Hai working paper của Google DeepMind cho thấy AI agent có thể đẩy nhanh cả tính toán lẫn kiểm chứng trong nghiên cứu mật mã. Kết quả chỉ nhắm vào RSA 1024-bit đã lỗi thời, không phải bằng chứng RSA 2048-bit bị phá; thay đổi lớn hơn nằm ở tốc độ mà các giả định an toàn có thể được thử thách.
DeepMind đưa AI vào phòng thí nghiệm mật mã: RSA 1024 chưa bị phá, nhưng nhịp nghiên cứu đã khác
Một kết quả mật mã rất dễ bị đẩy thành tiêu đề kiểu “AI phá được RSA”. Nhưng hai working paper Google DeepMind công bố trong ngày 5–6/11 nói một câu chuyện hẹp hơn — và đáng theo dõi hơn. Các nhà nghiên cứu đã dùng AI agent để đẩy nhanh những phép tính vốn tốn nhiều tháng, đồng thời phát triển một hướng phân tích mới cho các hệ RSA 1024-bit đã lỗi thời. Chính nhóm tác giả nhấn mạnh kết quả này không đe dọa các hệ thống triển khai dựa trên RSA 2048-bit trở lên.
Điểm cần phân biệt ngay từ đầu: RSA không chỉ là phép phân tích một số nguyên lớn thành hai thừa số nguyên tố. Trong thực tế, hệ thống còn có các giao diện ký số, nơi thiết bị giữ khóa bí mật nhận dữ liệu đầu vào rồi trả về chữ ký. Nếu một đối tượng có thể gửi đủ nhiều đầu vào được lựa chọn theo ý mình tới một giao diện ký không an toàn, lượng câu trả lời đó có thể trở thành “oracle” — một nguồn thông tin để suy ra cách tạo chữ ký hợp lệ khác mà không cần lấy khóa bí mật ra khỏi thiết bị.
Đây là hướng tấn công đã được nghiên cứu từ lâu. Điều mới trong tài liệu của DeepMind là cách nhóm đưa nó tới gần hơn với các định dạng chữ ký có ràng buộc đầu vào, và cách AI agent tham gia vào công việc triển khai, thử nghiệm, sửa lỗi ở quy mô lớn.
Con số 3,5 lần là kết quả đo được; 30 lần là ước tính lý thuyết
Working paper có tên Modular Roots from a Restricted Oracle: Faster Affine Roots and a 1024-bit Computation xử lý bài toán tìm căn bậc trong mô-đun RSA khi đối thủ chỉ có thể hỏi thiết bị ký những đầu vào theo một định dạng nhất định. Với PKCS#1 v1.5 trên khóa 1024-bit, nhóm chứng minh rằng khi phần dữ liệu mà người gọi kiểm soát đủ dài — xấp xỉ từ nửa khối trở lên, tương ứng trường hợp digest 64 byte trong phân tích của họ — ràng buộc định dạng không còn làm bài toán khó hơn đáng kể so với oracle không giới hạn. Trường hợp digest 32 byte vẫn khó hơn và cần thuật toán khác.
Phần thực nghiệm cần được đọc chính xác. Nhóm tái hiện một phép tính 1024-bit đã được công bố trước đó, dùng cùng thuật toán, cùng đa thức và cùng các giới hạn tính toán. Lần chạy mới tiêu tốn 391 CPU core-years, so với 1.380 core-years của nghiên cứu trước — ít hơn khoảng 3,5 lần. Chính tác giả nói đây là cải thiện về triển khai và thực thi, không phải bằng chứng rằng thuật toán cũ vừa được thay bằng một thuật toán hoàn toàn mới.
Điều đáng chú ý hơn là thời gian lịch. Hai agent phối hợp thiết kế, viết mã, tối ưu, chạy và gỡ lỗi phép tính trong chưa đầy bốn ngày kể từ khi bắt đầu công việc quy mô lớn. Tài liệu cho biết chúng viết khoảng 33.500 dòng mã mới, chạy 336 thí nghiệm phân tán và sử dụng tối đa 300.000 CPU core cùng 16 GPU. Con số core-years đo tổng lượng công việc tính toán; việc hoàn thành trong vài ngày phản ánh khả năng song song hóa và tổ chức công việc, chứ không có nghĩa một máy tính đơn lẻ đã mạnh lên hàng trăm nghìn lần.
Working paper thứ hai, Fan Factories: Multiple Number Fields in Factorization Factories and Batch NFS, đi theo hướng khác: tối ưu việc phân tích nhiều số nguyên có cùng độ dài khóa. Ý tưởng là một phần công việc ban đầu có thể được dùng chung cho cả lô khóa, thay vì lặp lại toàn bộ quy trình cho từng khóa. Ở mức ước tính leading-order, nếu dành ngân sách tiền xử lý tương đương một lần phân tích bằng GNFS, chi phí cho mỗi số nguyên 1024-bit tiếp theo có thể thấp hơn khoảng 30 lần so với phương pháp MNFS trước đó.
Nhưng đây không phải benchmark cho thấy hàng loạt khóa đang được phá ngoài thực tế. Bài báo nói rõ các ước tính dựa trên những giả thuyết chuẩn của phân tích Number Field Sieve; các hạng tử tiệm cận bị lược bỏ không cho phép chuyển thẳng con số 30 lần thành thời gian chạy thực tế. Các đồng nhất thức đại số và nhân chứng khả thi được kiểm tra bằng Lean 4, còn quy trình hai agent dùng một mô hình tạo chứng minh và một mô hình khác kiểm tra chúng. Đây là tiến bộ về phương pháp và độ tin cậy của lập luận, không phải một cuộc tấn công đã được thử trên hệ thống đang vận hành.
Rủi ro thực tế nằm ở phần hạ tầng cũ
Theo hướng dẫn NIST SP 800-131A, khóa RSA dưới 2048 bit không còn được chấp nhận để tạo chữ ký số mới trong các hệ thống thuộc phạm vi hướng dẫn liên bang Mỹ; khóa 1024-bit chỉ còn được phép dùng trong một số tình huống xác minh chữ ký cũ. Điều đó không có nghĩa mọi khóa 1024-bit đã biến mất. Thiết bị nhúng lâu năm, firmware, chuỗi chứng thư cũ hay hệ thống xác thực đặc thù có thể tồn tại lâu hơn vòng đời phần mềm mà chúng phụ thuộc.
Vì thế, việc cần làm không phải là hoảng hốt thay toàn bộ chứng thư RSA 2048-bit chỉ vì một tiêu đề về DeepMind. Đội vận hành nên kiểm kê những nơi còn dùng khóa 1024-bit, đặc biệt là thiết bị ký phần cứng và giao diện cho phép gọi thao tác RSA thô. Với các hệ thống còn giữ khóa cũ để xác minh, cần hiểu rõ phạm vi sử dụng và kế hoạch thay thế. Song song đó, lộ trình hậu lượng tử vẫn quan trọng: các kết quả mới không thay thế nhu cầu chuyển đổi khỏi những thuật toán khóa công khai có thể bị máy tính lượng tử đủ mạnh đe dọa trong tương lai.
Tác động sâu hơn của nghiên cứu này nằm ở tốc độ. Mật mã học thường tiến triển qua những chứng minh và phép tính khó, đòi hỏi chuyên gia có nhiều năm kinh nghiệm. AI agent chưa tự mình quyết định đâu là giả định toán học cần phá, và các kết quả vẫn được xây dựng trong khuôn khổ nhóm nghiên cứu có chuyên môn. Nhưng khi agent có thể viết mã, tổ chức thử nghiệm phân tán, phát hiện lỗi chỉ mục và sửa chúng trong vài ngày, khoảng cách giữa một ý tưởng trên giấy và một phép thử quy mô lớn đang thu hẹp.
Đó là lý do hai tài liệu này đáng quan tâm ngay cả khi RSA 2048-bit không bị đe dọa. Một hệ mật mã không chỉ được đánh giá bằng những gì máy tính làm được hôm nay, mà còn bằng tốc độ các giả định của nó có thể bị kiểm tra lại ngày mai. Với các hệ thống cũ, cửa sổ chuẩn bị có thể ngắn hơn dự tính — và với người làm an ninh, kiểm kê khóa yếu vẫn là việc nên làm trước khi có một tiêu đề giật gân tiếp theo.
Nguồn tham khảo
- Google DeepMind — Modular Roots from a Restricted Oracle: Faster Affine Roots and a 1024-bit Computation (Working Paper)
- Google DeepMind — Fan Factories: Multiple Number Fields in Factorization Factories and Batch NFS (Working Paper)
- Laura Shea, Miro Haller, Adam Suhl, Nadia Heninger, Emmanuel Thomé — Forging 1024-bit RSA signatures in nearly SNFS time, IACR Cryptology ePrint Archive, 2026/2131
- NIST — SP 800-131A Rev. 2: Transitioning the Use of Cryptographic Algorithms and Key Lengths
