Der mathematische Durchbruch von OpenAI mischt die Welt der Kryptographie auf

Zusammenfassung:

Letzten Dienstag gab OpenAI bekannt, dass seine internen Modelle eine Reihe ungelöster mathematischer Probleme gelöst haben. Diese Nachricht sorgte bei den weltweit führenden Kryptographen für Besorgnis. Kryptozoologen sind auf Informationsverschlüsselungstechniken spezialisiert, um Informationen privat und sicher zu halten. Sie befürchten, dass die KI im Zuge der weiteren Fortschritte auf dem Gebiet der Mathematik in Zukunft möglicherweise neue Algorithmen finden könnte, um verschiedene verschlüsselte Dienste zu durchbrechen – von Online-Zahlungen bis hin zu Instant-Messaging-Plattformen wie WhatsApp.

Die zugrunde liegende Logik moderner Internetsicherheit basiert auf der Prämisse, dass einige mathematische Operationen einfach durchzuführen sind, wie z. B. die Verwendung öffentlicher Schlüssel zum Verschlüsseln von Informationen; Wenn jedoch der spezifische Wert des privaten Schlüssels nicht bekannt ist, sind Rückwärtsoperationen und Dekodierung äußerst schwierig. Diese Annahmen „Vorwärts ist einfach, Rückwärts ist extrem schwierig“ bilden die Grundlage für eine sichere Kommunikation im Internet und unterstützen E-Commerce, Kryptowährung und verschiedene digitale Kontosysteme.

KI-Modelle von OpenAI und anderen Organisationen haben sukzessive Probleme gelöst, die die mathematische Gemeinschaft seit Jahrzehnten plagen. Dies lässt die Möglichkeit aufkommen, dass ein leistungsstarkes KI-System in der Lage sein könnte, den privaten Schlüssel zu umgehen und das Verschlüsselungsproblem direkt zu lösen.

Whitfield Diffie ist Miterfinder des Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschalgorithmus im Jahr 1976 und einer der Begründer der Public-Key-Kryptographie. „Ich erwarte, dass der Bereich der Mathematik große Veränderungen mit sich bringen wird, und auch der Bereich der Kryptoanalyse wird diesem Wandel nicht entgehen“, sagte er dieser Zeitschrift in einer E-Mail. „Aber ich kann den Zeitrahmen nicht sagen. Ein Jahr ist vielleicht zu früh und fünf Jahre reichen vielleicht nicht aus.“ Diffie arbeitet derzeit als Gastforscher am Stanford Center for International Security and Cooperation.

Martin Herman, ein emeritierter Professor für Elektrotechnik an der Stanford University, der zusammen mit Diffie Pionier der Public-Key-Verschlüsselungstechnologie war, ist relativ optimistisch. Er glaubt, dass KI-gestützte Angriffe kurzfristig Auswirkungen auf die Netzwerksicherheit haben werden; Aber auf lange Sicht werden Menschen KI besser als Werkzeug zum Beheben verschiedener Sicherheitslücken nutzen.

Im Gegensatz dazu waren einige der Bemerkungen, die letzte Woche auf der sozialen Plattform X gemacht wurden, aufsehenerregender. Matthew Green, Professor für Informatik an der Johns Hopkins University und Gründer des Verschlüsselungs-Start-ups Zeutro, schrieb nach der Veröffentlichung der mathematischen Ergebnisse durch OpenAI: „Ich denke, das Public-Key-Kryptographiesystem könnte ungültig werden.“

Justin Drake, Sicherheitsforscher bei der Ethereum Foundation, forderte die Blockchain-Industrie auf, sich auf den möglichen Durchbruch der KI im Bereich der Kryptographie vorzubereiten.

Die damit verbundenen Aktionen von OpenAI im Bereich der Kryptographie

Was das Unbehagen in der Branche noch verstärkt, ist, dass die große Zahl der von OpenAI veröffentlichten mathematischen Forschungsergebnisse

keine kryptographiebezogenen Schlussfolgerungen enthalten

. Viele Experten haben spekuliert, dass OpenAI große Errungenschaften in der Kryptographie vorzuweisen hat, haben sich jedoch entschieden, diese nicht der Öffentlichkeit zugänglich zu machen.

In einem Interview mit „The Information“ sagte Green, dass OpenAI aus Gründen der nationalen Sicherheit Entdeckungen im Zusammenhang mit der Kryptografie zunächst der US-Regierung offenlegen könnte. Hed Kowitz, CEO des Cybersicherheitsunternehmens Silverfort, sagte, die Öffentlichkeit werde möglicherweise nie etwas über die Ergebnisse einer solchen Forschung erfahren.

OpenAI antwortete nicht auf Fragen dazu, ob seine internen Modelle zur Lösung kryptografischer Probleme verwendet wurden.

Green glaubt, dass große KI-Unternehmen viele Ressourcen in die Untersuchung von Kryptographieproblemen investiert haben. Tatsächlich veröffentlichte OpenAI im September zehn mathematische Fortschritte, die von seinem neuesten Modell Astra abgeleitet wurden und die Quantenkomplexität und die Richtungen der Gitterkryptographie abdecken. OpenAI hat auch bekannte Kryptographie-Experten rekrutiert, wie etwa den Harvard-Professor Boaz Barak, der sich intensiv mit der Frage der Grenzen der Vertraulichkeit von Informationen in der Kryptographie beschäftigt und nun Mitglied des technischen Teams von OpenAI ist.

Green prognostiziert, dass modernste KI in den nächsten zwei Jahren einen grundlegenden Durchbruch im Elliptic-Curve-Kryptographiesystem erzielen könnte, und Elliptic-Curve ist einer der aktuellen Mainstream-Verschlüsselungsalgorithmen. „Sobald es wahr wird, werden die Folgen sehr schwerwiegend sein. Man muss nicht viele Algorithmen kaputt machen, solange zwei davon kaputt sind, wird eine große Anzahl von Verschlüsselungssystemen betroffen sein.“ sagte Green. In einem Bericht des Cloud-Dienstanbieters Cloudflare aus dem Jahr 2025 wurde erwähnt, dass der Verschlüsselungsalgorithmus X25519 mit elliptischen Kurven von der überwiegenden Mehrheit des weltweiten Internetverkehrs verwendet wird.

Green sagte, wenn das Elliptische-Kurven-Kryptographiesystem ausfällt, werden Menschen gezwungen sein, auf Verschlüsselungsschemata zurückzugreifen, die noch nicht vollständig erforscht sind und möglicherweise weniger sicher sind.

Einige Wissenschaftler sind jedoch skeptisch, was die Aussicht angeht, dass „KI die gängigen Verschlüsselungsalgorithmen kaputt machen wird“.

Ewin Tang, Professor für Informatik an der Princeton University, sagte: „Diese Verschlüsselungsalgorithmen wurden so konzipiert, dass sie schwer zu knacken sind.“ Als sie 18 Jahre alt war, erzielte sie bemerkenswerte Ergebnisse in der Mathematikgemeinschaft und fand einen klassischen Algorithmus, der mit der Geschwindigkeit von Quantenalgorithmen mithalten konnte, und stellte damit die seit Jahrzehnten verbreitete Ansicht der Quantentheorie auf den Kopf.

Yuwen Tang glaubt, dass es

Implementierungslücken gibt, nachdem der Algorithmus in Code geschrieben wurde

sind oft leichter zu knacken als der Algorithmus selbst. Sie erwähnte jedoch auch, dass gut erforschte Mainstream-Algorithmen zwar wahrscheinlich weiterhin sicher bleiben, einige weniger erforschte Verschlüsselungsalgorithmen, darunter viele quantenresistente kryptografische Algorithmen, jedoch möglicherweise durch KI geknackt oder geschwächt werden.

Im Juli dieses Jahres gab Anthropic seine Forschungsergebnisse bekannt: Seine KI hätte beinahe einen quantenresistenten kryptografischen Kandidatenalgorithmus gebrochen, der beim National Institute of Standards and Technology (NIST) eingereicht wurde. Youwen Tang sagte, dass es in Zukunft weitere ähnliche Vorfälle geben werde.

Anthropic-Sprecher sagte gegenüber „The Information“, dass die Forschungsergebnisse der Organisation im Juli im Voraus mit der US-Regierung und Industriepartnern synchronisiert wurden und kryptografiebezogene Forschungsergebnisse weiterhin der Außenwelt zugänglich machen werden. Der Sprecher schrieb: „Sobald wir bedeutsame Entdeckungen machen, werden wir diese verantwortungsvoll offenlegen und entsprechende Entsorgungsmaßnahmen ergreifen.“