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Sicherheit·2 Min. Lesezeit

Google DeepMind prüft Signal-Sicherheit mit AlphaProof Code

Google DeepMind hat den Post-Quanten-Handshake PQXDH und den Triple Ratchet von Signal formal verifiziert – mit KI-Agenten und menschlicher Kontrolle.

Abstract illustration of a padlock and lines of code representing formal verification of Signal's encrypted messaging protocol.
Bild: theregister

Forscher von Google DeepMind haben die Sicherheit des Messengers Signal formal verifiziert. Nach eigenen Angaben ist es das erste Mal, dass eine KI dabei geholfen hat, Sicherheitsgarantien auf Protokollebene mit einer weit verbreiteten kryptografischen Implementierung zu verknüpfen.

Das Team setzte dafür AlphaProof Code ein, ein Multi-Agenten-Framework zur formalen Spezifikation und Verifikation von Software. Ein menschlich geführter Agent schreibt eine Lean-Spezifikation und bewertet die Semantik des Maschinencodes; weitere Agenten verfassen einen Beweis, den der Lean-Kernel gegen die Spezifikation prüft. Verifiziert wurden Signals Post-Quanten-Handshake PQXDH und der Triple Ratchet. Damit gelten das Design von libsignal bei Forward Secrecy, Authentifizierung, Post-Compromise Security und Handshake-Geheimhaltung als bestätigt.

So lief das Verfahren ab

Zunächst übersetzten die Forscher mit verschiedenen Modellen die Sicherheitsziele von Signal in eine von Menschen geprüfte mathematische Spezifikation. Anschließend erzeugten Gemini-Carbon-Agenten Lean-Code, der die Korrektheit der libsignal-Implementierung beweist. Es entstanden 6,5 Millionen Zeilen Lean; ein Audit-Durchlauf markierte Stellen, die Menschen prüfen mussten.

Das Ergebnis ist theoretisch: Es setzt perfekte Kryptografie voraus und garantiert nicht die rechnerische Geheimhaltung von Bytes. Dennoch ist es eine belastbare Aussage zur Korrektheit – und ein Schritt in Richtung einer Aufgabe, die die Beneficial AI Foundation im April gestellt hat: das Signal-Protokoll und die App mit Lean formal zu verifizieren.

Warum das wichtig ist

Formale Verifikation war bislang extrem aufwendig: Beim seL4-Mikrokernel waren es 20 Personenjahre, beim verifizierten C-Compiler CompCert sechs Jahre. Die Signal-Arbeit dauerte laut dem Paper vier Wochen mit fünf Personen und „ziemlich vielen Tokens“.

Swarat Chaudhuri von Google DeepMind sagt, das Verifizieren selbst lasse sich nun skalieren; die schwierige Frage sei, was überhaupt zu verifizieren ist – ein Prozess mit Menschen im Loop. Angesichts wachsender offensiver KI-Fähigkeiten und vieler unsicherer Systeme wolle man die Methode künftig schon beim Softwaredesign und für Code allgemein einsetzen. „Die nächste Grenze ist nicht der Beweis, sondern die Spezifikation“, so Chaudhuri.

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Schlagwörter:google deepmindsignalalphaproof codeformal verificationpost-quantumlean

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