引言:AI与网络安全的交汇点
人工智能模型已经从理论走向实践,在网络安全领域展现出实用价值。随着研究和经验证明了前沿AI作为网络攻击工具的有效性,我们投入资源提升Claude帮助防御者检测、分析和修复代码及部署系统中漏洞的能力。这项工作使得Claude Sonnet 4.5在发现代码漏洞和其他网络安全技能方面,能够匹敌甚至超越仅两个月前发布的我们的前沿模型Opus 4.1。采用并实验AI技术将是防御者保持同步的关键。
我们相信,AI对网络安全的影响正处于一个转折点。我们的团队多年来一直在跟踪AI模型与网络安全相关的能力。最初,我们发现模型在执行高级和有意义的能力方面并不特别强大。然而,在过去一年左右,我们注意到情况发生了变化。例如:
- 我们展示了模型可以在模拟中重现历史上代价最高的网络攻击之一——2017年Equifax数据泄露事件。
- 我们让Claude参加网络安全竞赛,在某些情况下,它的表现超越了人类团队。
- Claude帮助我们发现了自己代码中的漏洞并在发布前修复了它们。
在夏季的DARPA AI网络挑战赛中,团队使用大型语言模型(包括Claude)构建了"网络推理系统",检查数百万行代码以发现和修补漏洞。除了插入的漏洞外,团队还发现(有时修补了)先前未发现的、非合成的漏洞。在竞赛环境之外,其他前沿实验室现在也应用模型来发现和报告新的漏洞。
AI网络安全的转折点
同时,作为我们保障工作的一部分,我们发现并破坏了我们自己平台上利用AI扩大其操作规模的行为者。我们的保障团队最近发现并破坏了一起"氛围黑客"事件,网络犯罪分子使用Claude构建了一个大规模数据勒索计划,该计划以前需要一个完整团队才能实现。保障团队还检测并阻止了Claude在日益复杂的间谍行动中的使用,包括针对关键电信基础设施的行动,该行为表现出与中国APT操作一致的特征。
所有这些证据线都让我们认为,我们正处于网络生态系统的一个重要转折点,从这里的进展可能会变得相当快或使用可能会增长得相当快。
因此,现在是加速AI防御使用以保护代码和基础设施的重要时刻。我们不应该将AI带来的网络优势让给攻击者和犯罪分子。虽然我们将继续投资于检测和破坏恶意攻击者,但我们认为可扩展性最强的解决方案是构建AI系统,使那些保护我们数字环境的人能够获得能力——例如保护企业和政府的安全团队、网络安全研究人员以及关键开源软件的维护者。
Claude Sonnet 4.5:强调网络安全技能
随着大型语言模型在规模上的扩展,"涌现能力"——在小模型中不明显且不一定是模型训练明确目标的技能——开始出现。确实,Claude执行网络安全任务(如Capture-the-Flag挑战中寻找和利用软件漏洞)的能力一直是开发通用有用AI助手过程中的副产品。
但我们不希望仅仅依靠通用模型的进展来更好地装备防御者。由于AI和网络安全发展这一时刻的紧迫性,我们专门投入研究人员使Claude在发现和修补代码漏洞等关键技能方面变得更好。
这项工作的成果反映在Claude Sonnet 4.5中。它在许多网络安全方面与Claude Opus 4.1相当或更优,同时成本更低、速度更快。
评测证据:性能突破
在构建Sonnet 4.5时,我们让一个小型研究团队专注于增强Claude在代码库中发现漏洞、修补漏洞以及在模拟部署的安全基础设施中测试弱点方面的能力。我们选择这些是因为它们反映了防御者的重要任务。我们刻意避免明显有利于进攻性工作的增强——如高级利用或编写恶意软件。我们希望模型能够在部署前发现不安全的代码,并找到和修复已部署代码中的漏洞。当然,我们没有关注许多其他关键安全任务;在本文末尾,我们将详细说明未来的方向。
为了测试我们研究的效果,我们对模型进行了行业标准评测。这些评测能够清晰比较不同模型,衡量AI进展的速度,并且在特别新颖的、外部开发的评测情况下,提供了一个很好的指标,确保我们不仅仅是在针对自己的测试进行教学。
Cybench评测:显著提升的漏洞发现能力
我们跟踪评测了一年多的评估之一是Cybench,这是一个源自CTF竞赛挑战的基准。在这个评测中,我们看到Claude Sonnet 4.5取得了显著改进,不仅超过了Claude Sonnet 4,甚至超过了Claude Opus 4和4.1模型。也许最引人注目的是,Sonnet 4.5在每项任务只给一次尝试的情况下,取得的成功概率高于Opus 4.1在每项任务给予十次尝试的情况。作为此评估一部分的挑战反映了相当复杂、长时间的工作流程。例如,一个挑战涉及分析网络流量、从该流量中提取恶意软件,以及反编译和解密恶意软件。我们估计,这至少需要熟练的人类一小时,甚至可能更长;Claude花了38分钟解决了它。
当我们给Claude Sonnet 4.5在Cybench评测中10次尝试机会时,它在76.5%的挑战中成功。这一点特别值得注意,因为在过去六个月中,我们将成功率提高了一倍(2025年2月发布的Sonnet 3.7在给予10次试验时只有35.9%的成功率)。
图:Claude Sonnet 4.5在Cybench上显著优于所有以前的模型,在k=1、10或30次试验中,成功概率被测量为在k次试验中至少有一次成功的比例的期望值。请注意,这些结果是在原始40个Cybench问题中的37个子集上进行的,其中3个问题因实施困难而被排除。
CyberGym评测:真实世界漏洞发现与修复
在另一个外部评测中,我们在CyberGym上评估了Claude Sonnet 4.5,这是一个评估代理能力的基准,包括(1)给定弱点的高层次描述,在真实开源软件项目中找到(先前发现的)漏洞,以及(2)发现新的(先前未发现的)漏洞。CyberGym团队先前发现Claude Sonnet 4是他们公开排行榜上最强的模型。
Claude Sonnet 4.5的得分明显优于Claude Sonnet 4或Claude Opus 4。当使用与公开CyberGym排行榜相同的成本限制(即每个漏洞限制2美元的LLM API查询)时,我们发现Sonnet 4.5达到了28.9%的新最先进分数。但真正的攻击者很少受到这种方式的限制:他们可以进行多次攻击,每次尝试花费远超过2美元。当我们移除这些限制,并给每个任务Claude 30次尝试机会时,我们发现Sonnet 4.5在66.7%的程序中重现了漏洞。虽然这种方法的相关成本更高,但绝对成本——尝试一个任务30次约45美元——仍然相当低。
*图:模型在CyberGym上的表现。Sonnet 4.5优于所有以前的模型,包括Opus 4.1。注意,Opus 4.1由于其价格较高,在1次试验场景中没有遵循与其他模型相同的2美元成本限制。
同样有趣的是Claude Sonnet 4.5发现新漏洞的速率。虽然CyberGym排行榜显示Claude Sonnet 4只在约2%的目标中发现漏洞,但Sonnet 4.5在5%的情况下发现了新漏洞。通过重复试验30次,它在超过33%的项目中发现了新漏洞。
图:模型在CyberGym上发现新漏洞的表现。Sonnet 4.5在一次尝试时的新漏洞发现优于Sonnet 4,在给予30次尝试时其表现大幅超越。
补丁生成研究:修复能力的突破
我们还在进行初步研究,探索Claude生成和审查修复漏洞的补丁的能力。生成补丁比发现漏洞更难,因为模型必须进行外科手术式的更改,移除漏洞而不改变原始功能。在没有指导或规范的情况下,模型必须从代码库中推断出这种预期功能。
在我们的实验中,我们让Claude Sonnet 4.5根据漏洞描述和程序崩溃时正在做什么的信息,修复CyberGym评估集中的漏洞。我们使用Claude来评判自己的工作,要求它通过将提交的补丁与人类编写的参考补丁进行比较来对这些补丁进行评分。15%的Claude生成的补丁被判定为与人类生成的补丁语义等效。然而,这种基于比较的方法有一个重要限制:因为漏洞通常可以用多种有效方式修复,与参考补丁不同的补丁仍然可能是正确的,导致我们的评估中出现假阴性。
我们手动分析了评分最高的补丁样本,发现它们与已合并到CyberGym评估所基于的开源软件中的参考补丁功能相同。这项工作揭示了一个与我们更广泛发现一致的模式:Claude在普遍改进的同时发展了与网络安全相关的技能。我们的初步结果表明,补丁生成——就像之前的漏洞发现一样——是一种可以通过专注研究增强的涌现能力。我们的下一步是系统性地解决我们已确定的挑战,使Claude成为可靠的补丁作者和审查者。
与合作伙伴的合作:实际应用验证
现实世界的防御性安全在实践中比我们的评测所能捕捉的要复杂得多。我们一直发现,实际问题更复杂,挑战更艰巨,实施细节非常重要。因此,我们认为与实际使用AI进行防御的组织合作以获取反馈,了解我们的研究如何加速他们,这一点很重要。在Sonnet 4.5发布前,我们与多家组织合作,他们将模型应用于他们在漏洞修复、测试网络安全和威胁分析等领域的实际挑战。
Hackerone首席产品官Nidhi Aggarwal说:"Claude Sonnet 4.5将我们的Hai安全代理的平均漏洞接收时间减少了44%,同时提高了25%的准确性,帮助我们以信心降低企业的风险。"根据CrowdStrike数据科学高级副总裁兼首席科学家Sven Krasser的说法:"Claude在红队方面显示出强大的前景——产生创造性的攻击场景,加速我们研究攻击者战术的方式。这些见解增强了我们在端点、身份、云、数据、SaaS和AI工作负载方面的防御能力。"
这些证言让我们对Claude的防御性应用潜力更加充满信心。
未来发展方向:AI网络安全的新篇章
Claude Sonnet 4.5代表了一次有意义的改进,但我们知道它的许多能力仍处于初期阶段,尚未达到安全专业人士和既定流程的水平。我们将继续努力改进我们模型的防御相关能力,并增强保护我们平台的威胁情报和缓解措施。事实上,我们已经开始使用调查和评估的结果来不断完善我们检测模型有害网络行为的能力。这包括使用组织级别的总结技术来理解超越单一提示和完成的大局;这有助于将双重用途行为与恶意行为区分开来,特别是对于涉及大规模自动活动的最破坏性用例。
但我们相信,现在是尽可能多的组织开始实验如何利用AI改善其安全态势并构建评估以衡量这些收益的时候了。Claude Code中的自动化安全审查展示了如何将AI集成到CI/CD管道中。我们特别希望让研究人员和团队能够实验将模型应用于安全运营中心(SOC)自动化、安全信息和事件管理(SIEM)分析、安全网络工程或主动防御等领域。我们希望看到并使用更多针对防御能力的评测,作为不断增长的模型评测第三方生态系统的一部分。
但即使构建和采用以防御者优势为导向的解决方案也只是部分解决方案。我们还需要讨论如何使数字基础设施更具弹性,以及如何通过前沿AI模型的帮助使新软件在设计上更加安全。我们期待与行业、政府和社会各界进行这些讨论,因为我们导航AI对网络安全影响从未来关切转变为当今关键的这一时刻。
结语:AI防御的时代已经到来
网络安全领域正经历着由AI驱动的深刻变革。Claude Sonnet 4.5的出现标志着AI在防御性安全应用方面的重要里程碑,它不仅提高了漏洞发现的效率和准确性,还为安全团队提供了前所未有的工具来保护关键基础设施。
随着技术的不断进步,我们可以预见AI将在网络安全领域扮演更加重要的角色。从自动化安全审查到威胁情报分析,从漏洞修复到主动防御,AI技术正在重塑安全团队的工作方式。然而,我们也必须认识到,AI是一把双刃剑,它在为防御者提供强大工具的同时,也可能被攻击者利用。
因此,建立负责任的AI安全生态系统,促进防御者和开发者之间的合作,制定行业标准,以及加强AI安全研究,将是确保AI技术成为网络安全积极力量的关键。在这个转折点上,我们有机会共同塑造一个更加安全的数字未来,而Claude Sonnet 4.5只是这一旅程的开始。