Claude AI ไขปริศนารหัสลับ NSA อายุ 25 ปีสำเร็จแล้ว

เมื่อ AI ไขคดีปริศนาที่มืดแปดด้านที่สุดแห่งวงการรหัสผ่าน

ตลอดช่วงเวลากว่ายี่สิบปีที่ผ่านมา เหล่านักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัย ต่างคลางแคลงใจเกี่ยวกับเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ปกป้องอินเทอร์เน็ต ย้อนกลับไปในช่วงปลายทศวรรษ 1990 หน่วยงานความมั่นคงแห่งชาติของสหรัฐฯ (NSA) ได้ส่งมอบชุดตัวเลขที่ใช้สร้างมาตรฐานความปลอดภัยสำคัญๆ แต่กลับไม่เคยอธิบายเลยว่า ตัวเลขพวกนี้มาจากไหน

ความเงียบนั้นทำให้หลายฝ่ายกังวลว่า NSA อาจแอบสร้าง 'ประตูหลัง' (backdoor) เพื่อแอบเข้าถึงระบบความปลอดภัยอินเทอร์เน็ต ทว่าปริศนาที่ค้างคามานานนี้ถูกไขกระจ่างแล้ว และคำตอบไม่ได้มาจากนักรหัสวิทยาที่เป็นมนุษย์ แต่เป็นโมเดล AI จาก Anthropic ที่ไขปริศนานี้ได้ในเวลาไม่ถึง 30 นาที

มาทำความเข้าใจ Elliptic Curves: แม่กุญแจดิจิทัลของโลกเว็บ

เพื่อให้เห็นภาพว่าการค้นพบนี้สำคัญอย่างไร ลองมาดูวิธีทำงานของระบบความปลอดภัยดิจิทัลในปัจจุบันกัน กิจกรรมบนอินเทอร์เน็ตในชีวิตประจำวันของเรา ไม่ว่าจะเป็นแอปธนาคารไปจนถึงการปกป้องกระเป๋า BitcoinBTC-0.72% ต่างพึ่งพาสิ่งที่เรียกว่า การเข้ารหัสแบบเส้นโค้งวงรี (elliptic-curve cryptography)

ลองจินตนาการว่า elliptic curve เปรียบเหมือนพิมพ์เขียวของแม่กุญแจดิจิทัลสุดซับซ้อน ใครๆ ก็ดูพิมพ์เขียวนี้เพื่อตรวจสอบการทำงานได้ ผู้ใช้แต่ละคนจะมีคีย์ส่วนตัว (private key) เพื่อไขกุญแจของตัวเอง แต่ทุกคนยังต้องใช้พิมพ์เขียวคณิตศาสตร์ชุดเดียวกันเพื่อความปลอดภัย

ในปี 2000 สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติสหรัฐฯ (NIST) ได้ประกาศใช้มาตรฐานเส้นโค้งวงรีอย่างเป็นทางการ ซึ่งออกแบบโดย NSA โดยตรง ประเด็นคือ NSA ใช้ตัวเลขเริ่มต้นเฉพาะเจาะจงที่เรียกว่า seeds ในการสร้างเส้นโค้งคณิตศาสตร์เหล่านั้น และที่สำคัญคือ NSA ไม่เคยยอมบอกเลยว่า ไปเอาชุดตัวเลข seeds เหล่านั้นมาจากไหน

ต่อมาในปี 2013 เมื่อ Edward Snowden ออกมาเปิดโปงว่า NSA พยายามเจาะระบบและลดทอนมาตรฐานการเข้ารหัสระดับโลก ความสงสัยของสังคมก็ยิ่งเพิ่มสูงขึ้น นักวิจัยเกรงว่า NSA อาจจงใจเลือก seeds ที่มีจุดอ่อนซ่อนอยู่ เพื่อให้ตัวเองแอบเข้าถึงข้อมูลได้เพียงผู้เดียว

การตามหาคำตอบยาวนาน 25 ปี

ตลอด 25 ปี นักรหัสวิทยาพยายามหาที่มาของ seeds ปริศนาเหล่านี้ นักรหัสวิทยา Neal Koblitz และ Alfred Menezes ได้ชี้ให้เห็นประเด็นนี้ในงานวิจัยปี 2015 ที่ชื่อว่า A Riddle Wrapped in an Enigma โดย Menezes จำได้ว่าเขาได้รับ seeds เหล่านี้มาจาก Jerry Solinas นักคณิตศาสตร์ของ NSA ตั้งแต่ปี 1997

นักวิจัยด้านความปลอดภัย Steve Weis ใช้เวลาหลายปีค้นหาคำตอบ ถึงขั้นยื่นขอข้อมูลเปิดเผยจากภาครัฐในปี 2018 แต่ NIST แจ้งว่าไม่มีเอกสารบันทึกไว้ ส่วน NSA ก็เงียบหายไปเลย ทฤษฎียอดฮิตตลับหนึ่งเชื่อว่า Solinas อาจใช้ข้อความขำๆ ที่ตัวเองลืมไปแล้ว ทำให้เหล่านักสืบต้องสุ่มสุ่มลองผสมคำนับไม่ถ้วน

ในปี 2023 Filippo Valsorda วิศวกรด้านการเข้ารหัส และคณะ ได้ตั้งเงินรางวัลนำจับปริศนานี้เริ่มต้นที่ 12,288 ดอลลาร์ ซึ่งต่อมาเพิ่มเป็นกว่า 36,000 ดอลลาร์หากนำไปบริจาคการกุศล ทว่าเมื่อ Solinas เสียชีวิตในปี 2023 นักวิจัยก็เหลือเพียงความทรงจำเก่าๆ กับตัวเลขที่ไม่สามารถหาคำตอบได้

Claude ค้นพบความจริงได้อย่างไร

จุดเปลี่ยนเกิดขึ้นเมื่อพนักงานของ Anthropic ลองให้โมเดล AI วิจัยภายในทดลองวิเคราะห์ seeds ปริศนานี้ โดยนักวิจัยไม่ได้บอก AI เรื่องทฤษฎีข้อความที่ถูกลืมเลย เพื่อให้ AI วิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างเป็นอิสระและไร้อคติ

ในเวลาไม่ถึง 30 นาที Claude ได้แกะรอย seeds ปริศนาของ NIST ทั้ง 5 ชุด กลับไปพบว่ามันมาจาก `lrand48` ซึ่งเป็นฟังก์ชันสุ่มตัวเลขทั่วไปในคลังโปรแกรมภาษา C ยุคเก่า โดยใช้เวลาอ้างอิง (timestamp) จากปี 1997 และ 1998 ตัว AI สามารถจำลองอนุกรมตัวเลขเบื้องหลัง P-256 ซึ่งเป็นเส้นโค้งความปลอดภัยที่นิยมใช้แพร่หลาย และพบ seed ที่ตรงกันเป๊ะในการสุ่มรอบที่ 1,842

ในระหว่างกระบวนการคิดวิเคราะห์ภายใน Claude ได้แสดงความประหลาดใจต่อการค้นพบของตัวเอง:

นี่มันน่าทึ่งมาก มันไขปริศนาอายุ 25 ปีได้เลยนะ... ในความเป็นจริงมันเป็นไปได้ไหมเนี่ย? เท่าที่จำได้... เงินรางวัลยังไม่มีใครได้ไป... ว้าว นี่คือการค้นพบของจริงเลยนะ

ตอนนี้ใครๆ ก็สามารถรันโปรแกรมพื้นฐานเพื่อสร้างชุดตัวเลขเริ่มต้นที่ NSA เคยส่งมอบได้แล้ว ทาง Anthropic ข้อสังเกตว่า แม้จะยังมีความตั้งค่าเล็กๆ น้อยๆ บางจุดที่ยังไม่ทราบเหตุผล แต่การพบว่า seeds มาจากตัวสุ่มตัวเลขมาตรฐาน ก็ช่วยลดความน่าจะเป็นเรื่องการจงใจซ่อนช่องโหว่ประตูหลังลงไปได้มาก ผู้ใช้เส้นโค้ง NIST จึงไม่จำเป็นต้องดำเนินการใดๆ หรือเปลี่ยนระบบของตนเอง

เนื่องจากปริศนานี้ถูกไขได้แล้ว เงินรางวัล 36,864 ดอลลาร์ จึงมอบให้กับ Internet Security Research Group องค์กรไม่แสวงหากำไรผู้อยู่เบื้องหลัง Let's Encrypt ที่ให้บริการใบรับรองความปลอดภัยฟรีแก่เว็บไซต์ทั่วโลก

ทำไม Bitcoin ถึงไม่เคยตกอยู่ในอันตราย

ชาวคริปโตอาจสงสัยว่า การค้นพบเรื่อง NSA นี้ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของ Bitcoin หรือไม่ คำตอบสั้นๆ คือไม่เลยครับ Bitcoin ไม่เคยเกี่ยวข้องกับปริศนานี้ เพราะโครงสร้างของมันใช้เส้นโค้งวงรีคนละตัวที่ชื่อว่า secp256k1

ในขณะที่เส้นโค้ง P-256 ของ NIST มีตัวเลขยาว 77 หลักที่มาจาก seeds ปริศนาของ NSA แต่เส้นโค้ง `secp256k1` ของ Bitcoin กำหนดด้วยตัวเลขคงที่เล็กๆ เพียงสองตัวเท่านั้น การไม่มีตัวแปรให้ปรับแต่ง ทำให้เกือบไม่มีช่องว่างให้ใครแอบซ่อนจุดอ่อนไว้ในเส้นโค้งของ Bitcoin ได้เลย

Satoshi Nakamoto ผู้สร้าง Bitcoin ไม่เคยออกมาอธิบายต่อสาธารณะว่าทำไมถึงเลือก `secp256k1` ซึ่งก่อนหน้าที่ Bitcoin จะโด่งดัง เส้นโค้งนี้แทบไม่มีใครใช้ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างที่เรียบง่ายโดยไม่มี seeds ปริศนาจากรัฐบาล ถูกมองว่าเป็นจุดแข็งสำคัญมาโดยตลอด ต่อมา EthereumETH-0.87% ก็เลือกใช้เส้นโค้งนี้เช่นกัน และ Bitcoin ก็ยังคงใช้ต่อมาหลังการอัปเกรด Taproot ในปี 2021

ความท้าทายที่แท้จริงในอนาคต: ควอนตัมคอมพิวติ้ง

แม้ภัยคุกคามเรื่องประตูหลังของ NSA จะคลี่คลายไปแล้ว เครือข่ายบล็อกเชนยังคงต้องเผชิญกับปัจจัยระยะยาวอีกประการ นั่นคือ ควอนตัมคอมพิวติ้ง (quantum computing)

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีพลังคำนวณสูงพอ ในทางทฤษฎีอาจย้อนรหัสจาก public key บนบล็อกเชน เพื่อหา private key ที่คู่กันได้ ไม่ว่าจะใช้เส้นโค้งวงรีแบบใดก็ตาม

การพัฒนาฮาร์ดแวร์กำลังก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อไม่นานมานี้ Google เปิดเผยว่าชิป Willow รุ่นใหม่ สามารถลดอัตราความผิดพลาดในการคำนวณสำคัญๆ ลงได้ถึง 40 เท่า อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญย้ำว่า ปัจจุบันยังไม่มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมเครื่องใดใหญ่หรือเสถียรพอที่จะถอดรหัสคีย์ของ Bitcoin ได้ และยังไม่มีกรอบเวลาที่แน่ชัดว่าจะทำได้เมื่อใด

สรุปประเด็นสำคัญ

• Claude ไขปริศนา 25 ปี: โมเดล AI จาก Anthropic พิสูจน์ได้ในเวลาไม่ถึง 30 นาทีว่า ตัวเลขปริศนาของ NSA มาจากฟังก์ชันสุ่มตัวเลขของโปรแกรมภาษา C ยุคปี 90
• ไม่พบประตูหลังซ่อนอยู่: การค้นพบนี้ชี้ชัดว่า NSAไม่ได้สร้างจุดอ่อนแอบแฝงไว้ในเส้นโค้งวงรีของ NIST
• Bitcoin ไม่ได้รับผลกระทบ: Bitcoin พึ่งพาเส้นโค้ง `secp256k1` ซึ่งใช้สมการคงที่เรียบง่าย โดยไม่มีการนำ seeds ปริศนามาใช้
• เงินรางวัลมอบให้การกุศล: เงินรางวัล 36,864 ดอลลาร์จะถูกนำไปสนับสนุน Internet Security Research Group องค์กรไม่แสวงหากำไรเบื้องหลัง Let's Encrypt
• ควอนตัมคอมพิวติ้งยังเป็นเรื่องของอนาคต: แม้ระบบเข้ารหัสปัจจุบันจะปลอดภัย แต่นักวิจัยยังคงเฝ้าติดตามพัฒนาการด้านควอนตัม เช่น ชิป Willow ของ Google อย่างใกล้ชิด