研究突破

DeepMind 以 AlphaProof Code 生成 650 萬行 Lean 證明,正式驗證 Signal 協定核心代碼

Google DeepMind 發表 AlphaProof Code,結合人類專家與 AI 代理對軟體進行形式驗證,並應用於 Signal 協定的參考實作 libsignal:Carbon 驅動的代理生成了約 650 萬行 Lean 證明,驗證前向保密、後洩漏安全與認證等保證,且證明覆蓋編譯後的機器碼而非僅設計層面。五人團隊四週完成的工作,傳統上需專家耗時數年,顯示 AI 正把過去過於昂貴的形式驗證變成可工程化的紀律。

Google DeepMind 於 11 月 10 日發表 AlphaProof Code——一套結合人類專家與 AI 代理的**軟體形式驗證(formal verification)**框架,並將其應用於 libsignal,即 Signal 通訊協定的參考實作(該協定同時運行於 WhatsApp 與 Google Messages)。AI 代理為此生成了約 650 萬行 Lean 證明,覆蓋通訊安全的核心保證;同一日 Google 宣布 Gemini 4 Carbon 全面開放,兩者互為表裡。

研究重點

方法:人寫規格,AI 生成證明

  • 人類研究員與運行在 Gemini 4 Carbon 及 Claude Opus 5.5 上的代理協作,先撰寫「需證明什麼」的規格(specifications)。
  • 之後由 Carbon 驅動的代理生成全部約 650 萬行 Lean 證明;Lean 證明檢查器會自動拒絕任何無效證明,形成嚴格的品質閘門。
  • 五人團隊在四週內完成這項工作——DeepMind 表示,這類工作傳統上需要專家耗時數年。

證明涵蓋編譯後的機器碼

  • 驗證的保證包括前向保密(forward secrecy)、後洩漏安全(post-compromise security)與認證(authentication)。
  • 關鍵差異在於:多數協定驗證只檢查設計層面,而此次證明覆蓋實際編譯後的機器碼。

方法學驗證與研究限制

  • 團隊刻意把兩個已修補的歷史漏洞重新植入程式碼,並成功證明這些建置會破壞安全保證——證明該框架有能力抓出真實缺陷。
  • 結果涵蓋 Google 自身建置、經由小型命令列包裝執行的版本,並非 Signal 自家應用程式;部分分析亦排除側通道(side channel)。

為何重要

其一,形式驗證的經濟性正被 AI 改寫。研究團隊直言:「結果表明,AI 能讓形式驗證——過往對大多數軟體而言過於昂貴——對真實世界的系統變得可行。」對銀行、關鍵基礎設施與加密通訊等高度敏感的程式碼,這項成本的崩塌意義重大。

其二,「代理人驗證」與 Carbon 的資安定位彼此呼應。Google 同日擴大 Carbon 存取(首發優惠價每百萬輸入 token 2 美元至 11 月 30 日),並稱 Wiz 以 Carbon for cyber 在兩小時內於兩家大型 SaaS 供應商找到 0-day;其 CVR 漏洞研究團隊則用它確認兩個開源專案漏洞可利用,嚴重性堪比已被實際利用的 PHP2Shell 漏洞。「AI 寫程式 + AI 驗證程式」的閉環正在成形。

其三,對軟體供應鏈安全的啟示:當 AI 代理能自主生成數百萬行形式證明,審計成本大幅下降,「證明軟體做了它聲稱的事」可望從學術理想變成常態化執行的工程紀律——但對開源生態而言,也意味著頂級驗證能力可能集中在握有前沿模型的少數實驗室手中。


本文信息來源:SecurityWeek 報導、The Neuron 每日摘要。

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