Claude löst 25 Jahre altes NSA-Rätsel in 30 Minuten

Das KI-Modell Claude von Anthropic hat in weniger als einer halben Stunde ein Rätsel gelöst, das Sicherheitsexperten seit mehr als 25 Jahren beschäftigt. Es geht um rätselhafte Zahlen, die der US-Geheimdienst NSA bei der Entwicklung eines wichtigen Sicherheitsstandards verwendete.

Jahrelang bestand der Verdacht, der Geheimdienst habe damit eine Hintertür eingebaut, um verschlüsselte Daten entschlüsseln zu können. Nun deutet vieles darauf hin, dass die Zahlen einen weitaus einfacheren Ursprung haben.

Claude löst 25 Jahre altes NSA-Rätsel

Die Geschichte beginnt Ende der 1990er-Jahre, als der US-Geheimdienst NSA mathematische Daten für einen neuen Sicherheitsstandard lieferte. Das US-Standardisierungsinstitut NIST verabschiedete ihn im Jahr 2000. Die zugrunde liegende Technologie dient unter anderem dazu, den Internetverkehr, digitale Informationen und Finanzsysteme abzusichern.

Doch das Sicherheitsverfahren wies eine Besonderheit auf: Die NSA hatte bestimmte Zahlen verwendet, ohne zu erklären, wie sie ausgewählt worden waren. Das weckte Misstrauen unter Sicherheitsexperten. Sie fragten sich, ob der Geheimdienst gezielt Zahlen gewählt hatte, die es erleichterten, die Verschlüsselung zu knacken.

Die Enthüllungen von Edward Snowden verstärkten diesen Verdacht später. Sie zeigten, dass die NSA an Versuchen beteiligt gewesen war, kryptografische Sicherheitsverfahren zu schwächen. Das NIST strich schließlich sogar ein anderes, umstrittenes Verfahren aus seinen Empfehlungen.

Forscher versuchten jahrelang, den Ursprung der rätselhaften Zahlen zu ermitteln. Sie durchsuchten alte Dokumente, wandten sich an Behörden und suchten nach Hinweisen von beteiligten NSA-Mitarbeitern. Eine überzeugende Erklärung fanden sie jedoch nicht.

Das änderte sich in diesem Monat überraschend. Ein Mitarbeiter von Anthropic beauftragte ein internes Forschungsmodell von Claude damit, das Rätsel zu untersuchen. Er gab der KI keine bisherigen Theorien zur Herkunft der Zahlen vor, sondern ließ sie selbst nach einer Erklärung suchen.

Innerhalb einer halben Stunde fand Claude eine überraschende Antwort. Die Zahlen ließen sich mit lrand48 rekonstruieren, einem alten Computerprogramm, das scheinbar zufällige Zahlen erzeugt. Mit Zeitpunkten aus den Jahren 1997 und 1998 als Ausgangswerten konnte das Modell die ursprünglichen Berechnungen nachvollziehen.

Beim weitverbreiteten Sicherheitsverfahren P-256 fand Claude mit dem 1.842. Kandidaten eine exakte Übereinstimmung mit der veröffentlichten Zahl. Auch die Herkunft von vier weiteren rätselhaften Zahlen ließ sich auf diese Weise nachvollziehen.

Die Entdeckung überraschte selbst das KI-Modell. In seiner protokollierten Argumentation zweifelte Claude zunächst daran, ob das Ergebnis stimmen könne. Nach seinem Wissensstand war das Rätsel schließlich noch ungelöst.

Als sich die Berechnungen bestätigten, bezeichnete das Modell das Ergebnis begeistert als echte Entdeckung.

Was bedeutet die Entdeckung für die Sicherheit?

Das Ergebnis macht es weniger wahrscheinlich, dass die NSA die untersuchten Zahlen gezielt ausgewählt hat, um eine verborgene Schwachstelle zu schaffen. Stattdessen scheinen sie aus einem bereits vorhandenen Computerprogramm zu stammen, dessen Berechnungen nun jeder nachvollziehen kann.

Das ist bedeutsam, weil gerade die fehlende Erklärung jahrelang Misstrauen geweckt hatte. Sicherheitsexperten kannten die Zahlen zwar, konnten aber nicht überprüfen, warum die NSA ausgerechnet diese ausgewählt hatte.

Dennoch sind nicht alle Fragen beantwortet. So wissen Forscher bislang nicht, warum das ursprüngliche Programm einige geeignete Zahlen übersprang. Auch ist nicht vollständig geklärt, wie bestimmte andere Bestandteile der Sicherheitsverfahren festgelegt wurden.

Laut Anthropic besteht für Nutzer der betroffenen Sicherheitsstandards kein Handlungsbedarf. Die Entdeckung hat keine neue Schwachstelle offengelegt, sondern vor allem eine jahrelang offene Frage geklärt.

36.864 Dollar Belohnung für die Entdeckung

Für die Lösung des Rätsels war auch eine beträchtliche Belohnung ausgesetzt. Kryptografieforscher hatten 2023 demjenigen 12.288 Dollar versprochen, der die Herkunft der rätselhaften NSA-Zahlen ermitteln konnte.

Bei einer Spende des Preisgelds für einen guten Zweck sollte sich die Belohnung auf 36.864 Dollar erhöhen. Nachdem Claude das Rätsel gelöst hat, geht dieser volle Betrag nun an die Internet Security Research Group.

Die gemeinnützige Organisation steht hinter Let’s Encrypt. Der Dienst stellt kostenlose Sicherheitszertifikate bereit, mit denen Websites ihre Verbindungen absichern können.

Die Entdeckung hat damit noch eine weitere Folge: Das KI-Modell hat nicht nur in weniger als 30 Minuten ein Rätsel gelöst, das ein Vierteljahrhundert lang offenblieb. Dadurch kommen auch mehrere Zehntausend Dollar der Sicherheit des Internets zugute.