Claude AI, NSA’nın 25 Yıllık Kriptografi Tohumu Gizemini Çözdü

On yıllardır, dünyanın en zeki kriptograflarından bazıları bir hayaletin peşindeydi. İnternet iletişimini korumak için kullanılan beş matematiksel eğri, Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA) tarafından sağlanan gizemli sayılar içeriyordu ve kimse bu sayıların nereden geldiğini tatmin edici bir şekilde açıklayamıyordu. Teoriler, unutulmuş şakalardan kasıtlı olarak yerleştirilmiş zayıflıklara kadar uzanıyordu. Sonra Anthropic’in Claude AI’sı bu bulmacayı çözmeye çalıştı ve sayıları, neredeyse otuz yıl öncesine dayanan eski bir bilgisayar programına ve zaman damgalarına kadar izledi.

Merkezinde NSA'nın Bulunduğu 25 Yıllık Bir Gizem

Hikaye, 1990'ların sonlarında, matematikçilerin sofistike matematik kullanarak dijital bilgileri koruma yöntemi olan eliptik eğri kriptografisi için standartlar geliştirdikleri dönemde başlıyor. P-192, P-224, P-256, P-384 ve P-521 olarak bilinen beş eğri, sonunda Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından yayınlanan standartların bir parçası haline geldi. Bu eğrilerin matematiksel yapısı, web sitelerinin, finansal işlemlerin ve devlet iletişimlerinin güvenliğini sağlamaya yardımcı oldu.

Ancak asıl ilginç olan şu: Her eğri, “tohum” olarak adlandırılan gizemli bir 160 bitlik başlangıç sayısı kullanılarak oluşturulmuştu. Eğrileri oluşturmak için kullanılan matematiksel prosedürü herkes doğrulayabilirdi, ancak NSA’nın bu orijinal sayıları nasıl seçtiğini kimse bilmiyordu. Bu cevapsız soru, kurumun yalnızca kendi uzmanlarının istismar edebileceği bir zayıflığı gizlemek için tohumları kasıtlı olarak seçmiş olabileceğine dair spekülasyonları körükledi.

Kriptograflar Neal Koblitz ve Alfred Menezes, 2015 tarihli "A Riddle Wrapped in an Enigma" başlıklı makalelerinde bu tartışmayı incelediler. Hiçbir zaman pratik bir arka kapı kanıtlanamadı, ancak bu gizem ortadan kalkmadı.

Görünüşe Göre Hiç Var Olmamış Gizli İfade

Yıllar boyunca, yaygın olarak kabul edilen açıklama, orijinal tohumları sağladığı bildirilen NSA matematikçisi Jerry Solinas ile ilgiliydi. Solinas ve diğerleri, sayıların mizahi İngilizce ifadelerin karma işlemi yoluyla üretildiğini hatırladı; muhtemelen "Jerry zam hak ediyor" gibi bir şeydi. Karma işlemi, bilgileri sabit uzunlukta bir matematiksel parmak izine dönüştürür. Ne yazık ki kimse tam ifadeleri hatırlamıyordu ve orijinal bilgisayarın değiştirildiği söyleniyordu.

Solinas bile süreci yeniden oluşturmaya çalıştı, ancak başarılı olamadı. Bu gizem sonunda bir ödül ile ilişkilendirildi. Ekim 2023’te kriptograf Filippo Valsorda, tohumların kökenini açıklayabilecek herkese 12.288 dolarlık bir ödül teklif etti. Bir hayır kurumu tarafından sağlanan eşleştirme düzenlemesi sayesinde potansiyel ödül tutarı 36.864 dolara çıktı. Üç yıl boyunca bu ödül kimse tarafından talep edilmedi. Sonra Claude devreye girdi.

Claude, Göz Önünde Saklı Olan Cevabı Bulur

16 Ekim'de yayınlanan Anthropic araştırmasına göre, bir çalışan, uzun süredir var olan gizli ifade teorisinden bahsetmeden, şirket içi bir Claude araştırma modelinden tohumları incelemesini istedi. Model, eski bilgisayar programlarıyla ilişkili kalıpları incelemeye başladı. Bir ipucu hemen göze çarptı. Birkaç tohum, en yüksek bitleri tutarlı bir şekilde sıfır olan sayı grupları içeriyordu; bu kalıbın rastgele ortaya çıkma olasılığı yaklaşık 5.810'da 1'di.

Bu durum, Unix dönemi programlama ortamlarında yaygın olarak kullanılan bir sözde rasgele sayı üreteci olan lrand48'e işaret ediyordu. Gerçekten rastgele süreçlerin aksine, sözde rastgele üreteçler başlangıç değerleri bilindiğinde öngörülebilir diziler üretir. Claude, matematiksel hesaplamaları geriye doğru izleyerek üreteçin iç durumlarını ortaya çıkardı ve yayınlanmış tohumları tam olarak yeniden üretti. Ardından asıl şaşırtıcı gelişme yaşandı.

Başlangıç değerleri, 1997 ve 1998 yıllarına ait, tarih ve saatlerin sıradan sayısal gösterimleri olan Unix zaman damgalarına karşılık geliyordu. Modelin kaydedilen akıl yürütmesi, kendi bariz şaşkınlığını yansıtıyordu. "Bu şaşırtıcı: 25 yıllık gizemi çözüyor." Tüm süreç 30 dakikadan az sürdü.

Beş Eğri, Beş Zaman Damgası ve Olağanüstü Bir Eşleşme

Geri kazanılan başlangıç değerleri, beş NIST asal alan eğrisini Mayıs 1997 ile Nisan 1998 arasındaki belirli tarihlere kadar izledi. P-192, 18 Mayıs 1997 tarihine karşılık gelen bir zaman damgasından kaynaklanırken, P-521 ise o yılın 8 Ağustos tarihine kadar izlendi. P-256 16 Ağustos’ta, P-384 30 Ağustos’ta ve P-224 ise 3 Nisan 1998’de ortaya çıktı. Görünüşe göre kullanılan yöntem neredeyse komik derecede basitti. Sıradan bir rasgele sayı üretecini bir zaman damgasıyla başlatmak, aday tohumlar üretmek, bunları matematiksel gerekliliklere göre test etmek ve kabul edilebilir bir eğri ortaya çıkana kadar aramaya devam etmek.

P-256 için kabul edilen tohum, 1.842 numaralı adayda ortaya çıktı. P-224 için ise 7.026 aday denendi. Eşleşmeler tamdı; sadece benzer görünen sayılar üretmekle kalmayıp, yayınlanan tohumların 160 bitinin tamamını yeniden üretti. Valsorda, Go programlama dilini kullanarak sonuçları bağımsız olarak yeniden üretti ve bulguları doğruladı. Anthropic ayrıca, başkalarının çalışmayı kontrol etmesine olanak tanıyan bir kod yayınladı. Sonuçlar, oluşturma yöntemi için güçlü matematiksel kanıtlar sağlasa da, orijinal yazılımı kimin çalıştırdığını veya belirli adayların neden reddedildiğini kesin olarak ortaya koymuyor.

Bu Keşfin İnternet Güvenliği İçin Anlamı

Sonuçlar güven verici olsa da, evrensel bir güvenlik garantisi anlamına gelmiyor. Uzun süredir devam eden endişelerden biri, NSA’nın tohumları seçerken matematiksel açıdan savunmasız eğrileri kasıtlı olarak seçecek kadar yeterli serbestliğe sahip olma olasılığıydı. Ortaya çıkarılan süreç, bazı varsayımsal saldırıların gerektireceği seçenek sayısından çok daha az seçenek sunmuş gibi görünüyor. Anthropic’in araştırmacıları, cömert varsayımlar altında yaklaşık 30 bitlik bir seçim özgürlüğü olduğunu tahmin ettiler; bu, önerilen bir zayıflık seçimi senaryosunda öngörülen yaklaşık 70 bitlik değerden önemli ölçüde daha azdır.

Bu da söz konusu arka kapı teorisini önemli ölçüde daha az inandırıcı hale getiriyor. Önemli bir nokta da, bu keşfin eliptik eğri kriptografisini çürütmemesi veya olası her türlü zayıflığın ortadan kaldırıldığını kanıtlamamasıdır. Ayrıca, secp256k1 adlı farklı bir eliptik eğri kullanan Bitcoin veya Ethereum'u da doğrudan etkilememektedir.

Gregory Maxwell, Claude’un Büyük Anına Soğuk Su Döktü

İlginç bir şekilde, Bitcoin geliştiricisi Gregory Maxwell daha az coşkulu bir yorumda bulundu ve Hackernews'te, 20 Eylül'de Anthropic AI kredisi sona ermek üzere olan bir arkadaşına aynı kriptografik gizemi araştırmasını önerdiğini iddia etti. Arkadaşının AI ajanı, sorunu çözmek için saatlerce uğraştı ancak başarısız oldu; bu da Maxwell'in ajanın akıl yürütme yeteneklerinden pek etkilenmemesine neden oldu.

Anthropic’in yapay zeka yaklaşımının açık sözlü bir eleştirmeni olan Maxwell, şirketin arkadaşının model yeteneklerini kısıtlayıp kısıtlamadığını sorguladı ve Claude’un keşfi etrafındaki tanıtım kampanyasıyla dalga geçti. Bulguların kendisine ait olduğunu iddia etmekten veya bulguları tartışmaktan kaçınan Maxwell, sonuçlardaki farkın sadece yapay zekanın nasıl yönlendirildiğini yansıtıyor olabileceğini öne sürdü.

Maxwell, “Bunu, Misanthropic’in yine başkasının çalışmasını çaldığını ima etmek için söylemiyorum — bu, pek çok kişinin muhtemelen sorduğu bariz bir soru ve başarı muhtemelen uzman kullanımına bağlıydı (ki bu, arkadaşımın örneğinde kesinlikle uygulanmamıştı),” diye yazdı. "Ancak bu durum, şirketin model performansını görünmez bir şekilde düşürmüş olabileceğini düşünmeme neden oluyor."

Ödül Ödeniyor, Ancak Sorular Devam Ediyor

Bu keşif, Valsorda’nın üç yıldır süren meydan okumasını nihayet sonuçlandırdı. Anthropic ekibi, 36.864 dolarlık ödülü Let’s Encrypt’i işleten Internet Security Research Group’a aktardı. Valsorda, bu bulguyu “kriptografik tarihin bir sayfasını doldurmaya yardımcı olan ve bu kritik kriptografik temel bileşenlere olan güvenimizi pekiştiren” bir şey olarak nitelendirdi. Hala açıklığa kavuşturulmamış birkaç nokta var. Araştırmacılar, matematiksel olarak kabul edilebilir bazı adayların neden elendiğini tam olarak açıklamadılar ve başka bir eğrinin tohumunun (B-163) kökeni hâlâ çözülmemiş durumda.

Yine de asıl gizem çözülmüş görünüyor. On yıllarca süren şüpheler, spekülasyonlar ve sözde unutulmuş gizli bir ifadenin yeniden oluşturulmasına yönelik başarısız girişimlerin ardından, cevap sıradan bir 1990'lar bilgisayar rutini içinde yatıyordu. NSA'nın gizemli sayıları, mutlaka karmaşık bir sırrı gizlemiyordu. Belki de sadece zamanı tutuyorlardı.