計算機要負(fù)責(zé)守護許多秘密。近日，一個由谷歌大腦，谷歌深度學(xué)習(xí)項目成員組成的研究團隊就向大家展示了機器學(xué)習(xí)是如何學(xué)會在眾多“眼線”的監(jiān)視下守護秘密信息。

研究員 Martín Abadi 和 David Andersen 證實，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ neural networks，或“neural nets，一種試圖模仿人類神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的計算系統(tǒng)）確實可以用簡單的加密技術(shù)搞定保密工作。

在實驗過程中，研究人員無需教給計算機任何具體的密碼學(xué)算法，它就能利用機器學(xué)習(xí)自動學(xué)會給文檔加密。雖然目前來看，這種加密水平和人類設(shè)計的加密系統(tǒng)比起來還相差甚遠(yuǎn)，尚處于起步階段，但這對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來說的確是一個進步，一個有意思的進步。正如實驗設(shè)計者所說：“本來醉翁之意就不在于破解密碼?！?/p>

谷歌大腦團隊用三個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行該實驗，并把它們分別起名為 Alice , Bob 和 Eve ，并且訓(xùn)練它們在交流中分別扮演好自己的角色。Alice 負(fù)責(zé)給 Bob 傳遞加密了的信息，Bob 負(fù)責(zé)解密，而 Eve 則負(fù)責(zé)竊聽。

為了使信息處于保密狀態(tài)，Alice 需要把原始普通信息轉(zhuǎn)化為亂碼，以混淆像中途截獲信息的 Eve 對信息的理解。而解密亂碼（或稱“密文”）的人只能是 Bob，別無他者。 Alice 和 Bob 會提前商量好一串?dāng)?shù)字，我們把它稱之為“密匙”。他們會利用密匙來進行加密和解密工作。而這個密匙究竟是什么， Eve無從知曉。（譯者注：這就是迪菲-赫爾曼公鑰加密的工作原理，關(guān)于迪菲和赫爾曼參見《40年前，他們奠定了計算機商業(yè)安全的基礎(chǔ)，還有今天蘋果不妥協(xié)的底氣》）

| 熟能生巧

一開始，Alice 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不能很好地將秘密信息送達 Bob。但隨著練習(xí)次數(shù)的增加，Alice 慢慢地形成了自己的加密策略，而 Bob 也學(xué)會了如何解密。

當(dāng)這個過程重復(fù) 15,000 次后，Bob 終于能夠?qū)lice 的“密文”還原成普通信息了。該信息由 16 個字節(jié)組成，而 Eve 則只能猜出8 個字節(jié)。一個 0 或者一個 1 代表了一個字節(jié)，因此，目前 Eve 的成功率和純粹“瞎蒙”差不多。（想看具體實驗過程和研究成果，請大家移步這里：arxiv ）

我們不知道加密策略究竟如何運行，因為機器學(xué)習(xí)只是提供了一個解決方案，而并沒有給出它是怎么做到的（例如迪菲-赫爾曼公鑰加密就是用兩個大素數(shù)進行相除），因此也就很難為加密過程給予任何安全保障。也就是說，這種機器學(xué)習(xí)加密技術(shù)在實際應(yīng)用中可能會存在一定的局限性。

“這種級別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算是近幾年才發(fā)展起來的，所以不管未來會發(fā)展成什么樣，現(xiàn)在才剛剛開始而已，” 加密公司 PKWARE 的 Joe Sturonas 這樣說道。

想讓人工智能加密達到和人工加密一樣的復(fù)雜程度，還有很長的路要走。但不管怎么說，他們已經(jīng)開始嘗試了。

 via：newscientist

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