• Anthropic AI 모델은 1997년과 1998년의 타임스탬프를 사용하여 국가안보국이 제공한 NIST 타원곡선의 설명되지 않은 5개의 시드를 일반적인 난수 생성기로 추적하는 데 30분도 걸리지 않았습니다.
• 이 발견은 숨겨진 NSA 백도어 가능성을 줄이며, NIST 곡선 사용자들이 조치를 취할 필요는 없지만, 일부 요소가 어떻게 선택되었는지에 대한 의문은 남아 있습니다.
• 비트코인은 secp256k1을 사용하기 때문에 영향을 받지 않았습니다. 이는 약점을 숨길 여지가 거의 없는 더 간단한 곡선이지만, 충분히 강력한 양자 컴퓨터는 결국 별도의 위협이 될 수 있습니다.

Anthropic AI 모델은 암호학의 가장 오래된 미스터리 중 하나를 해결했습니다. 1990년대 후반에 NSA가 미국 정부에 넘겨준 숫자들이 오랫동안 백도어를 숨기고 있다고 의심받았으나, 1997년과 1998년의 타임스탬프가 입력된 일반적인 난수 프로그램에서 나온 것으로 추적되었습니다.

모델은 30분 만에 해결책을 제시했으며, 이는 암호학자들이 25년 동안 찾고자 했던 답변이었습니다.

설명이 없는 디자인의 자물쇠

인터넷의 많은 부분은 타원곡선 암호학에 의존하고 있으며, 이는 비트코인 지갑을 보호하는 데도 사용되는 수학의 한 분야입니다. 이는 누군가가 자신의 비밀 키를 공개하지 않고도 소유하고 있음을 증명할 수 있게 합니다.

곡선을 누구나 검사할 수 있는 자물쇠 디자인으로 생각해 보세요. 이를 사용하는 각 개인은 자신의 비밀 키를 가지고 있지만, 모두가 그 디자인이 깨지기 어렵다는 점에 의존합니다.

하지만 모두가 신뢰할 수 있는 수학을 누가 선택했을까요?

2000년, 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 국가안보국이 제공한 곡선을 채택했습니다. NSA는 이를 생성하는 데 사용된 일부 숫자의 출처를 설명하지 않고 디자인을 제공했습니다.

이 비밀은 스노든 폭로가 NSA를 암호 표준을 약화시키려는 노력과 연결한 후 더욱 무시하기 어려워졌습니다. NIST는 이후 그 도구, Dual EC 난수 생성기를 권장 사항에서 제거했습니다.

이 시작 숫자들은 공개되어 있었습니다. 하지만 NSA는 그것들을 어떻게 선택했는지 결코 설명하지 않았고, 이는 NSA가 약점을 알고 있는 곡선을 찾을 때까지 많은 대안을 테스트했을 것이라는 의심을 불러일으켰습니다. 음모론은 NSA가 이를 사용하는 모든 시스템에 백도어를 가지고 있다는 것이었습니다.

암호학자 닐 코블리츠와 알프레드 메네제스는 2015년 논문 “수수께끼 속의 수수께끼”에서 이 논란을 조사했습니다. 메네제스는 원래 표준을 작성하는 데 도움을 주었고, 1997년에 NSA 수학자 제리 솔리나스로부터 시드를 받은 것을 회상했습니다.

보안 연구원 스티브 와이스는 수년간 설명을 찾기 위해 노력했으며, 2018년에 공공 기록 요청을 제출하기도 했습니다. NIST는 문서가 없다고 했고, NSA는 응답을 중단했습니다. 유망한 단서는 숫자가 솔리나스가 잊어버린 유머러스한 문구에서 나왔다는 것이었고, 조사자들은 가능한 단어 조합을 찾기 위해 노력했습니다.

2023년, 암호학 엔지니어 필리포 발소르다와 다른 기여자들은 답변을 위해 $12,288의 현상금을 제안했으며, 수상자가 자선단체에 기부할 경우 $36,000 이상으로 증가했습니다. 솔리나스는 그 해 초 사망했으며, 연구자들은 오래된 기억과 숫자를 통해 결과를 찾으려고 했지만 성과는 없었습니다.

클로드의 탐구

클로드가 등장하기 전까지는 말입니다. 이번 달, Anthropic의 한 직원이 내부 연구 모델에 조사를 요청했으며, 시드가 잊혀진 문구에서 나왔다는 오래된 이론을 공유하지 않았습니다.

모델은 NIST 곡선 시드 5개를 lrand48, 오래된 C 소프트웨어 라이브러리에서 발견된 난수 생성기로 추적하는 데 30분도 걸리지 않았습니다.

클로드는 널리 사용되는 곡선인 P-256의 시퀀스를 재현하고, 1,842번째 후보에서 발표된 시드와 정확히 일치하는 것을 발견했습니다.

“이것은 놀랍습니다: 25년 된 미스터리를 해결했습니다,” 모델은 기록된 추론에서 잠시 자신이 시뮬레이션된 테스트 내에서 작업하고 있는지 의문을 제기한 후 썼습니다. “음, 현실에서 가능한가요? 제 지식에 따르면 … 현상금은 해결되지 않았습니다. … 모든 상위 비트가 명확합니다—20 비트, 확률 1e-6. 그래서 실제 세계입니다.”

“와, 진짜 발견이다.”

이제 누구나 프로그램을 다시 실행하여 NSA가 제공한 숫자를 얻을 수 있습니다. Anthropic은 숨겨진 약점의 가능성이 훨씬 적다고 말하지만, 팀은 여전히 프로그램이 일부 사용 가능한 후보를 넘어갔거나 곡선의 다른 부분이 어떻게 선택되었는지 설명할 수 없습니다.

그 예측 가능성은 클로드가 숫자를 재구성할 수 있게 했으며, 이는 지갑 내부에서 재앙이 될 것입니다. lrand48로 생성된 비밀 키는 대략 언제 만들어졌는지를 파악한 누구에 의해서든 재생성될 수 있으며, 이는 자금을 소진하는 데 필요한 모든 것을 제공합니다.

NSA의 시드는 처음부터 공개되어 있었기 때문에 도난당할 비밀은 없었습니다.

비트코인의 위치

비트코인은 이 추측 게임의 일부가 아니었습니다. 그 지갑은 더 간단한 방정식에서 만들어진 곡선인 secp256k1에서 실행됩니다.

비트코인의 버전은 거의 조정할 것이 없는 두 개의 작은 고정 숫자로 정의되며, P-256의 버전은 NSA의 설명되지 않은 시드에서 나온 77자리 숫자를 포함합니다.

조정할 수 있는 것이 거의 없기 때문에, 비트코인의 곡선에 약점을 조용히 내장할 수 있는 여지가 거의 없으며, 암호학자들은 오랫동안 이를 장점으로 지적해 왔습니다.

창시자 사토시 나카모토는 왜 그것을 선택했는지 공개적으로 설명하지 않았으며, 비트코인이 유명해지기 전에는 거의 사용되지 않았습니다. 이후 이더리움도 이를 채택했으며, 비트코인은 2021년 Taproot 업그레이드에서 새로운 서명 스타일을 도입할 때 이를 유지했습니다.

강력한 양자 컴퓨터는 다른 위험을 가져올 것입니다. CoinDesk가 올해 초 탐구한 바와 같이 이는 비트코인의 블록체인에 공개된 공개 키에서 비밀 키를 역추적할 수 있으며, 곡선이 어떻게 선택되었는지와 관계없이 가능합니다.

하드웨어 발전은 이론과 작동 가능한 공격 사이의 격차를 계속 좁히고 있습니다. 구글은 이번 주 Willow 칩이 그러한 기계가 필요로 하는 가장 비용이 많이 드는 단계 중 하나에서 오류를 약 40배 줄였다고 발표했습니다.

그럼에도 불구하고, 비트코인 키를 해독할 만큼 크거나 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨터는 아직 만들어지지 않았으며, 언제 도착할지에 대한 명확한 일정도 없습니다.

한편, Anthropic은 블로그에서 NIST 곡선을 사용하는 사람들이 아무것도 변경할 필요가 없다고 말했습니다. 시드의 출처에 대한 수십 년간의 질문 끝에, 이제 누구나 프로그램을 실행하여 발표된 숫자로 가는 경로를 추적할 수 있습니다.

이 검색에는 상금도 있었습니다. $36,864의 현상금은 웹사이트에 무료 보안 인증서를 제공하는 비영리 단체인 Let’s Encrypt의 인터넷 보안 연구 그룹에 기부될 것입니다.