Anthropics Claude entdeckt Schwachstelle in Krypto-Algorithmus

KI als Werkzeug in der kryptografischen Sicherheitsforschung

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Analyse komplexer IT-Systeme erreicht eine neue Stufe. Das Unternehmen Anthropic hat sein KI-Modell Claude – spezifisch die Version „Mythos Preview“ – dazu genutzt, kryptografische Algorithmen systematisch auf Schwachstellen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass KI in der Lage ist, Sicherheitslücken in hochkomplexen Verschlüsselungsverfahren aufzuspüren, die für Menschen oft nur mit erheblichem Zeitaufwand oder tiefem Spezialwissen identifizierbar wären.

Schwachstelle im Post-Quanten-Kryptografie-Kandidaten HAWK

Ein zentrales Ergebnis der Untersuchung betrifft das digitale Signaturschema HAWK. Dieses Verfahren wurde als Kandidat für die Post-Quanten-Kryptografie (PQC) entwickelt, um auch gegen die Rechenleistung zukünftiger Quantencomputer bestehen zu können. HAWK hatte es im Auswahlprozess des NIST (National Institute of Standards and Technology) bis in die dritte Prüfungsrunde geschafft.

Die Analyse durch Claude offenbarte jedoch eine Schwäche: Die KI entwickelte einen verbesserten Angriff, der die effektive Schlüssellänge des Algorithmus signifikant verkürzt. Bei kleineren Schlüsselgrößen, wie etwa HAWK256, reduziert sich der Aufwand für einen Wiederherstellungsangriff rechnerisch auf 238 statt der nominellen 264. Dies führt dazu, dass die Verschlüsselung in bestimmten Szenarien leichter angreifbar wird. Für größere Schlüsselgrößen bleibt der Angriff laut den Forschern jedoch weiterhin praktisch unmöglich.

Untersuchungen an AES-Varianten

Neben HAWK widmete sich das Team von Anthropic auch einer Variante des bekannten AES128-Verschlüsselungsstandards. Hierbei wurde eine modifizierte Version analysiert, die lediglich sieben statt der üblichen zehn Verschlüsselungsrunden durchläuft. Solche reduzierten Versionen werden in der Forschung häufig eingesetzt, um grundlegende Mechanismen und potenzielle Einfallstore besser zu verstehen.

Die KI konnte bekannte Angriffe auf diese reduzierte AES-Variante um den Faktor 200 bis 800 beschleunigen. Anthropic betont jedoch ausdrücklich, dass diese Ergebnisse keine Auswirkungen auf die Sicherheit der vollen AES-Verschlüsselung haben. Die für den Angriff notwendigen Voraussetzungen seien in der Praxis zudem kaum erfüllbar.

Ressourcenaufwand und Expertise

Der Einsatz von KI in diesem Bereich ist mit hohen Kosten verbunden. Laut Anthropic verschlang jeder der durchgeführten Angriffe etwa 100.000 US-Dollar an Token-Kosten. Zudem waren mehrere Tage Rechenzeit sowie eine Milliarde Token erforderlich, ergänzt durch hunderte Stunden menschlicher Überprüfung.

Ein interessanter Aspekt der Studie ist die benötigte Qualifikation der Anwender. Die Forscher stellten fest, dass für die Bedienung der KI keine tiefgreifende kryptografische Expertise erforderlich war. Ein grundlegender Hintergrund in Informatik reichte aus, um die KI erfolgreich auf die Algorithmen anzusetzen. Dies unterstreicht das Potenzial von KI, als „Force Multiplier“ in der Sicherheitsforschung zu fungieren, indem sie Experten bei der Identifizierung von Schwachstellen unterstützt.

Einordnung der Ergebnisse

Obwohl die Entdeckungen wissenschaftlich relevant sind, betonen die Verantwortlichen bei Anthropic, dass die Erkenntnisse keinen unmittelbaren Einfluss auf derzeitige Produktivsysteme haben. Es handelt sich primär um Grundlagenforschung, die aufzeigt, wie KI-Modelle bei der Prüfung kryptografischer Standards unterstützen können. Auch bei weiteren untersuchten Algorithmen erzielte die KI lediglich leichte Optimierungen bereits bekannter Angriffsmethoden.

Die Arbeit verdeutlicht, dass KI-Systeme wie Claude künftig eine feste Rolle in der IT-Sicherheit spielen könnten, um die Robustheit neuer Verschlüsselungsverfahren bereits während der Entwicklungsphase zu testen. Dennoch bleibt die menschliche Expertise für die finale Bewertung und die praktische Umsetzung notwendiger Sicherheitsmaßnahmen weiterhin unverzichtbar.