Anthropic의 새로운 암호 해독 연구 결과에 대한 분석
Anthropic의 미공개 고급 모델인 Claude Mythos가 차세대 암호화 알고리즘인 HAWK과 축소 라운드 AES에 대한 새로운 공격 결과를 도출했습니다. 특히 HAWK에 대한 공격은 기존 수학 도구를 극도로 치밀하게 적용하여 보안 강도를 절반으로 떨어뜨렸으며, 이는 AI가 방대한 데이터를 분석하고 응용하는 데 탁월한 능력을 보유하고 있음을 시사합니다.
어제 Anthropic은 아직 공개되지 않은 고급 모델인 Claude Mythos가 도출한 두 가지 새로운 암호 해독(cryptanalysis) 결과를 발표했습니다. 첫 번째 결과는 HAWK라는 서명 체계(signature scheme)에 대한 공격이며, 두 번째 결과는 축소 라운드 AES(reduced-round AES)에 대한 개선된 공격입니다. Anthropic은 또한 이러한 결과를 도출한 연구 과정을 설명하는 블로그 포스팅을 게시했습니다. 온라인에서 몇몇 사람들이 이것이 무슨 의미인지 저에게 물어왔습니다. 모든 대답을 가지고 있는지는 확실하지 않지만, 제가 현재 이해하고 있는 바를 조금이나마 정리해 보는 것이 도움이 될 것 같았습니다. 이 글은 순전히 저 개인의 생각이므로 (해당 분야의 전문가를 포함한) 다른 사람들의 의견은 다를 수 있다는 점을 염두에 두고 읽어주시기 바랍니다. 이 두 가지 새로운 결과는 매우 다른 두 분야를 다루고 있으며, 전반적인 결과의 질적인 수준도 매우 다릅니다. 거시적인 세계관이나 여러분이 가진 암호화폐를 당장 다 팔아야 하는지에 대한 논의로 넘어가기 전에, 잠시 이 연구 결과의 실질적인 내용에 대해 이야기해 보겠습니다.
HAWK. 첫 번째는 비표준 서명 체계인 HAWK에 대한 새로운 키 복구 알고리즘입니다. HAWK은 모듈 격자 동형 문제(module-LIP)를 기반으로 제안된 양자 내성(post-quantum-safe) 서명 체계입니다. 결과 자체에 대한 Claude가 작성한 간략한 요약은 이곳을 참조하세요. 이 결과에 대해 알아야 할 5가지 사항이 있습니다. 첫째, HAWK은 실제 배포되거나 표준으로 채택된 알고리즘이 아니라 제안 단계의 알고리즘입니다. 둘째, 현재 표준화가 진행 중인 Falcon 서명 체계와 관련이 있지만, 이 공격이 Falcon(다른 어려운 문제를 기반으로 함) 환경으로 직접 전이되지는 않습니다. 셋째, 그럼에도 불구하고 HAWK은 미래의 표준으로 평가받는 과정에서 꽤 진전된 상태에 있었습니다. 넷째, 이 공격이 SF 영화처럼 '실제 배포된' HAWK을 완전히 파괴하는 것은 아닙니다. 이 공격은 여전히 지수 시간(exponential time)이 소요되지만, 알고리즘의 '비트' 단위 보안 강도를 대략 절반으로 떨어뜨립니다. 즉, 키 크기를 두 배로 늘리면 이론적으로 해결할 수 있습니다. 하지만 이는 체계의 효율성을 떨어뜨리며, HAWK이 다른 대안들보다 더 효율적이라는 점 자체가 존재 이유였기 때문에 알고리즘의 존립을 정당화하기가 훨씬 어려워졌습니다. 다섯째, 이 공격은 저자들이 테스트용으로 제공한 약화된 '챌린지 인스턴스'에 대해 실제 작동하는 코드를 생성했으며, 몇 시간 내에 실행을 완료했습니다. 비록 이 인스턴스가 실제 배포를 위해 제안된 파라미터를 사용하지는 않았지만, 암호 해독적 취약점이 충분히 존재함을 명확히 보여줍니다. 특히 우려되는 부분 (그래서 AI가 더 잘할 수 있는 부분)은 이 공격이 근본적으로 새로운 수학을 발명해 낸 것이 아니라는 점입니다. 그저 이미 널리 알려진 기존의 도구들을 확장하여 훌륭한 결과를 얻어낸 것뿐입니다. 이 마지막 부분은 매우 중요합니다. Claude에게 생각을 물어보았는데, Claude는 사족을 붙이지 않고 이렇게 답했습니다. "이것을 진정으로 흥미롭게 만들고, 솔직히 말해 이 분야에게 조금 부끄러운 점은, 어떤 구성 요소도 새롭거나 특이하지 않다는 것입니다." 요약하자면, 누군가 우리가 이미 알고 있는 모든 도구를 훨씬 더 철저하게 적용하여 결과를 도출해 낸 것입니다. 간단히 말해: 이것이야말로 공격형 AI들이 훌륭하게 수행하는 작업 방식입니다.
AES. 두 번째 결과는 축소 라운드 AES(reduced-round AES)에 대한 새로운 공격입니다. 대부분의 사람들은 'AES 공격'이라는 말만 듣고 패닉에 빠지기 때문에 이 결과는 처음에는 더욱 흥미롭게 들릴 수 있습니다. 하지만 오히려 훨씬 덜 흥미로운 결과이기도 합니다. 이 글을 읽는 대부분의 독자들은 AES가 거의 모든 곳에서 사용되는 표준 블록 암호라는 것을 알 것입니다. 이는 2001년부터 표준이 되었으며, NSA(미국 국가안보국)가 수행한 상당한 양의 비공개 테스트를 포함하여 지금까지 행해진 모든 의미 있는 공격을 견뎌냈습니다. 전체 암호를 공격하는 것은 매우 어렵기 때문에, 암호 해독가들은 암호화 방식을 약화시킨 '축소 라운드' 버전에 대해 연구를 수행하는 것이 일반적입니다. 전체 AES 암호는 키 크기에 따라 10, 12 또는 14 라운드로 실행됩니다. 새로운 Anthropic의 결과는 7라운드라는 약화된 변형을 공격합니다. 결정적으로, 7라운드 AES에 대한 공격은 새로운 것이 아닙니다. 이미 여러 차례 시도되었습니다. 사실, 이번 Anthropic의 새로운 결과는 그저 약간 개선된 수준의 결과일 뿐입니다.