Claude AI desvela la semilla criptográfica de la NSA tras 25 años

Durante décadas, algunos de los criptógrafos más brillantes del mundo habían estado persiguiendo un fantasma. Cinco curvas matemáticas utilizadas para proteger las comunicaciones por Internet contenían números misteriosos proporcionados por la Agencia de Seguridad Nacional (NSA), y nadie podía explicar de forma satisfactoria de dónde procedían esos números. Las teorías iban desde bromas olvidadas hasta debilidades introducidas deliberadamente. Entonces, la IA Claude de Anthropic se enfrentó al rompecabezas y rastreó los números hasta un antiguo programa informático y unas marcas de tiempo que se remontaban a casi tres décadas atrás.

Un misterio de 25 años con la NSA como protagonista

La historia comienza a finales de la década de 1990, cuando los matemáticos estaban desarrollando estándares para la criptografía de curvas elípticas, un método para proteger la información digital mediante matemáticas sofisticadas. Cinco curvas, conocidas como P-192, P-224, P-256, P-384 y P-521, acabaron formando parte de las normas publicadas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Sus fórmulas matemáticas ayudaron a proteger sitios web, transacciones financieras y comunicaciones gubernamentales.

Pero aquí está el quid de la cuestión. Cada curva se había construido utilizando un misterioso número inicial de 160 bits denominado «semilla». Cualquiera podía verificar el procedimiento matemático utilizado para generar las curvas, pero nadie sabía cómo había elegido la NSA esos números originales. Esa pregunta sin respuesta alimentó las especulaciones de que la agencia podría haber seleccionado deliberadamente las semillas para ocultar una vulnerabilidad que solo sus propios especialistas pudieran explotar.

Los criptógrafos Neal Koblitz y Alfred Menezes analizaron la controversia en su artículo de 2015, «A Riddle Wrapped in an Enigma» (Un acertijo envuelto en un enigma). Nunca se demostró la existencia de ninguna puerta trasera práctica, pero el misterio se resistía a desaparecer.

La frase secreta que, al parecer, nunca existió

Durante años, la explicación predominante giraba en torno al matemático de la NSA Jerry Solinas, quien, según se dice, proporcionó las semillas originales. Solinas y otros recordaban que los números se habían generado mediante el hash de frases humorísticas en inglés, posiblemente algo parecido a «Jerry deserves a raise» (Jerry se merece un aumento). El hash convierte la información en una huella matemática de longitud fija. Por desgracia, nadie recordaba las frases exactas y, según se dice, el ordenador original había sido sustituido.

El propio Solinas intentó reconstruir el proceso sin éxito. El misterio acabó teniendo un precio. En octubre de 2023, el criptógrafo Filippo Valsorda ofreció una recompensa de 12 288 dólares a quien pudiera explicar el origen de las semillas. Un acuerdo benéfico de igualación elevó la recompensa potencial a 36 864 dólares. Durante tres años, nadie reclamó el dinero. Entonces entró en escena Claude.

Claude encuentra la respuesta que estaba a la vista de todos

Según la investigación de Anthropic publicada el 16 de octubre, un empleado pidió a un modelo de investigación interno de Claude que investigara las semillas sin mencionar la teoría de la frase secreta, que llevaba tiempo circulando. El modelo comenzó a examinar patrones asociados a programas informáticos más antiguos. Una pista destacó de inmediato. Varias semillas contenían grupos de números cuyos bits más significativos eran siempre ceros, un patrón con una probabilidad de aproximadamente 1 entre 5.810 de aparecer de forma aleatoria. Esto apuntaba hacia lrand48, un generador de números pseudoaleatorios comúnmente disponible en entornos de programación de la era Unix. A diferencia de los procesos verdaderamente aleatorios, los generadores pseudoaleatorios producen secuencias predecibles una vez que se conocen sus valores iniciales. Claude realizó un análisis matemático retrospectivo, recuperó los estados internos del generador y reprodujo exactamente las semillas publicadas. Entonces llegó la verdadera sorpresa.

Los valores iniciales se correspondían con marcas de tiempo de Unix, representaciones numéricas comunes de fechas y horas, de 1997 y 1998. El razonamiento registrado por el modelo reflejaba su propia incredulidad: «Esto es asombroso: resuelve el misterio de hace 25 años». Todo el proceso duró menos de 30 minutos.

Cinco curvas, cinco marcas de tiempo y una coincidencia extraordinaria

Los valores iniciales recuperados permitieron remontarse a las cinco curvas de campo primo del NIST hasta fechas concretas entre mayo de 1997 y abril de 1998. La P-192 se originó a partir de una marca de tiempo correspondiente al 18 de mayo de 1997, mientras que la P-521 se remontaba al 8 de agosto de ese mismo año. P-256 le siguió el 16 de agosto, P-384 el 30 de agosto y P-224 el 3 de abril de 1998. La receta aparente era casi cómicamente sencilla. Inicializar un generador de números aleatorios convencional con una marca de tiempo, generar semillas candidatas, comprobarlas según los requisitos matemáticos y seguir buscando hasta que surgiera una curva aceptable.

En el caso de P-256, la semilla aceptada apareció en la candidata número 1.842. Para P-224, se necesitaron 7.026 candidatas. Las coincidencias fueron exactas, reproduciendo los 160 bits de las semillas publicadas en lugar de limitarse a generar números de aspecto similar. Valsorda reprodujo de forma independiente los resultados utilizando el lenguaje de programación Go, lo que confirmó los hallazgos. Anthropic también publicó el código para que otros pudieran verificar el trabajo. Los resultados aportan una sólida evidencia matemática del método de generación, aunque no establecen con precisión quién manejó el software original ni por qué se rechazaron determinados candidatos.

Qué significa este descubrimiento para la seguridad en Internet

Las implicaciones son tranquilizadoras, aunque no equivalen a una garantía de seguridad universal. Una preocupación de larga data se refería a la posibilidad de que la NSA dispusiera de suficiente libertad a la hora de seleccionar semillas como para elegir deliberadamente curvas matemáticamente vulnerables. El proceso recuperado parece haber ofrecido muchas menos opciones de las que requerirían algunos ataques hipotéticos. Los investigadores de Anthropic estimaron unos 30 bits de libertad de selección bajo supuestos generosos, considerablemente menos que los aproximadamente 70 bits contemplados en un escenario propuesto de selección de vulnerabilidades.

Esto hace que esta teoría concreta sobre la puerta trasera resulte sustancialmente menos plausible. Es importante destacar que el descubrimiento no socava la criptografía de curvas elípticas ni establece que se haya descartado toda posible vulnerabilidad. Tampoco afecta directamente a Bitcoin ni a Ethereum, que utilizan una curva elíptica diferente denominada secp256k1.

Gregory Maxwell echa un jarro de agua fría sobre el gran momento de Claude

Curiosamente, el desarrollador de Bitcoin Gregory Maxwell ofreció una opinión menos entusiasta, afirmando en Hackernews que él mismo había sugerido investigar el mismo misterio criptográfico el 20 de septiembre a un amigo cuyos créditos de Anthropic AI estaban a punto de caducar. El agente de IA de su amigo dedicó horas al problema sin éxito, lo que dejó a Maxwell poco impresionado con sus capacidades de razonamiento.

Maxwell, un crítico abierto del enfoque de Anthropic respecto a la IA, cuestionó si la empresa había restringido las capacidades del modelo de su amigo y se burló de la publicidad que rodeaba el descubrimiento de Claude. No llegó a atribuirse el mérito ni a rebatir los hallazgos, sugiriendo que la diferencia en los resultados podría reflejar simplemente cómo se había dirigido a la IA.

«No digo esto para insinuar que Misanthropic haya secuestrado el trabajo de otra persona una vez más; se trata de una pregunta obvia que seguramente mucha gente se ha planteado y cuyo éxito probablemente dependía de un uso experto (que, sin duda, no se aplicó en el ejemplo de mi amigo)», escribió Maxwell. «Pero sí que me hace preguntarme si la empresa ha degradado de forma imperceptible el rendimiento del modelo».

Se paga la recompensa, pero quedan preguntas sin respuesta

El descubrimiento zanjó por fin el reto que Valsorda llevaba planteando desde hacía tres años. El equipo de Anthropic destinó la recompensa de 36 864 dólares al Internet Security Research Group, que gestiona Let’s Encrypt. Valsorda describió el hallazgo como algo que «ayuda a completar una página de la historia de la criptografía y refuerza nuestra confianza en estas primitivas criptográficas fundamentales». Quedan algunos cabos sueltos. Los investigadores no han explicado del todo por qué se descartaron algunos candidatos matemáticamente aceptables, y el origen de la semilla de otra curva, la B-163, sigue sin resolverse.

Aun así, el misterio central parece resuelto. Tras décadas de sospechas, especulaciones e intentos fallidos de reconstruir una frase secreta supuestamente olvidada, la respuesta se encontraba en una rutina informática corriente de los años noventa. Los misteriosos números de la NSA no ocultaban necesariamente un secreto elaborado. Es posible que simplemente estuvieran marcando el paso del tiempo.