Inteligencia artificial (IA) ha ayudado a descubrir nuevas debilidades en dos sistemas criptográficos, incluida una versión simplificada del Estándar de Cifrado Avanzado (AES) que sustenta gran parte de la Internet actual. Aunque estos hallazgos llamativos no ponen en riesgo inmediato las contraseñas ni las cuentas bancarias de nadie, los expertos señalan que la investigación podría marcar el inicio de una nueva era en la que la IA se convierta en una aliada poderosa para descubrir fallos en los fundamentos matemáticos de la seguridad digital.
En una entrada de blog publicada el 28 de julio, representantes del Frontier Red Team de Anthropic afirmaron que Claude Mythos Preview desarrolló de forma independiente nuevas técnicas criptanalíticas contra dos objetivos diferentes: una versión de AES-128, uno de los algoritmos de cifrado más utilizados del mundo, y HAWK, un esquema experimental de firma digital poscuántica que actualmente se está evaluando como parte del esfuerzo del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU. para estandarizar la criptografía para la era de la computación cuántica.
Es tentador interpretar estas noticias como si la IA descifrara uno de los algoritmos de cifrado más importantes de Internet, pero la realidad es menos dramática. No obstante, los expertos señalan que el logro podría marcar el inicio de una nueva era de la seguridad digital.
El poder de la encriptación
AES protege enormes cantidades de la vida digital cotidiana, desde sitios web y aplicaciones de mensajería cifrados hasta redes Wi‑Fi y transacciones financieras. Pero la versión atacada por Anthropic no era el AES-128 completo utilizado en esos sistemas. En su lugar, los investigadores estudiaron una versión de AES de siete rondas, una variante deliberadamente debilitada que durante mucho tiempo utilizan los criptógrafos para probar nuevas técnicas de ataque.
El algoritmo AES-128 completo utiliza 10 rondas de cifrado, mientras que la investigación de Anthropic se centró en una versión de siete rondas. En un estudio autopublicado que no ha sido revisado por pares, los científicos Milad Nasr y Nicholas Carlini dijeron que Claude encontró una forma más rápida de recuperar la clave de cifrado a partir de esa versión simplificada, haciendo que el ataque más conocido entre 200 y 800 veces más rápido. Sin embargo, el estudio enfatizó que la técnica no funciona contra la versión completa de AES utilizada para proteger sistemas del mundo real.
El resultado más significativo podría estar en HAWK. A diferencia de AES, que ha protegido datos durante más de dos décadas, HAWK es un esquema de firma digital relativamente nuevo, diseñado para resistir ataques de futuros ordenadores cuánticos. Es uno de los candidatos que quedan en el proceso adicional de estandarización de firmas poscuánticas de NIST, lo que significa que aún está siendo sometido a escrutinio por parte de los investigadores antes de su implementación generalizada.
Este desarrollo ilustra cómo la IA puede actuar como un acelerador poderoso en el criptanálisis.
Thomas Espitau, jefe de investigación en PQShield
En un estudio separado, los científicos de Anthropic Zygimantas Straznickas y Stephen A. Weis descubrieron que Claude detectó una propiedad matemática que los investigadores no habían explotado previamente. Combinada con las técnicas de ataque existentes, esta propiedad facilitó en gran medida la recuperación de la clave secreta de HAWK.
Thomas Espitau — jefe de investigación en PQShield, una empresa de ciberseguridad que se especializa en criptografía poscuántica, y un criptógrafo que ha publicado investigaciones sobre HAWK — describió el trabajo como “uno de los resultados criptanalíticos más importantes del año.”
“Para decirlo claramente, este es un gran trabajo, y es exactamente lo que el proceso de NIST está diseñado para producir,” dijo Espitau a Live Science. “Existen esquemas candidatos que deben atacarse antes de ser implementados, no después.”
Espitau afirmó que el ataque combinó técnicas previamente conocidas con una intuición matemática que Claude identificó y que faltaba, reduciendo sustancialmente el margen de seguridad estimado de HAWK. Cree que el trabajo demuestra cómo la IA podría ayudar cada vez más a los investigadores a evaluar la fortaleza de los sistemas criptográficos antes de que sean adoptados.
“Este desarrollo ilustra cómo la IA puede actuar como un acelerador poderoso en el criptanalisis,” dijo. “Claude Mythos Preview identificó la explotación de la simetría de cambio de signo, proporcionando la pieza final de un rompecabezas que la comunidad investigadora venía armando.”
Construyendo medidas defensivas
Sin embargo, no todos piensan que el anuncio signifique que la IA superó repentinamente a los criptógrafos humanos.
“No hay nada que necesites cambiar,” dijo Roberta Faux, jefa de criptografía de la empresa de ciberseguridad y cifrado cuántico Arqit, a Live Science. “Tanto Anthropic como los criptógrafos externos coinciden en que no es necesario cambiar el tamaño de tus claves ni cambiar tu criptografía.”
En cambio, Faux afirmó que la historia más grande es la capacidad de la IA para aplicar criptanálisis a nivel experto a miles de algoritmos que relativamente pocos investigadores han tenido tiempo de examinar.
“La perspectiva interesante no es que un modelo supere al mejor teórico criptográfico del mundo en un solo problema, sino que un modelo aplique un análisis sólido, aproximadamente de nivel experto, a gran escala a varios miles de cifrados que nadie había tenido suficientes horas de investigación para examinar,” afirmó.
Faux también advirtió contra atribuir el avance de HAWK únicamente a la IA.
“El ataque a HAWK no utilizó ingredientes exóticos; simplemente reunió de forma competente las herramientas que ya estaban disponibles,” señaló. “Un candidato poscuántico es revisado de forma seria por quizá unas decenas de personas en el planeta, por lo que superar dos años de revisión principalmente revela cuán frágil es esa capa de revisión.”
Para los consumidores, las implicaciones inmediatas son tranquilizadoras. El cifrado que protege la banca en línea, las compras, la mensajería y el almacenamiento en la nube no se ha vuelto obsoleto de la noche a la mañana. Pero para los investigadores que diseñan la próxima generación de criptografía, el trabajo de Anthropic sugiere que la IA podría ayudar pronto a los criptógrafos a probar los esquemas de cifrado del mañana con más rapidez y de forma más exhaustiva de lo que ha sido posible hasta ahora.
