研究解读 · 小互解读

Claude Mythos 在密码学领域取得突破性进展:能像顶尖数学家和密码学家一样,直接发现加密算法本身在数学逻辑上的漏洞

两个结果都不影响任何在用的系统:HAWK 还只是候选方案,AES 被打的是研究者自己削弱过的版本。
一分钟速览
  • Anthropic 的前沿红队用 Claude Mythos Preview 找出了两个加密算法本身的数学弱点。之前 AI 只能找出程序员把代码写错导致的漏洞,这次的毛病长在算法的数学逻辑里,跟谁来写代码没关系。
  • 第一个打的是 HAWK:正在参加美国 NIST 后量子签名比赛、已经熬过两轮专家评审的候选方案。破解它需要搜索的规模从 940 降到 513,差不多一半;最小的那一档是真把私钥算出来了,一台 96 核服务器几个小时。
  • 第二个打的是 AES 的七轮简化版(真正在用的是十轮)。Claude 用上了一个写在 AES 设计文档里的公开事实:那张查找表是按公式算出来的,本身有规律可循。靠这一点,把 2013 年以来最好的攻击提速 200 到 800 倍。
  • 你现在用的东西一个都没受影响:HAWK 还只是候选、没有产品在用;七轮 AES 是研究者故意削弱的靶子,完整的十轮一点没动。
  • AES 那个几乎是全自主做出来的:三天里模型自己输出几亿个 token,人一共只给了三条实质提示。而模型一周找出这个攻击,两位研究员花了将近一个月才确信它是对的。
⚑ 材料来自 Anthropic 自己发布的研究博客和两篇配套论文,讲的是自家模型做出的成果,文中的耗时、成本与能力描述均为其一方口径。两个攻击的技术细节都有公开论文和可运行代码,能被外部复核。
这是什么事

Anthropic 用 Claude 在密码学上取得突破,找的是算法本身的漏洞

Anthropic 的前沿红队(Frontier Red Team,专门研究自家模型能干出什么危险事的团队)7 月 28 日发布了一份研究报告,讲的是他们用 Claude Mythos Preview 这个模型,在密码学领域取得的突破。

简单来说:过去 AI 只能用来找程序代码写错导致的低级漏洞,而这次 Claude 像顶尖数学家和密码学家一样,直接发现了加密算法本身在数学逻辑上的漏洞

以前找的
实现漏洞

算法本身没问题,是程序员把它写进代码时出了错。OpenSSL、wolfSSL 那几个漏洞都属于这类。修法是打补丁。

这次找的
算法漏洞

数学设计里本来就有的弱点,跟谁来写代码没关系。修法是改设计,或者干脆换一个算法。

成果

两个核心研究成果:Claude 到底破译了什么

加密系统里有两类活。你打开一个网页,浏览器先要确认对面真是那个网站,靠的是对方出示一个只有真主人签得出来的签名;确认完身份,双方再用同一把钥匙加密来回传的内容。前者叫数字签名,后者叫对称加密。

第一步:验身份
网站出示签名,浏览器验证它是真的
HAWK 想干的是这个岗位
第二步:换钥匙
双方协商出一把只有彼此知道的钥匙
第三步:加密传输
用这把钥匙加密来回的内容

你访问一个网站时,加密系统的分工。今天这两个成果刚好一边一个。中间那步「换钥匙」用的是第三类算法,这次没打到它。(本站画的示意图)

成果一 · 破解后量子数字签名方案 HAWK

背景。为了防止未来的量子计算机破解现在的加密,美国国家标准与技术研究院(NIST)一直在挑选下一代「防量子」算法。急的原因是:现在网上用的签名算法(RSA、ECDSA 这些)的安全性,建立在「把一个大数分解成两个质数很难」这类问题上,而这几类问题恰恰是量子计算机一旦造出来就能高效解决的。

NIST 从 2016 年就开始搞后量子标准化,快十年了还在跑。HAWK 参加的是其中 2022 年才追加的一场,专门征集签名方案。它已经熬过两轮、两年的全球专家审查,是这轮唯一晋级第三轮的、基于「格」的候选方案。

格(lattice)是什么,HAWK 靠它怎么保证安全

想象一个很高维的空间里,有一堆规则排布的点,像盐粒结晶那样排得整整齐齐、一直铺到看不见头,只不过它的维度是几百上千。

描述同一堆点,可以用一组「好坐标」(互相接近垂直、长度短,用起来顺手),也可以用一组「歪坐标」(斜得厉害、长度很长,描述的是同一堆点,但没法用)。从歪坐标还原出好坐标极其困难,维度越高越难,而且难度是指数上涨的。

HAWK 的私钥就是那组好坐标,公钥是从它算出来的一个矩阵。破解 HAWK 就是这么回事:从公钥反推出任何一组能用的好坐标。

之前公认最好的攻击办法,是直接把歪坐标一点点掰正。HAWK 有三个规格,密钥从小到大,名字就叫 HAWK-256、HAWK-512、HAWK-1024。设计者按这个办法算过账,得出破解这三个规格分别需要的搜索规模是 211、452、940。规模越大,一次搜索越贵,而且是指数级地贵。

Claude 做到了什么。它只用了大约 60 个小时,就找到了这个算法里一个之前没人利用过的对称性数学上叫自同构(automorphism):做某个特定变换之后,整个结构看起来跟原来一模一样。像把正方形转 90 度。,据此开发出一种新的攻击方式。

前人证过的定理,缺的是前提条件

前人早就证明过:如果能在 HAWK 用的那堆点里高效找到一个特定类型的对称,就能拿它来攻击。

这条定理是 van Gent 和 Pulles 2025 年给的。但他们没能回答下一个问题:HAWK 用的那堆点里,到底有没有一个能真找出来的这种对称。定理的前提条件悬在那儿,没人验证得了。

Claude 找到的就是这样一个对称,把那个悬着的前提条件填上了。

具体说,前人做这类分析一直只用同一种对称。Claude 换了另一个之前没人用过的,论文里把它记作 τ。用这个 τ,只靠公钥就能造出一堆新的点。而在这堆新的点里,最短的那一根就通向私钥。它比原来那堆点小得多,形状也规整得多,Ducas 2023 年放出、2024 年正式发表的一个算法专门啃这类形状。

1只用公钥,造出一堆新的点

攻击者手上只有公钥。用 τ 这个对称写出两个约束条件,条件里的所有系数都能从公钥直接算出来,不需要知道私钥。满足这两个条件的整数解,构成一堆新的点。

关键在于:在这堆新的点里,最短的那一根就通向私钥。而且找它比原来那堆点里容易得多。这一步很快,普通电脑就能算完,不存在算力门槛。

用的工具:Claude 自己的新构造(论文第 4 节)
2把最短的那几根全捞出来

这堆新的点形状特别规整。论文证明它跟一种叫「近超立方」的标准形状是同一个,只是整体大了或小了一圈。

形状一旦认出来,就能用 Ducas 的那个算法。它也是掰坐标的,一次掰一整块,对这类规整的形状特别管用,原来要搜到 940 这个规模才停,现在搜到 513 就够了。这就是「工夫少一半」的来源。

用的工具:Ducas 的块约化算法(2023 年预印本、2024 年正式发表)
3从最短的那根回到私钥

第二步捞出来一批候选,其中只有两根(正负一对)真正通向私钥。论文给了一个奇偶校验的办法,一测就知道是哪两根。

拿到之后,用 van Gent 和 Pulles 2025 年的下降法,再跑一轮同样的搜索,就能得到一组等价的私钥,足以冒充真主人签名。

用的工具:van Gent–Pulles 2025 的下降法(现成的,公开发表)

HAWK 攻击的三步。三件工具里有两件是现成的、公开发表的,缺的只是把它们串起来的那一步。(本站按论文第 4 到 6 节整理)

HAWK-1024 · 破解要搜多大的规模 940 设计者按已知最好的攻击算出来的 513 这次的攻击只要搜这么大 省掉的这一半

规模每大一点,成本就翻倍再翻倍地涨。省掉这一半,破解总成本从 2 的 288 次方降到 2 的 182 次方。

规格原本要搜的规模攻击后要搜的规模原本成本攻击后成本
HAWK-256211129 262238
HAWK-512452257 2132275
HAWK-1024940513 22742150

论文 Table 1,Core-SVP 记账口径,成本的单位是「大致要算多少步」。换成另一种更细的门电路口径,三个规格分别是 274→252、2141→286、2278→2158。两点要注意:Core-SVP 这两列是论文作者自己按公式换算的,HAWK 规范本身只给了搜索规模和门电路数;HAWK-256 是个挑战规格,规范没给它的门电路数,274 也是作者算的。

上面那张表算的是「做一次搜索要花多少工夫」。整套攻击不止搜一次,还要试候选、还要一步步下降回私钥,所以总账更大:HAWK 规范里写的密钥恢复总成本,512 规格是 2 的 150 次方、1024 规格是 2 的 288 次方;用新攻击,分别降到至多 2 的 108 次方和至多 2 的 182 次方。

最硬的一条是:HAWK-256 这个规格,他们是真跑出来的。拿官方参考实现生成的两个公钥,私钥全部恢复成功,一台 96 核的 Sapphire Rapids 服务器,几个小时跑完,恢复出的密钥能通过官方实现的签名和验证检查。

2 / 2
拿官方参考实现生成的两个公钥,私钥全部恢复成功
96 核
一台 Sapphire Rapids 服务器,几个小时跑完
全部通过
恢复出的密钥能通过官方实现的签名和验证检查

其中一个公钥跑了两次,得到的两把私钥不一样,但都能用来签名冒充。这不是出了错:前面说过,破解 HAWK 要的是「任何一组」能用的好坐标,攻击者不需要找到原主人那一组,找到任意一组能用的就够了。攻击代码开源在 GitHub 上(anthropics/cryptography-research-demo,Apache 2.0 许可),是一条单命令流水线,跑完最后一步会自己拿官方实现验一遍。

影响。虽然没有彻底破译,但要想达到原来的安全级别,HAWK 的密钥长度必须翻倍。而 HAWK 之所以吸引人,靠的就是密钥小、签名快、不用浮点运算,密钥一翻倍,这几个优势基本就荡然无存了。

波及范围就到这四条为止:

不影响 Falcon

另一个基于格的签名方案。论文用一整个附录解释为什么这套构造搬不到 Falcon 上。

不影响其他 NIST 后量子候选

也不能推出「格密码整体不行了」这类结论。攻击是针对 HAWK 这一个方案的具体构造。

有一大类方案天然免疫

这套攻击需要的那个对称,只在特定构造的一类方案里存在。另一大类压根没有它,攻击无从下手。这一条论文里有严格证明。

代价还是随规模翻倍再翻倍地涨

不是那种一下就能算完的类型。HAWK 的大规格现在依然破不动,只是安全余量少了一半。

成果二 · 大幅提速对简化版 AES 的攻击

背景。AES 是目前全球最通用、最核心的对称加密标准,你的网银、聊天记录,加密用的都是它。它 2001 年就定了标准,被研究了二十几年。

AES-128 把一段 128 位的数据反复过同一道工序十遍。每一遍干三件事:

过查找表
16 个字节各自查一张 256 进 256 出的表。全流程只有这一步不能顺着倒推回去
打乱和混合
换字节顺序,再把每四个字节混在一起
混入密钥
把这一轮的密钥掺进去,用的是异或这种可逆的混合方式

AES 一轮里的三件事。这张查找表在密码学里叫 S-box,下面就用「那张查找表」称呼它。十遍下来,输入和输出之间的关系乱到没法反推。(本站按论文 Figure 1 画的示意图)

为了评估它的安全性,学术界通常会先研究它的简化版,比如把十轮减到七轮。没有人在用七轮 AES,这么做是为了看简化版还剩多少破绽,从而估算完整版的余量有多厚。这是密码学界几十年的常规做法。

中间相遇攻击:这条研究线的基本套路

核心思路是用空间换时间。先在离线阶段算一张巨大的表,把数据跑到中间时的那个样子,所有可能的取值都存进去。这一步很贵,但只用做一次。

到了在线阶段,攻击者猜几个密钥字节,用这几个字节把最外面几轮剥掉,露出中间那四轮,算出一小串特征值,拿去表里查。这一小串特征值就是下面反复要说的「指纹」,作用跟人的指纹一样:不同的输入几乎不可能撞出同一串。查到了,说明猜的这几个字节大概率是对的;查不到,那一定是错的。

原来的顺序
729472
指纹:7×2 · 2×2 · 9×1 · 4×1
密钥字节一变,顺序全乱
274729
指纹:7×2 · 2×2 · 9×1 · 4×1
两行的排列完全不同,但「每个值出现几次」一模一样。指纹只记次数、不记位置,那个只负责打乱顺序的密钥字节,就再也影响不到它了。(本站画的示意图,真实的指纹取自 256 个值)

这条线能成立,靠的是 Demirci 和 Selçuk 2008 年的一个发现:AES 的四轮不是一个理想的随机函数。

他们做了这么个实验:取 256 个输入,只让第一个字节不一样,跑四轮,看输出的第一个字节。理论上,这 256 个输出能排出的花样是个天文数字,2 的 2048 次方种。但他们证明:实际能出现的只有极小一撮。原因是中间那四轮的结果只被 25 个字节决定,而 25 个字节就是 200 位,所以顶多只有 2 的 200 次方种可能。

2 的 200 次方仍然是个天文数字,但它跟 2 的 2048 次方有本质区别:前者是个能提前列成表存起来的数,后者不是。这才让整条攻击路线成立。之后每一步研究都在改进两件事:把表做小,把要猜的密钥字节做少。

2008
Demirci–Selçuk

发现四轮只由 25 个参数字节决定,可以把所有可能存成一张 2 的 200 次方条的表。

2010
Dunkelman–Keller–Shamir

消掉了表上面一个要猜的密钥字节,同时把表压到 2 的 127 次方条。压表用的工具叫差分:不盯单条数据,而是盯两条数据之间的差在跑完几轮之后变成什么样。做出第一个比暴力穷举更快的七轮 AES-128 攻击,成本 2 的 116 次方。

2013
Derbez–Fouque–Jean

把参数缩到 10 个字节,重新平衡了差分:2 的 105 次方条数据、2 的 99 次方时间、2 的 90 次方存储。这是这次之前保持了 13 年的最好成绩。

2026
Claude Mythos Preview

消掉了表下面一个要猜的密钥字节。数据量不变仍是 2 的 105 次方条,时间降到 2 的 89.3 到 91.4 次方之间。

七轮 AES 中间相遇攻击的四步研究史。2010 年那一步和这次这一步是对称的:一个干掉表上面那个字节,一个干掉表下面那个,中间隔了 16 年。

Claude 做到了什么。它自主发明了一种被称为「Möbius 桥」的新技巧,让攻击者少做了一次盲猜

明文(攻击者自己挑的)
2010 消掉
表上面的那个密钥字节
它只是把 256 个数重新排个序
中间四轮 · 离线预先算好的大表
攻击者算出指纹,拿到这里来查
2026 消掉
表下面的那个密钥字节
它是过完那张查找表才进来的
密文(攻击者能看到)

大表夹在中间,上下各卡着一个攻击者必须猜的密钥字节。这十几年的研究史,就是把这两个字节一个一个消掉的过程。把鼠标放到任意一层(手机上点一下),其余两层会变暗。(本站按论文第 2 节的说明画的示意图)

先说上面那个为什么好消:它的作用只是把 256 个数重新排个序。既然只是换顺序,那就造一个对顺序不敏感的指纹,只记每个值出现了几次,不记它们排在第几位。顺序怎么变,指纹都一样,那个字节自然就不用猜了。少猜一个字节,就少试 256 种可能,直接省 256 倍。这是 Dunkelman、Keller、Shamir 2010 年做的。

这 256 种,一次都不用试了

每个小方块代表这个密钥字节的一种可能取值,一共 256 个。以前攻击者得把它们逐一代进去试一遍;造出对顺序不敏感的指纹之后,这一整片一次都不用碰。攻击总量直接除以 256。

下面那个字节的处境不同:它是过完那张查找表之后才进来的,不是简单的重排,看起来没法用同一招。

但那张查找表不是一堆随手填的数,它是按公式算出来的。

那张查找表是算出来的

AES 的那张查找表是按一条固定公式算出来的:拿输入的数做一次数学上的「取倒数」,再做一次固定的搅拌。这两步都是人人都知道、谁算都一样的公开手续,第二步在数学上叫仿射变换。

这是 AES 设计者自己写在《The Design of Rijndael》(2002 年出版)里的公开事实。当初这么设计有两个目的:一是对差分密码分析有可证明的抵抗力,二是充当一种「我没有藏东西」的证明,表里的数字全都按公式算出来,谁都能自己复算一遍,没法偷偷埋后门。

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这 64 个数(整张表共 256 个)没有一个是随手定的。
每一个都等于:把输入在 GF(2⁸) 里取倒数 → 再做一次固定的仿射变换
谁都能按这条公式自己复算一遍,一个字节都对得上。
Claude 抓住的就是这条规律。

AES 查找表的前 64 个真实值(十六进制)。别的密码里这张表往往是随机造的,看上去和这张一样杂乱,但背后没有公式可循,也就没有这次攻击的立足点。

上面那个字节好办,因为它只是打乱顺序,那就造个不看顺序的指纹。下面这个字节的作用是给每个数做同一套固定手续:先取倒数,再固定搅拌。既然是同一套手续,那就去找一个「做完这套手续也不变」的量。

打个比方:把一堆数字统一加 10 还是统一加 100,它们两两之间的差都不会变。差就是那个「怎么加都不变」的量。Claude 要找的是同一类东西,只不过手续从「加个数」换成了那张查找表的两步。

找到之后,不管那个未知字节取 256 个值中的哪一个,算出来的指纹都一模一样。那它也不用猜了,又省 256 倍。

路子一
Möbius 桥

用幂和的比值,在代数上直接把未知量约掉。论文摘要里管它叫 Möbius bridge,Möbius 变换是 (av+b)/(cv+d) 这一类分式线性变换。

路子二
χ 规范化

把数据变换成一个标准形式,不同的密钥字节会落到同一个形式上。不靠代数约分,靠归一化,算起来更便宜。

省下来的 256 倍,差点被算指纹的成本全部吃掉。按最直接的写法,算一条指纹要查约 2 的 19 次方次表。攻击省了 2 的 8 次方倍的猜测量,却在每一条上多花 2 的 19 次方,净亏。

省下来的:少猜一个字节28
多花出去的:朴素算一条指纹219 次查表
三个优化之后:算一条指纹28.6 次查表

条长按指数值等比画。中间那条红的是问题:想法本身能省 28,但代价是每条多花 219,账是亏的。三个工程优化把每条压到 28.6,压掉约 1400 倍,账才做正。三个优化分别是:把常用结果提前打好包、按最省事的顺序遍历所有分支、把能复用的查表结果缓存起来。

影响。同样 2 的 105 次方的数据量不变,时间从 2 的 99 次方降到 2 的 89.3 到 91.4 次方之间。虽然没能撼动完整版 AES,但在这个被人类研究得最透彻的算法上取得几百倍的效率提升,依然是极其罕见的突破。

2013 年的方法Derbez–Fouque–Jean
2 的 99 次方
这次的新方法Claude Mythos Preview
2 的 89.3 次方

条长按指数值画。指数差 9.7,换算成倍数是 832 倍;这是账面口径,同机实测是 362 倍。需要的数据量两边一样,都是 2 的 105 次方条。

200–800×
账面提速,也就是报告里给的数字
115–362×
同一台机器上实测的提速,比账面小一点
2105
需要的数据量一点没变,这是攻击不实用的原因

实测这一栏是他们自己做的:把两个攻击都实现出来,在同一台机器上计时。对比已发表的 2013 年版本是 362 倍,对比「把我们的优化也用到他们攻击上」的加强版是 115 倍。差距的原因写在附录里:他们自己拿来计时的那份在线实现,还没用上前面三个优化里的一个缓存。

还有一件事值得单说:整个攻击要 2 的 89 次方的时间和内存,根本没法跑一遍看结果。所以他们做了四层验证,一层一层往上垒。

1用定理证明器把误判上界证了一遍

用 Lean 这个定理证明器,把「错误的密钥猜测会被指纹拒绝」这条性质形式化并证明了,机器验的。

但作者自己划了边界:这个定理管的是完整的 256 位指纹,而实际用的是 13 字节的前缀。所以 2 的负 200 次方这个界不适用于截断之后的情况;攻击真正依赖的误判率是实测出来的约 2 的负 12 次方。

2在一个缩微版 AES 上把整条流水线跑到底

用一个叫 SR(7,2,2,6) 的小号 AES,跟真 AES 结构一模一样,只是把 4×4 的 8 位字节缩成 2×2 的 6 位单元,分组和密钥都只有 24 位。这是能把整个参数空间枚举完的最小尺寸。

8 把随机密钥全部恢复成功。同一批数据里还测到一件事:老方法每个结构要查 2 的 29 次方次表,新方法只要 2 的 23 次方次,正好是预期的 64 倍差距。

3在真 AES 上跑,但允许两处作弊

真的 AES-128、真的七轮,连密钥怎么一轮轮变出来都是真的,只在两个地方开后门:不预先建整张表,只造出那一条真的;用密钥知识直接指定那对「对的明文」(诚实收集需要 2 的 105 次方条明文才能碰上一对)。

这两处作弊为什么不会掩盖逻辑漏洞,论文里逐条论证过。结果:50 把全新随机密钥,50 把全部恢复出主密钥,并用试加密确认。166 万次查表里零误判,也就是没有一次把错的密钥当成对的。

4把两个攻击都实现出来实测计时

论文里所有复杂度都以「查表次数」为单位计数,一次 AES 加密折算 160 次查表。这是个约定,跟处理器实际干的活未必对得上。

所以他们实测了两个单元的真实耗时。测出来一次查表约值 1.6 个时钟周期,而约定里隐含的是 1 个。换成周期来算,实际成本比论文写的高约 1.6 倍。这就是上面「实测比账面小一点」的来源。

完整 AES 目前最好的攻击(叫 biclique)也只比一个个试密钥快 4 倍左右,密码学里管这叫「快 2 个比特」。4 倍在这个尺度上约等于没有。AES 设计出来快三十年,完整版一直没被撼动。这次的攻击也不适用于其他类似的分组密码。

除了这两个,后面还跟着一批

找到这两个之后,他们扩大了搜索范围,又出了一批结果,只是还没写完。

LEA · 13 轮(完整版 24 轮)

一个给低功耗设备用的轻量级加密算法,已经写进 ISO/IEC 29192-2:2019 国际标准。

之前对 13 轮的最好分析要 2 的 98 次方组明文对、2 的 86 次方工作量。Claude 找到的攻击用不到 2 的 30 次方条加密明文,在一台现代台式机上一小时内就能把 13 轮的密钥恢复出来。

这个结果比 AES 那个攻击更容易确认:它能端到端真跑,随机生成一把密钥,几小时后就能验证密钥确实被恢复出来了。还没搞清楚的部分有三件:需要多少明文对的确切界、为什么有些密钥更难恢复、以及怎么扩展到 14 轮。

Serpent-128 · 6 轮(完整版 32 轮)

Claude 做出了一个完整的密钥恢复攻击。之前已发表的最好结果要 2 的 70 次方以上明文对、2 的 90 次方次解密;新攻击的具体代价报告没给,只说结果还没写成论文。

Salsa20、Poseidon 哈希、SHA-1

也有改进,但幅度小,不到 10 倍。这几个目前还不算有力,后续能不能做得更好没有定论。

你要不要慌

这些发现对我们普通人有影响吗

结论:完全不用担心,目前对现实生活没有任何实际风险。

1HAWK 还只是「候选者」

它根本还没有被投入任何实际的生产系统或网络产品。NIST 办这场比赛,本来就是为了在标准定下来之前把有问题的方案筛掉。

2AES 依然坚固

Claude 攻击的只是七轮的简化版 AES。我们现实中使用的是十轮完整版,一点没动。而且那个攻击要求攻击者能让对方用同一把密钥加密 2 的 105 次方条自己挑好的消息,这个数大约是 4 后面跟着 31 个零,没有任何现实系统能凑出这么多次加密。Anthropic 自己给的定性是「完全不实用」。

12345678910
这次的攻击打到这里(第 1 到 7 轮)你在用的 AES 还有这三轮,完全没动
3这正是密码学研究的正常流程

在算法真正上岗之前,先用最强的手段毒打和测试它,从而造出更安全的防护墙。这两个结果说明这套流程在起作用:问题是在标准定下来之前被找到的,不是之后。

过程

AI 是怎么做到的:60 小时、三句话、10 万美元

HAWK:多个 Agent 分工协作,一个否掉的想法被另一个捡了回来

一位 Anthropic 研究员和 Claude 配合了一周。这位研究员有理论计算机科学背景,但不是格密码专家。

用的是一个类似 Claude Code 的框架,支持多个 worker(可以理解成多个并行干活的 Claude 实例)在沙箱里协作,能写 Python 代码,也能调 Sage 这类专门的数学软件,还能读已发表的密码学文献。绝大部分时间这些 worker 自己跑,人的输入限于项目管理层面:建议怎么记录想法、用哪个库做计算验证。

关键想法的产生方式很有意思:两个 worker 一起搞出来的。两个都开始查这个方向,第一个觉得不可行、提前把它否掉了,第二个找到了完整利用它的办法。两个来回发消息,最后都同意这是一个有效的攻击。

找到、开发加验证一共约 60 小时。

AES:几乎全自主,一开始 Claude 还拒绝干

AES 那个攻击是几乎完全自主完成的。研究员搭好试验环境,让 Claude 自己提假设、自己跑实验验证或推翻,然后去设计攻击。

一开始不顺:Claude 拒绝干这活,理由是它认为改进 AES 的密码分析这件事本身不可能。报告里公开了它当时写的两句话:

Claude 当时的回复
If you want a different outcome, the target has to change … AES-128 r5/r6 is just genuinely hard
想要不一样的结果,就得换目标……AES-128 的五轮六轮就是真的难。
Claude 当时的回复
on AES-128 r5/r6/r7 it found nothing because there's nothing easy to find; this is the most-studied block cipher in existence.
在 AES-128 的五、六、七轮上什么都没找到,因为压根没有容易找的东西;这是现存被研究得最多的分组密码。

研究员发了一条消息过去。报告原样保留了里面的错别字和语法错误,下面几条里的 [sic] 就是「原文如此」的标记,表示错是原文就有的,不是转录出错:

研究员的消息
the models tend to think it is impossible to solve so they don't try they [sic] need a good amount of prompting.
模型往往觉得这题解不了,所以根本不去试,得多推它几下。

Claude 收到这一条之后,自己把整个 Agent 框架重写了一遍,改成让它去找真正新的想法。这一下管用了,六轮 AES 上开始出新东西。

然后研究员问了一句:why not do aes-128 r7? the whole point is to find something better than existing approaches.(为什么不做七轮?整件事的意义就是找到比现有做法更好的东西。)

接下来的三天,Claude 自主输出了几亿个 token,人一共只给了三条实质提示:

三条提示 · 原文照录
1. no again the goal is that we have highly inteligent [sic] model as good top researcher, we want to find new attacks

2. no we don't want to change the targets [...] agian [sic] we need to find something that worth [sic] publishing

3. again we are not looking for low hanging fruit, we want proper research to find genuinly [sic] hard findings.
第一条发在几小时后,因为它还在找简单的攻击;第二条是第二天早上,它想换个密码来打;第三条是当天晚上发的。译文:①不对,目标是我们有一个像顶尖研究员那样聪明的模型,我们要找新的攻击 ②不,我们不想换目标……再说一次,我们需要找到值得发表的东西 ③再强调一次,我们要的不是唾手可得的果子,我们要的是能找出真正难的发现的正经研究

三天后,Möbius 桥出来了。又过了几天,累计输出 10 亿 token 之后,攻击被打磨成论文里的样子。

60 小时
HAWK 从找到到验证完的全过程
10 亿
AES 那个结果累计消耗的模型输出 token
约 10 万美元
每个结果的 API 成本

Anthropic 还公开了 Claude 发现这个核心想法那一次会话的完整思考过程(业内叫思维链,公开的这份改写过,加了细节让人读得懂):它先复盘前面几个 Agent 的发现、读各种批评意见,然后开始提各种新的变换,提了几个又自己否掉,最后想出 Möbius 变换这个点子,接着从数学和计算两方面验证,写成报告交给后面的 Agent 接着做。

这只是众多自主会话中的一次,很多次会话什么都没找到

还有个后续:HAWK 的结果确认之后,他们出于好奇,把攻击 AES 那套框架也拿去打 HAWK。它在不知道答案的情况下,独立地又把同一个攻击找了一遍。

分量

核心价值:从查错别字,到推翻顶级数学家设计的算法

AI 在密码学上的能力,从过去的「检查程序员有没有把代码写错」,跨越到了「推翻顶级数学家设计的算法逻辑」。这是这件事真正的分量所在。

人类研究员开始卡在验证上

HAWK 那个攻击能端到端跑,所以好验证:跑一遍,看密钥出没出来。AES 那个攻击跑不了。

模型找出 AES 攻击一周(几十小时)
两位研究员验证它是对的近一个月(几百小时)

报告给的口径是一周对近一个月;论文里的说法是模型产出核心想法用了几十小时,作者验证到有信心用了几百小时。

Anthropic 已经在触及自己知识的边界,过去几个月绝大部分时间花在验证 Claude 的结果上。这跟他们在网络安全那边看到的是同一个现象,模型能找出的 bug 多到人类那套流程(分类、验证、修复)跟不上。未来密码学界可能会迎来 AI 成果爆发式增长、人类审查员不够用的局面。

在这种新格局里,人主要干的活变成了给语言模型的产出做校验。这让人不太舒服。

AES 论文第 1 节

他们提的解法方向是:把密码攻击技术形式化,做到不用真跑一遍就能自动检查一个攻击对不对。这笔账论文里算过,如果当时能自动验证,这篇论文能快一个数量级出来。

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同一个瓶颈在数学界的版本,产出证明的速度和消化证明的速度不是一回事。

顺手做了一个开源评测标准

为了让别人也能接着研究「语言模型到底能做多少密码分析」,Anthropic 和苏黎世联邦理工、特拉维夫大学、海法大学的学者合作做了一个基准测试,叫 CryptanalysisBench,7 月 20 日挂上 arXiv。

项目内容
规模191 个任务,覆盖六大类基础加密算法(分组密码、哈希函数这些),主要来自四场 NIST 标准化竞赛
分档一档:已知有实用破解的;二档:没有已知破解的,完整强度和缩小版都测;三档:目前正在被前沿研究攻的、真实在用的算法
测了谁Claude Opus 4.8、Sonnet 5、Mythos 5、GPT 5.5,以及开源权重的 GLM 5.2。这里的 Mythos 5 与报告里说的 Claude Mythos Preview 是不是同一个版本,两边都没有写明
结果一档(已知有实用破解的)破掉 65%–86%;二档(此前没有已知破解的)在完整强度下破掉 6 到 12 个不等,换成缩小版后破掉 24 到 61 个。区间的两头是表现最差和最好的模型
额外产出一个针对 SpoC 这个加密方案的密钥恢复攻击,利用的是它的设计缺陷;以及 KINDI 这个方案已发表的一份安全性证明里的错误。据作者所知,这两个此前都没有人发现过

两条要说清的边界

这两个结果都在预期之内

NIST 的流程本来就是为了在部署前发现候选方案的问题;AES 的轮减版攻击本来就是一条持续了近二十年的研究线。这不是从天上掉下来的黑天鹅。

但不能假设能力就停在这个水平

一年前,语言模型连最基础的密码分析都做不了;现在它能在被专家审了两年的方案里找出漏洞。而世界上还有大量密码算法,受到的审视远不如 AES 和 NIST 候选那么充分,那些算法里可能一直躺着没被发现的弱点。Anthropic 说他们已经开始审计别的方案了。

他们是怎么披露的

全程按行规来:先私下通知方案作者、留出反应时间,再公开;同时找了学者确认结果的有效性。HAWK 那个 6 月就发给了 HAWK 的作者,公开发布的同时同步给了 NIST 的公开邮件列表。两篇论文的副本提前发给了美国政府和产业界伙伴,开过讨论会。接下来几周他们要办一场学术研讨会,讨论语言模型在安全和密码学研究里该扮演什么角色。

这也不是语言模型第一次做研究级数学:Google 用 Gemini 解了几个 Erdős 问题,OpenAI 用 GPT 解决了单位距离猜想,Anthropic 本月早些时候宣布 Claude Fable 5 解决了雅可比猜想。密码学用的是同一批能力,只不过这次找出来的东西离真实系统更近。

最后还留了个没答的问题:如果哪天模型在真正在用的密码系统里找出漏洞,研究者该怎么反应?这个问题得学界、政府、产业一起来回答。

一句话总结

AI 已经具备了顶尖密码学专家级别的科研和推演能力。这不会危及你今天的资金和隐私安全,但它将改变未来网络安全和算法防护的建设方式。

关于数字的一处出入:报告正文写 HAWK-256 的破解成本「原以为是 2 的 64 次方,Mythos 证明只要 2 的 38 次方」,而论文 Table 1 写的是 2 的 62 次方降到 2 的 38 次方,且那张表算的是一次搜索的成本、报告说的是整套密钥恢复,两者口径也不完全对应。本文正文采用论文表里的数字。另外报告的脚注称 AES 那个攻击「要花几亿美元才实施得了」,与它正文「完全不实用」以及论文「需要 2 的 105 次方条明文和 2 的 89 次方的时间与内存」的口径对不上,本文只采用论文的口径。
来源
Discovering cryptographic weaknesses with ClaudeAnthropic Frontier Red Team·研究博客·2026-07-28
本站说明
HAWK 论文作者 Zygimantas Straznickas、Stephen A. Weis;AES 论文作者 Milad Nasr、Nicholas Carlini,均在 Anthropic。正文所有数字与技术细节核对自两篇论文原文(HAWK 论文 29 页、AES 论文 45 页),与报告口径不一致处已在文末标出。文中所有图表均为本站绘制的示意图,报告原文除封面外没有配图,示意图的依据是两篇论文。