Google AI 发明了自己的防窃听加密算法

简介:

Google Brain创建了两个人工智能(AI)系统,这两种系统完善了各自的加密算法,保护信息免遭第三个人工智能系统的破解,这第三个人工智能系统在竭力完善自己的方法,以便破解人工智能生成的密码。这项研究很成功:前两个人工智能系统从零开始学会了如何安全地通信。

image

加密系统架构。P =输入的明文,K =共享密匙,C =加密文本,PEve和PBob 为经过计算后得出的明文输出。

Google Brain团队的总部位于加州芒廷维尤城,独立于设在伦敦的Deep Mind,它最初设计了三个相当普通的神经网络:Alice、 Bob和Eve。每个神经网络都被赋予了一个非常明确的任务:Alice的任务是向Bob发送保密信息,Bob的任务是解译这个信息,而Eve的任务则是窃听这个信息并尝试对其进行破译。相对于Eve,Alice和Bob有一个优势,即它们拥有一个共享密钥(也就是对称加密)。

重要的是,这两个人工智能都不会透露它们是如何对信息进行加密的,或是使用的是何种密码技术。它们只被给予了一个损失函数(一个失败条件),随后它们就利用这一损失函数开始工作。在Eve方面,损失函数非常简单,即Alice的原始输入明文和其猜测之间的差距,以对和错二进制表示。对于Alice和Bob,损失函数比较复杂:如果Bob的猜测(也以二进制表示)与原始的输入明文差距过大,即为损失;对于Alice,如果Eve的猜测优于随意猜测,那么即为损失。由此创建了一个生成对抗网络(GAN)。

Alice、Bob和Eve都共享了相同的“组合与变换”神经网络架构,但是它们都被独立预置,除了Alice和Bob的共享密钥外没有其它的联系了。对于Alice,密钥和明文被输入至神经网络的第一层。对于Bob,其获得了密钥和密文。对于Eve,其只得到了密文。第一层被完全连接,因此文本和密钥可实现混合。在第一层之后是大量的卷积层,它们学习对从上一个层那里获得的字节使用函数。它们不知道这个函数可能是什么,仅是不断地进行学习。对于Alice,最后一层负责发出某种密文,而Bob 和 Eve输出的则为明文。

image

在学习期间Bob和Eve的重建误差。我们能够看到Eve开始进行改进,但是Alice-Bob加密方法中的改变让Eve再次出局。

结果……喜忧参半。随着Bob不再重建Alice的信息,部分尝试变成了一个彻底的失败。在大部分时间当中,Alice和Bob设法改进了系统,在这个系统中它们的通讯几乎没有什么错误。在部分测试中,Eve的猜测较随意猜测有所提升,但是Alice和Bob通常会通过改进加密技术进行回应,直至Eve彻底失去机会(见曲线图)。

研究人员没有对Alice和Bob所设计的加密方法进行详细的分析。不过,他们观察到这依赖于密钥和明文。他们表示:“这不单纯是XOR。特别是,输出值常常为不同于0和1的浮点值。”

最后,研究人员Martín Abadi和David G. Andersen表示,神经网络确实能够学习保护它们的通讯,只需告诉Alice评估安全高于一切,并且重要的是,不需要指定某套加密算法就可具有保密性。

除了数据的对称加密,密码学还有很多东西。研究人员称,未来的工作可能会考虑“隐写术”(即将数据隐藏在其他媒质中)和非对称(公钥)加密。对于Eve能否有可能一直充当一个优秀对手,研究人员认为:“虽然神经网络似乎不太可能会变得精通密码分析,但是它们或许在理解元数据和流量分析方面非常有效。”

文章转载自 开源中国社区 [http://www.oschina.net]

目录
相关文章
|
10月前
|
人工智能 算法 搜索推荐
电商API的“AI革命”:全球万亿市场如何被算法重新定义?
AI+电商API正引领智能商业变革,通过智能推荐、动态定价与自动化运营三大核心场景,大幅提升转化率、利润率与用户体验。2025年,75%电商API将具备个性化能力,90%业务实现智能决策,AI与API的深度融合将成为未来电商竞争的关键基石。
|
人工智能 自然语言处理 算法
阿里云 AI 搜索开放平台:从算法到业务——AI 搜索驱动企业智能化升级
本文介绍了阿里云 AI 搜索开放平台的技术的特点及其在各行业的应用。
1323 3
|
8月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
当AI提示词遇见精密算法:TimeGuessr如何用数学魔法打造文化游戏新体验
TimeGuessr融合AI与历史文化,首创时间与空间双维度评分体系,结合分段惩罚、Haversine距离计算与加权算法,辅以连击、速度与完美奖励机制,实现公平且富挑战性的游戏体验。
|
10月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
AI-Compass RLHF人类反馈强化学习技术栈:集成TRL、OpenRLHF、veRL等框架,涵盖PPO、DPO算法实现大模型人类价值对齐
AI-Compass RLHF人类反馈强化学习技术栈:集成TRL、OpenRLHF、veRL等框架,涵盖PPO、DPO算法实现大模型人类价值对齐
 AI-Compass RLHF人类反馈强化学习技术栈:集成TRL、OpenRLHF、veRL等框架,涵盖PPO、DPO算法实现大模型人类价值对齐
|
人工智能 编解码 算法
DeepSeek加持的通义灵码2.0 AI程序员实战案例:助力嵌入式开发中的算法生成革新
本文介绍了通义灵码2.0 AI程序员在嵌入式开发中的实战应用。通过安装VS Code插件并登录阿里云账号,用户可切换至DeepSeek V3模型,利用其强大的代码生成能力。实战案例中,AI程序员根据自然语言描述快速生成了C语言的base64编解码算法,包括源代码、头文件、测试代码和CMake编译脚本。即使在编译错误和需求迭代的情况下,AI程序员也能迅速分析问题并修复代码,最终成功实现功能。作者认为,通义灵码2.0显著提升了开发效率,打破了编程语言限制,是AI编程从辅助工具向工程级协同开发转变的重要标志,值得开发者广泛使用。
9631 71
DeepSeek加持的通义灵码2.0 AI程序员实战案例:助力嵌入式开发中的算法生成革新
|
人工智能 安全 API
这款流行 AI 工具被盗用挖取加密货币,这些隐患你需要知道
Docker 镜像被注入挖矿脚本并不是个别现象,而是一个需要引起重视的安全问题,本文向大家分享下 Higress 防范此类风险的相关经验。
612 102
|
10月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
AI-Compass 强化学习模块:理论到实战完整RL技术生态,涵盖10+主流框架、多智能体算法、游戏AI与金融量化应用
AI-Compass 强化学习模块:理论到实战完整RL技术生态,涵盖10+主流框架、多智能体算法、游戏AI与金融量化应用
|
机器学习/深度学习 人工智能 JSON
这个AI把arXiv变成代码工厂,快速复现顶会算法!Paper2Code:AI论文自动转代码神器,多智能体框架颠覆科研复现
Paper2Code是由韩国科学技术院与DeepAuto.ai联合开发的多智能体框架,通过规划、分析和代码生成三阶段流程,将机器学习论文自动转化为可执行代码仓库,显著提升科研复现效率。
1777 19
这个AI把arXiv变成代码工厂,快速复现顶会算法!Paper2Code:AI论文自动转代码神器,多智能体框架颠覆科研复现
|
9月前
|
人工智能 算法 计算机视觉
只需完成手画线稿,让AI算法帮你自动上色
本文介绍了如何利用图像处理技术生成手绘风格图像及自动上色的方法。内容涵盖图像灰度化、梯度调整、虚拟深度实现手绘效果,以及使用 Python 编程实现相关算法。此外,还介绍了 AI 工具 Style2Paints V4.5,其可为线稿自动上色并支持多种线稿类型,如插画和手绘铅笔稿,适用于艺术创作与图像处理领域。

推荐镜像

更多