Claude AI Ungkap Misteri Benih Kriptografi NSA Berusia 25 Tahun

Selama beberapa dekade, sejumlah kriptografer tercerdas di dunia telah mengejar sesuatu yang tak terjangkau. Lima kurva matematis yang digunakan untuk melindungi komunikasi internet mengandung angka-angka misterius yang disediakan oleh Badan Keamanan Nasional (NSA), dan tak seorang pun dapat menjelaskan secara memuaskan dari mana angka-angka tersebut berasal. Berbagai teori bermunculan, mulai dari lelucon yang terlupakan hingga kelemahan yang sengaja ditanamkan. Kemudian, Claude AI dari Anthropic mencoba memecahkan teka-teki tersebut dan melacak angka-angka tersebut ke sebuah program komputer lama serta cap waktu yang berasal dari hampir tiga dekade lalu.

Misteri Selama 25 Tahun dengan NSA sebagai Pusatnya

Kisah ini bermula pada akhir tahun 1990-an, ketika para ahli matematika sedang mengembangkan standar untuk kriptografi kurva eliptik, sebuah metode untuk melindungi informasi digital menggunakan matematika tingkat lanjut. Lima kurva, yang dikenal sebagai P-192, P-224, P-256, P-384, dan P-521, akhirnya menjadi bagian dari standar yang diterbitkan oleh National Institute of Standards and Technology (NIST). Matematika di balik kurva-kurva tersebut membantu mengamankan situs web, transaksi keuangan, dan komunikasi pemerintah.

Namun, inilah intinya. Setiap kurva telah dibangun menggunakan angka awal misterius berukuran 160 bit yang disebut "seed". Siapa pun dapat memverifikasi prosedur matematis yang digunakan untuk menghasilkan kurva-kurva tersebut, tetapi tidak ada yang tahu bagaimana NSA memilih angka-angka asli tersebut. Pertanyaan yang tak terjawab itu memicu spekulasi bahwa badan tersebut mungkin telah sengaja memilih "seed" untuk menyembunyikan kelemahan yang hanya dapat dieksploitasi oleh para ahli mereka sendiri.

Ahli kriptografi Neal Koblitz dan Alfred Menezes menelaah kontroversi tersebut dalam makalah mereka tahun 2015, "A Riddle Wrapped in an Enigma." Tidak pernah ada bukti adanya pintu belakang yang dapat dimanfaatkan, tetapi misteri tersebut tetap tak kunjung sirna.

Frasa Rahasia yang Tampaknya Tidak Pernah Ada

Selama bertahun-tahun, penjelasan yang paling umum melibatkan ahli matematika NSA Jerry Solinas, yang dilaporkan menyediakan angka awal tersebut. Solinas dan yang lainnya ingat bahwa angka-angka tersebut dihasilkan dengan melakukan hashing terhadap frasa-frasa lucu dalam bahasa Inggris, mungkin sesuatu yang mirip dengan "Jerry deserves a raise." Hashing mengubah informasi menjadi sidik jari matematis dengan panjang tetap. Sayangnya, tidak ada yang mengingat frasa-frasa tersebut secara tepat, dan komputer aslinya dilaporkan telah diganti.

Solinas sendiri mencoba merekonstruksi proses tersebut namun tidak berhasil. Misteri ini akhirnya memiliki nilai hadiah. Pada Oktober 2023, ahli kriptografi Filippo Valsorda menawarkan hadiah sebesar $12.288 bagi siapa pun yang dapat menjelaskan asal-usul seed tersebut. Sebuah perjanjian pencocokan amal meningkatkan potensi hadiah menjadi $36.864. Selama tiga tahun, hadiah tersebut tidak ada yang mengklaimnya. Kemudian Claude muncul.

Claude Menemukan Jawaban yang Tersembunyi di Tempat yang Jelas

Menurut penelitian Anthropic yang diterbitkan pada 16 Oktober, seorang karyawan meminta model penelitian internal Claude untuk menyelidiki benih-benih tersebut tanpa menyebut teori frasa rahasia yang telah lama beredar. Model tersebut mulai memeriksa pola-pola yang terkait dengan program komputer lama. Satu petunjuk langsung menonjol. Beberapa benih berisi kelompok angka yang bit tertingginya secara konsisten bernilai nol, sebuah pola yang memiliki peluang muncul secara acak sekitar 1 banding 5.810.

Hal itu mengarah pada lrand48, sebuah generator bilangan pseudorandom yang umum tersedia di lingkungan pemrograman era Unix. Tidak seperti proses acak sejati, generator bilangan semu acak menghasilkan urutan yang dapat diprediksi begitu nilai awalnya diketahui. Claude menelusuri kembali perhitungannya, memulihkan keadaan internal generator tersebut, dan mereproduksi benih yang dipublikasikan dengan tepat. Kemudian muncullah temuan yang benar-benar mengejutkan.

Nilai awalnya sesuai dengan cap waktu Unix, representasi numerik biasa dari tanggal dan waktu, dari tahun 1997 dan 1998. Alur pemikiran model yang terekam menunjukkan ketidakpercayaannya sendiri. "Ini luar biasa: ini memecahkan misteri yang telah berlangsung selama 25 tahun." Seluruh proses ini memakan waktu kurang dari 30 menit.

Lima Kurva, Lima Timestamp, dan Satu Kesesuaian yang Luar Biasa

Nilai awal yang berhasil dipulihkan menelusuri lima kurva bidang prima NIST ke tanggal-tanggal spesifik antara Mei 1997 dan April 1998. P-192 berasal dari timestamp yang sesuai dengan tanggal 18 Mei 1997, sedangkan P-521 dapat ditelusuri hingga 8 Agustus tahun yang sama. P-256 menyusul pada 16 Agustus, P-384 pada 30 Agustus, dan P-224 pada 3 April 1998. Resep yang tampak itu hampir terlalu sederhana hingga terkesan lucu. Inisialisasi generator bilangan acak biasa dengan cap waktu, hasilkan benih kandidat, uji benih-benih tersebut terhadap persyaratan matematis, dan teruslah mencari hingga muncul kurva yang dapat diterima.

Untuk P-256, benih yang diterima muncul pada kandidat ke-1.842. Untuk P-224, dibutuhkan 7.026 kandidat. Kesesuaiannya sempurna, mereproduksi seluruh 160 bit dari benih yang dipublikasikan, bukan sekadar menghasilkan angka yang tampak serupa. Valsorda secara independen mereproduksi hasil tersebut menggunakan bahasa pemrograman Go, yang mengonfirmasi temuan tersebut. Anthropic juga merilis kode yang memungkinkan pihak lain untuk memeriksa pekerjaan tersebut. Hasil ini memberikan bukti matematis yang kuat untuk metode pembuatannya, meskipun tidak secara tepat menentukan siapa yang mengoperasikan perangkat lunak asli atau mengapa kandidat tertentu ditolak.

Apa Artinya Penemuan Ini bagi Keamanan Internet

Implikasinya cukup meyakinkan, meskipun tidak menjamin keamanan secara universal. Salah satu kekhawatiran yang telah lama ada adalah kemungkinan bahwa NSA memiliki kebebasan yang cukup dalam memilih benih untuk secara sengaja memilih kurva yang rentan secara matematis. Proses yang berhasil dipulihkan tampaknya menawarkan pilihan yang jauh lebih sedikit daripada yang dibutuhkan oleh beberapa serangan hipotetis. Para peneliti Anthropic memperkirakan kebebasan pemilihan sekitar 30 bit berdasarkan asumsi yang longgar, jauh lebih sedikit daripada sekitar 70 bit yang dipertimbangkan dalam salah satu skenario pemilihan kelemahan yang diusulkan.

Hal ini membuat teori pintu belakang ini secara substansial kurang masuk akal. Yang penting, penemuan ini tidak merusak kriptografi kurva eliptik atau memastikan bahwa setiap kelemahan yang mungkin telah dikesampingkan. Penemuan ini juga tidak secara langsung memengaruhi Bitcoin atau Ethereum, yang menggunakan kurva eliptik berbeda bernama secp256k1.

Gregory Maxwell Mendinginkan Antusiasme atas Momen Besar Claude

Menariknya, pengembang Bitcoin Gregory Maxwell memberikan tanggapan yang kurang antusias, dengan menyatakan di Hackernews bahwa ia telah menyarankan untuk menyelidiki misteri kriptografi yang sama pada 20 September kepada seorang teman yang memiliki kredit AI Anthropic yang akan habis. Agen AI teman tersebut menghabiskan berjam-jam untuk memecahkan masalah tersebut tanpa hasil, sehingga Maxwell tidak terkesan dengan kemampuan penalaran agen tersebut.

Maxwell, seorang kritikus vokal terhadap pendekatan Anthropic terhadap AI, mempertanyakan apakah perusahaan tersebut telah membatasi kemampuan model temannya dan mengolok-olok publisitas seputar penemuan Claude. Ia tidak sampai mengklaim kredit atau membantah temuan tersebut, melainkan menyarankan bahwa perbedaan hasil mungkin hanya mencerminkan cara AI tersebut diarahkan.

"Saya tidak mengatakan ini untuk menyiratkan bahwa misanthropic telah membajak karya orang lain sekali lagi—ini adalah pertanyaan yang jelas yang pasti sudah diajukan oleh banyak orang dan keberhasilan tersebut diduga bergantung pada penggunaan yang ahli (yang sama sekali tidak diterapkan dalam contoh teman saya)," tulis Maxwell. "Namun, hal ini membuat saya bertanya-tanya apakah perusahaan tersebut secara diam-diam menurunkan kinerja model tersebut."

Hadiah Telah Dibayarkan, Namun Pertanyaan Tetap Ada

Penemuan ini akhirnya menyelesaikan tantangan yang dilontarkan Valsorda tiga tahun lalu. Tim Anthropic mengalokasikan hadiah sebesar $36.864 kepada Internet Security Research Group, yang mengoperasikan Let's Encrypt. Valsorda menggambarkan penemuan ini sebagai sesuatu yang "membantu melengkapi satu halaman dalam sejarah kriptografi, dan memperkuat keyakinan kita terhadap primitif kriptografi kritis ini." Beberapa hal masih belum jelas. Para peneliti belum sepenuhnya menjelaskan mengapa beberapa kandidat yang secara matematis dapat diterima ditolak, dan asal-usul benih kurva lain, B-163, masih belum terpecahkan.

Namun, misteri utamanya tampaknya telah terpecahkan. Setelah puluhan tahun penuh kecurigaan, spekulasi, dan upaya yang gagal untuk merekonstruksi frasa rahasia yang diduga terlupakan, jawabannya ternyata tersimpan di dalam rutinitas komputer biasa dari tahun 1990-an. Angka-angka misterius NSA tersebut tidak selalu menyembunyikan rahasia yang rumit. Angka-angka tersebut mungkin hanya berfungsi sebagai penanda waktu.