這需要攻擊者獲取大約 2^105 個選擇明文（chosen plaintexts），並執行大約 2^89 次密碼運算，這些條件在現有技術下是無法實現的。

三、自主發現與人類監管

Claude Mythos Preview 對這種先進密碼分析技術的開發在很大程度上是自主完成的。Anthropic 的研究人員構建了一個腳手架（scaffold），讓人工智能能夠生成假設、進行實驗以驗證或反駁這些假設，進而設計出改良的攻擊方法。人類的參與主要局限於項目管理、提供初始提示（prompts），以及隨後驗證模型複雜的輸出結果。這一過程展示了人工智能進行原創密碼學研究的能力，其水平已堪比人類專家級密碼分析師。

Anthropic 指出，對於該人工智能模型而言，發現 AES 攻擊方法的過程大約花費了一星期。然而，兩名人類研究人員隨後對結果進行驗證卻耗時將近一個月，這突顯了驗證人工智能生成的研究成果所面臨的挑戰。與每項重大密碼分析成果（包括在後量子數碼簽名方案 HAWK 上的另一項重大發現）相關的 API 使用估算成本約為 100,000 美元。

在發現 AES 漏洞的同時，Claude Mythos Preview 還發現了 HAWK 的重大缺陷。HAWK 是美國國家標準與技術研究院（NIST）正考慮用於後量子密碼學的數碼簽名方案。這項獨立的發現實際上將 HAWK 的密鑰強度減半，進一步說明了該人工智能模型在密碼分析方面的強大實力。Anthropic 遵循了負責任的披露實踐，通報了 HAWK 的設計者，並與 NIST 協調公開發佈事宜。

四、對密碼學研究與人工智能安全的啟示

Anthropic 的這項研究標誌著人工智能在網絡安全中所扮演的角色發生了重大演變。在此之前，人工智能模型主要協助發現軟件中的實作缺陷。而目前的工作展示了質的飛躍，證明了人工智能有能力發現底層算法本身的數學缺陷，而這一領域傳統上需要極深厚的人類專業知識。

雖然對已部署系統的即時影響微乎其微，但對密碼學研究的長期影響卻是深遠的。人工智能模型進行複雜密碼分析調查的速度之快，預示著未來人工智能在發現漏洞方面可能會超越人類專家。這給研究人員、企業和政府提出了一些關鍵問題：面對可能發現保護關鍵基礎設施的加密系統缺陷的人工智能系統，該如何管理和應對。

Anthropic 強調了對人工智能安全和負責任發展採取主動應對方法的重要性。該公司計劃舉辦一場學術研討會，以促進研究人員探討語言模型在安全和密碼學研究中的作用，旨在共同應對這些複雜的挑戰。即使是由人工智能進行，這種嚴格的分析也有助於密碼學候選方案的持續評估過程，例如 NIST 後量子密碼學競賽中的候選方案。

五、理解縮減輪數的密碼分析

對密碼的「縮減輪數」版本進行密碼分析，是密碼學研究中一項標準且極具價值的技術。完整的加密算法（如 AES）設計了足夠的輪數，以確保其抵禦所有已知攻擊的安全性。透過減少輪數，密碼學家可以建立更簡單的目標，從而使他們能夠：

1. 探測安全邊際： 確定密碼安全性究竟需要多少輪。 2. 開發新技術： 先在較簡單的目標上實驗新的密碼分析方法，然後再嘗試應用於完整密碼。 3. 驗證設計原則： 了解密碼的設計原則即使在削弱的條件下是否仍然成立。

Claude Mythos Preview 成功攻破 7 輪 AES-128 變體，是一項有助於深化此類理解的研究成果。然而，這並不意味著具有 10、12 或 14 輪（取決於密鑰大小）的完整 AES 存在漏洞。這種特定攻擊的運算和數據要求依然是天文數字，這使得在現實世界中針對當前 AES 實作進行利用變得不切實際。這項研究是人工智能在密碼分析領域潛力的前瞻性指標，而非對已部署系統的即時安全威脅。

常見問題

什麼是 Claude Mythos Preview？

Claude Mythos Preview 是由 Anthropic 開發、尚未正式公開發佈的前沿人工智能模型，以其在網絡安全、自主編碼和複雜推理方面的先進能力而聞名。

這是否意味著 AES 已被攻破？

不是。現今生產系統中使用的完整高級加密標準（AES）並未因這項研究而被攻破或受到威脅。該攻擊專門針對用於研究目的、縮減了輪數的 7 輪 AES-128 變體。

什麼是「縮減輪數 AES」？

「縮減輪數 AES」是指修改後的 AES 算法版本，其使用的加密輪數少於完整標準。密碼學家研究這些被削弱的變體，以了解算法的安全邊際並測試新的攻擊技術。

這項研究有何實際意義？

這項研究展示了人工智能日益增強的能力，即能夠進行自主密碼學研究並發現算法中的數學缺陷，而不僅僅是實作上的漏洞。雖然這不會影響目前的系統，但它強調了對人工智能在密碼分析和網絡安全中所扮演的角色保持持續警惕和開展研究的必要性。

參考來源

* @AnthropicAI 的原始 X 貼文 * Anthropic：利用 Claude 發現加密缺陷 * CyberScoop：Anthropic 的 Claude Mythos 發現加密算法中的缺陷 * The Decoder：Anthropic 表示其 Mythos 模型在保護互聯網安全的加密算法中發現了漏洞 * CSO Online：Mythos 首次向後量子密碼學出手 * Rescana：AI 驅動密碼分析：Claude Mythos 揭示 HAWK 後量子缺陷並加速 7 輪 AES 攻擊 * The Hacker News：Claude AI 剛破解後量子測試方案並發現更快的 7 輪 AES 攻擊方法 * TNW：Claude 發現了兩個加密算法中的數學缺陷，而這些缺陷在多年的專家審查中皆被遺漏 * Matthew Green：對 Anthropic 新密碼分析結果的一些思考 * Security Affairs：Claude Mythos 展示 AI 在密碼學研究上可超越人類 * RuntimeWire：Anthropic 表示 Claude 改良了針對 HAWK 和縮減輪數 AES 的攻擊