1024 bitlik RSA hesaplaması 3 gün 22 saatte yeniden üretildi: Kritik adımları insan onayladı

Google DeepMind’in iki yapay zekâ ajanı, 1024 bitlik RSA imzası hesaplamasına ilişkin önceki bir deneyi tasarımdan sonuç doğrulamasına kadar 3 gün 22 saatte yeniden gerçekleştirdi. Araştırmacı yaklaşık 20 mesaj gönderdi.

Google DeepMind, çalışma makalesinde deneyi mevcut 1024 bitlik bir vakanın yeniden üretimi olarak tanımladı. Denetleyici ajan tasarım, hesaplama bütçesi ve aşama aşama doğrulamayı üstlendi. Uygulayıcı ajan kod yazdı, dağıtık işleri yürüttü ve hataları düzeltti. Doğrusal cebir çalışmalarının bir aşamasında ayrıca yardımcı bir ajan kullanıldı.

Araştırmacı deneyin hedefini ve hesaplama koşullarını belirledi, geri alınamaz adımların ilerlemesini onayladı. Kodu kendisi yazmadı ve dağıtık işleri kendisi yürütmedi.

Ajanlar yaklaşık 33.500 satır yeni kod yazdı ve 336 dağıtık deney gerçekleştirdi. Çalışmada en fazla yaklaşık 300.000 CPU çekirdeği ve 16 GPU kullanıldı.

Deney, RSA özel anahtarını kurtarmaya veya RSA modülünü asal çarpanlarına ayırmaya yönelik değildi. Gerçek bir üretim sistemine bağlanılarak da yürütülmedi.

Araştırma ekibi, imza işleminin sonucunu döndüren bir oracle programına önceden yaklaşık 4 milyar girdi isteği gönderdi. Ardından oracle bağlantısını keserek hesaplamaya devam etti.

Bağlantı kesildikten sonra yeni hedef değerin modüler kökü hesaplandı. Hedef değer belirlendikten sonra ek istek gönderilemedi. Bu kök, belirli koşullarda yeni bir mesaj için geçerli imza oluşturmakta kullanılabilir. Deney yalıtılmış bir ortamda yürütüldü.

Karşılaştırılan önceki çalışma, aynı 1024 bitlik vakada ilk kökü hesaplamak için 1.380 CPU çekirdek-yılı kullandı. DeepMind makalesinde bildirilen miktar 391 CPU çekirdek-yılı oldu.

CPU çekirdek-yılı, tek bir çekirdeğin bir yıl boyunca kullanılmasıyla yapılan hesaplama miktarını ifade ediyor. İki çalışma da aynı algoritmayı, modülü, polinomu ve sınır değerlerini kullandı. Makale, aradaki 3,5 katlık farkın yeni bir algoritmanın performansından değil, uygulama ve yürütme yöntemlerindeki iyileştirmeden kaynaklandığını belirtti.

Önceki çalışma yaklaşık 5 ay sürdü. DeepMind deneyi tasarımdan sonuç doğrulamasına kadar 3 gün 22 saat, büyük ölçekli eleme çalışmasının başlangıcından itibaren ise 3,2 gün sürdü.

Makale, süre farkının başlıca nedeninin paralelleştirme olduğunu açıkladı. CPU çekirdek-yılı toplam hesaplama miktarını gösterirken, geçen süre işlerin ne ölçüde bölünüp aynı anda yürütüldüğüne bağlı olarak değişiyor.

Bildirilen 391 CPU çekirdek-yılına GPU ile yapılan doğrusal cebir çalışmaları ile ön deneyler ve provalar için harcanan 7,5 CPU çekirdek-yılı dahil edilmedi. Araştırma ekibi, GPU çalışmalarını önceki araştırmanın CPU maliyetine dönüştürdüğünde farkın 3,4 kat, ön çalışmaları da dahil ettiğinde 3,3 kat olduğunu bildirdi. İki hesaplama farklı donanımlarda yapıldı.

Doğrulama sırasında 32 bitlik bir indeksin sınırı aşması nedeniyle kaydedilen yanıtın hatalı okunduğu belirlendi. Ajanlar hatayı düzeltti; önceden gönderilen oracle isteklerini tekrarlamak gerekmedi.

Makale, bu sonucun RSA-2048 veya daha yüksek sürümleri kullanan mevcut sistemlerin güvenliğini tehdit etmediğini belirtti.

Deneyde Bitcoin(BTC) imzaları test edilmedi. Bitcoin geliştirme projesi libsecp256k1, secp256k1 eğrisine dayalı ECDSA ve Schnorr imzalarını destekliyor. TokenPost daha önce RSA-2048’in asal çarpanlarına ayrılmasına ilişkin tahminlerle Bitcoin imza hesaplamasının farklı sorunlar olduğunu bildirmişti.