Der Wissenschaftsautor Simon Singh steht neben einer Enigma-Maschine und spricht über die 15.354.393.600 Passwortvarianten, die die deutsche Verschlüsselungsbox mit ihren Kabelsalaten, Pseudozufallsrotoren und rekonfigurierbaren Steckbrettern zulässt. Er spricht über die streng geheime Arbeit in Bletchley Park, um den Code zu knacken – die von polnischen Mathematikern gelegte Grundlage; Alan Turings Bombe; Jahre frustrierter Bemühungen, die auf einen Durchbruch warten.
Hinter ihm zeigt ein Bildschirm, dass ihn eine künstliche Intelligenz in 13 Minuten geknackt hat.
Der Stunt wird von einer Datenanalysefirma gemacht. Es zeigt sein Toolset für maschinelles Lernen mit einer Live-Demonstration und konkurriert mit der besten Verschlüsselung der 1930er Jahre. Enigma Pattern hat mit Python eine Bombe zum Knacken von Codes für die Enigma-Maschine nachgebaut, die eingerichtet wurde, um alle möglichen Kombinationen einer Marinemaschine mit vier Rotoren zu testen. Mithilfe von Cloud Computing, das von DigitalOcean bereitgestellt wird, kann das System 2.000 virtuelle Server nutzen, um 41 Millionen Kombinationen pro Sekunde zu durchlaufen.
Diese rohe Gewalt ist jedoch nur die Hälfte des Ansatzes. Die Ausgabe der Bombe; die möglichen Buchstabenkombinationen werden in ein neuronales KI-Netz eingespeist, das mit einem Datensatz aus Märchen der Brüder Grimm trainiert wurde. Diese ermöglichen es ihm, Wörter zu identifizieren, die es für deutsch hält, und kann so automatisch die möglichen Kombinationen sichten, bis es etwas Verständliches findet. Anstatt die Eingabe einzuschränken, wird die riesige Menge an Ausgaben auf eine einzige, sinnvolle Zeile eingegrenzt.
In diesem Fall lautet diese Kombination:„Deutsch ist eine schöne Sprache“.
"Wichtig ist, dass aus diesen Wörtern kein Wörterbuch zusammengestellt wurde"
„Wichtig ist, dass aus diesen Wörtern kein Wörterbuch zusammengestellt wurde“, erklärt Mike Gibbons, Mitbegründer von Enigma Pattern. „Sie hat gelernt, dass deutsche Wörter beispielsweise oft so lang sind oder oft zwei- oder dreisilbig sind oder dass auf ein ‚S‘ oft ein ‚T‘ folgt. Also baut es diese Art von Regeln auf, anstatt zu versuchen, Wörter zu finden.“
Die gezeigte Technik soll einen Bezugsrahmen für die Art der Skala geben, die Enigma Pattern Unternehmen bieten kann, die von Finanzunternehmen bis hin zu medizinischen Unternehmen reichen. Geben Sie uns Ihre Daten, das gesamte Setup rühmt sich, und wir besorgen Ihnen Informationen. Während wahrscheinlich nicht viele Menschen neuronale Netze verwenden werden, um die Verschlüsselung aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs zu knacken, zeigt die Demo in großem Maße, wie eine Kombination aus künstlicher Intelligenz und schierer Rechenleistung ein ganz anderes Paradigma in Bezug auf die Geheimhaltung von Daten geschaffen hat.
„Das ist ein unfairer Kampf“, gibt Gibbons zu. „Die Jungs, die ursprünglich die Enigma-Maschine zusammengebaut haben, wussten, welche Möglichkeiten es gab, einen Code zu knacken, also haben sie sich dieses Design ausgedacht. Wenn Sie heute einen Code entwerfen, wissen Sie, dass es Leute wie uns mit den Fähigkeiten gibt, die wir haben, und wahrscheinlich Regierungen mit noch mehr Fähigkeiten. Also entwerfen Sie auf dieser Grundlage.“
(Oben:Simon Singh mit einer originalen Enigma-Maschine)
Siehe dazu Ehemaliger GCHQ-Chef:Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ist eine „überwältigend gute Sache“
Während es mit einem verschlüsselten deutschen Satz kurzen Prozess machte, hat die Arbeit von Enigma Pattern ernsthafte Einschränkungen. Das Grimm-Trainingsset zum Beispiel hätte ihm vielleicht geholfen, den Rhythmus und die Struktur deutscher Wörter zu erkennen, aber dasselbe System wäre bei englischen Wörtern oder jeder anderen Sprache für diese Angelegenheit ziemlich nutzlos. Es gibt auch das allgemeinere Problem, mit dem maschinelle Lerntechniken fertig werden müssen:das Black-Box-Problem.
Dies ist das Problem, nicht zu wissen, warum fortgeschrittene Algorithmen tun, was sie tun. Sie können die Eingabe und die Ergebnisse sehen, aber der Prozess des maschinellen Lernens ist undurchsichtig. Es ist ein großes Problem, wenn man bedenkt, dass die Tools, die zum Knacken einer Enigma-Maschine vor dem Computer verwendet wurden, von großen sozialen Infrastrukturen verwendet werden könnten, vom Gesundheitswesen bis zum Rechtssystem.
„Du sagst schließlich zu einer Maschine:Das ist mir zu komplex, du kümmerst dich darum.“
„Der Grund, warum wir diese Analyse an eine Maschine übergeben, ist, dass sie die normale menschliche Kapazität übersteigt“, sagt Gibbons. „Man sagt schließlich zu einer Maschine:Das ist mir zu komplex, du kümmerst dich darum. Es gibt Ihnen also einige Ergebnisse. Dann sagst du dazu:Erkläre mir jetzt in für mich verständlichen Worten, wie du darauf gekommen bist. Du stellst eine große Frage.
„Aber hier sind Prüfungsanforderungen erforderlich“, räumt er ein. „In den USA wird KI beispielsweise zur Beurteilung von Anträgen auf Bewährung eingesetzt, und ein grundlegender Mechanismus im Rechtssystem ist das Recht auf Berufung. Unter diesen Umständen muss es eindeutig in einer Weise gehandhabt werden, die erklärt werden kann. Also muss es eine Erklärungsmaschine geben, die in die andere Richtung zurückkommt.“
Zurück im Raum erscheint die eigentliche Enigma-Box im Vergleich dazu nachvollziehbar. Nach der Demo fragte ich Simon Singh, ob es etwas grundlegend anderes ist, eine mechanische und elektrische Maschine zu haben, verglichen mit den immateriellen Algorithmen der KI von Enigma Pattern.
„Wir bringen das in die Schulen, und Sie können es den Kindern zeigen, und sie verstehen jeden Aspekt davon“, erzählt er mir. „Wenn ich Ihnen Diagramme zeigen würde, würden Sie verstehen, wie die Verkabelung funktioniert, und Sie können das Klappern hören. Mit digitaler Verschlüsselung können Sie das auch tun. Es ist nichts Klobiges, nichts Mechanisches, aber ich kann sagen:Hier ist Ihre Nachricht in ASCII, hier sind Ihre Algorithmen, die sie verschlüsseln werden.
Er hält inne. „Aber es ist schön, ein Ding zu haben, das mechanisch und elektrisch ist; etwas, das Sie physisch vor sich sehen können“, fügt er hinzu und dreht einen Rotor.