Le modèle d'IA Claude Mythos d'Anthropic met en évidence une faiblesse dans l'algorithme de cryptographie post-quantique de troisième génération « HAWK »,

Ce qui a contraint le développeur à le retirer

Le modèle d'IA Mythos d'Anthropic a réussi à identifier une faille critique dans l'algorithme de cryptographie post-quantique « HAWK ». Bien que ce candidat ait franchi de nombreuses étapes de sélection par le NIST, sa vulnérabilité a entraîné son retrait immédiat de la compétition pour les futurs standards de sécurité. Mythos a également optimisé une attaque contre le chiffrement AES, réduisant considérablement la complexité nécessaire pour en compromettre une version simplifiée. Ces travaux illustrent comment les agents IA autonomes peuvent désormais combiner des méthodes mathématiques existantes pour accélérer la cryptanalyse.

La « cryptographie post-quantique » désigne de nouveaux algorithmes conçus pour résister aux ordinateurs quantiques, qui pourraient un jour venir à bout de certains systèmes de chiffrement actuels. L’Institut national américain des normes et des technologies (NIST) organise depuis quelques années un concours ouvert au public afin de trouver, parmi ces nouveaux algorithmes, les meilleurs candidats pour en faire des normes officielles.

HAWK fait partie des schémas cryptographiques post-quantiques (Post-Quantum Cryptography - PQC) à l’étude par le NIST. À l’instar de certaines propositions évaluées précédemment, il repose sur la cryptographie à base de treillis. HAWK participe à la troisième phase de ce concours dans la catégorie des « signatures numériques », le mécanisme qui permet de prouver qu'un message provient bien de vous. Mais c'est la fin de l'aventure pour lui.

« Bien que Hawk ait résisté à deux cycles d’examen par des experts sur une période de deux ans, Mythos a réussi à améliorer l’attaque la plus connue à son encontre en seulement 60 heures de travail », a déclaré Anthropic dans un article consacré à ses recherches. Ce qui a conduit son auteur à le retirer.

L'effondrement de l'algorithme HAWK face à Claude Mythos

HAWK était en lice pour devenir un standard officiel et en était à sa troisième phase d'évaluation par le NIST. Il est désormais retiré de la compétition par son développeur. « Bien que HAWK ait résisté à deux cycles d’examen par des experts sur une période de deux ans, Mythos a réussi à améliorer l’attaque la plus connue à son encontre en seulement 60 heures de travail », a déclaré Anthropic dans un article de blogue consacré à ses recherches.


Anthropic n’a étudié que la version 256 bits de HAWK, alors que la proposition évaluée par le NIST concerne les versions 512 et 1 024 bits. Mais Anthropic a déclaré que ses conclusions restent pertinentes. « Les tailles de clés proposées dans la proposition HAWK sont nettement moins sûres que ce qui avait été initialement suggéré », a-t-il expliqué dans son article, mais pour des clés plus longues, HAWK reste pratiquement impossible à attaquer.

D’un autre côté, Anthropic a expliqué que l’attaque rend HAWK moins pratique à utiliser, car elle réduit de moitié le niveau de sécurité de HAWK, ce qui signifie que des tailles de clés nettement plus importantes seront nécessaires pour rétablir le niveau de sécurité prévu. Une telle augmentation réduirait bon nombre des avantages en matière d’efficacité qui faisaient de cet algorithme un candidat attractif pour la cryptographie post-quantique (PQC).

« La nouvelle découverte d’Anthropic concerne spécifiquement HAWK et n’a aucune incidence sur les autres candidats à la signature post-quantique du NIST ni sur la cryptographie basée sur les treillis en général », a précisé l'entreprise. Le développeur de HAWK a retiré son algorithme après l'annonce des résultats.

Méthodologie et impact des découvertes de Claude Mythos

Dans son billet de blogue, Anthropic a déclaré que Mythos avait permis de faire progresser les attaques contre deux systèmes cryptographiques. Le premier système est HAWK. L'attaque contre HAWK a été réalisée en une soixantaine d'heures de travail, pour un coût de calcul d'environ 100 000 dollars. Par ailleurs, le laboratoire d'IA a souligné que le chercheur qui a réalisé l'expérience n'a aucune « expertise pointure » en matière de cryptographie.

La sécurité de HAWK repose mathématiquement sur la difficulté du problème d’isomorphisme de treillis qui est considéré comme à l’abri des attaques post-quantique. L’attaque classique la plus connue pour résoudre ce problème consiste à trouver ce que l’on appelle des « symétries d’automorphisme ». Mythos a mis au jour une méthode inédite qui permet de trouver ces symétries par définition et a ainsi réussi à contourner la solidité de l’algorithme.

Face à ces résultats rendant HAWK beaucoup moins compétitif que les autres alternatives existantes, l'experte en cryptographie post-quantique chez Google, Sophie Schmieg, a été catégorique : « en gros, avec cet article, HAWK est mort ». Matthew Green, expert en cryptographie, souligne la nature étonnante de la méthode utilisée par Mythos, qui n'a pas créé de nouveaux concepts, mais a brillamment combiné diverses connaissances existantes.

« Ce qui est particulièrement préoccupant (et donc particulièrement propice à l'IA), c'est que l'attaque n'invente pas de mathématiques fondamentalement nouvelles. Elle se contente d'étendre un ensemble d'outils qui existaient déjà et qui étaient bien connus, et obtient un bon résultat ». À la fin, Mythos a mis en place un pipeline de vérification de bout en bout afin de se convaincre lui-même ainsi que l’opérateur humain, de la validité de cette faille.

Mythos a mené une attaque parallèle sur le standard AES

Outre la mise à mort de HAWK, Mythos a été mis à l'épreuve sur l'algorithme AES (Advanced Encryption Standard), qui est très très utilisé aujourd'hui. L'IA a permis d'améliorer une technique d'attaque connue sous le nom de « rencontre au milieu » (meet-in-the-middle) en y intégrant un concept appelé pont de Möbius. Cela améliore les attaques contre une version affaiblie AES-128 en n’utilisant que sept « tours » au lieu des dix de la version à pleine puissance.

Les tours correspondent à la série répétée de transformations mathématiques qu'AES et d’autres algorithmes de chiffrement appliquent pour protéger les données. Les chercheurs étudient couramment des variantes à nombre réduit de tours afin d’évaluer les marges de sécurité des chiffrements par blocs tels que l’AES.

Anthropic a précisé que cette nouvelle technique multiplie par 200 à 800 la vitesse des meilleures attaques précédentes menées contre la construction à nombre de tours réduit, tout en restant bien loin de constituer une menace pour les versions complètes du standard AES utilisées en production. L'entreprise a explicitement déclaré que cette recherche n’avait aucun impact pratique sur la sécurité des implémentations AES déployées, et pour cause.

Les limites actuelles et les perspectives pour la cryptanalyse

Malgré ces prouesses spectaculaires de Claude Mythos, plusieurs limites importantes tempèrent le danger immédiat de ces avancées. Les tests menés l'ont été sur des versions volontairement affaiblies des cryptosystèmes, les principes mathématiques fondamentaux demeurent sûrs pour le moment. En outre, les méthodes d'attaque dévoilées restent très probablement irréalisables en dehors d'un environnement de laboratoire expérimental.

Anthropic estime que ces résultats pourraient bouleverser profondément la recherche en sécurité. L'entreprise souligne le défi qui attend les spécialistes : « la communauté de la cybersécurité est désormais confrontée au fait que les modèles de langage sont capables de découvrir un si grand nombre de failles que les processus humains habituels (comme le tri des vulnérabilités, leur vérification et leur correction) peinent à suivre le rythme ».

Selon un récent rapport, Mythos révèle des bogues dans l'écosystème de Microsoft plus rapidement que l'entreprise ne parvenait à les corriger. Un responsable a déclaré que les ingénieurs sont engagés dans une « course effrénée » pour combler ce retard. Lors d'une réunion interne à la mi-mai, une diapositive de la présentation montrait que rien qu’en avril, Mythos avait découvert 90 bogues « critiques » et 141 « importants » dans SharePoint.

Même si l'impact concret immédiat est incrémental et que certaines affirmations relèvent potentiellement du markéting d'entreprise, l'assistance des grands modèles de langage (LLM) dans la recherche de vulnérabilités cryptographiques s'avère indéniablement prometteuse pour les années à venir.

Source : Anthropic

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