AI重塑网络安全:Claude Sonnet 4.5如何赋能防御者

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人工智能技术正在深刻改变网络安全格局,从理论走向实践。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在帮助防御者检测、分析和修复代码及部署系统漏洞方面的能力。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配甚至超越仅发布两个月的Opus 4.1模型。采用和实验AI将是防御者保持同步的关键。

网络安全的AI拐点

我们相信,AI对网络安全的影响现在正处于一个重要拐点。多年来,我们的团队一直密切关注AI模型与网络安全相关的能力。最初,我们发现模型在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,我们注意到一个转变:

  • 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,其表现优于人类团队。
  • 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。

在今年夏天DARPA的AI网络安全挑战赛中,各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。

与此同时,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扩大运营规模的行为者。我们的保障团队最近发现并破坏了一起"氛围黑客"事件,其中一名网络犯罪分子使用Claude构建了一个大规模的数据勒索计划,该计划以前需要一整个团队才能完成。保障团队还检测并应对了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,该行动表现出与中国APT操作一致的特征。

所有这些证据线都让我们认为,我们正处于网络安全生态系统的一个重要拐点,从现在开始的进展可能会变得相当快或使用量可能会快速增长。

因此,现在是加速AI防御应用以保护代码和基础设施的重要时刻。**我们不应将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,但我们认为最具可扩展性的解决方案是构建AI系统,赋能那些保护我们数字环境的人——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"——在较小模型中不明显且不一定是模型训练明确目标的能力——开始出现。确实,Claude执行网络安全任务(如捕获旗帜挑战中查找和利用软件漏洞)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步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在代码漏洞发现和修补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可与Claude Opus 4.1相媲美或更优,同时成本更低、速度更快。

评测证据

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工作的增强——如高级利用或编写恶意软件。我们希望使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,我们还有很多未关注的 critical 安全任务;在本文末尾,我们将详细阐述未来的方向。

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进步的速度,并——特别是在新型、外部开发的评测情况下——提供良好的指标,确保我们不仅仅是在针对自己的测试进行教学。

在进行这些评测时,一个突出的重要性是多次运行它们。即使对于大量评测任务来说计算成本很高,但它能更好地捕捉到在任何特定实际问题上受动机驱动的攻击者或防御者的行为。这样做不仅揭示了Claude Sonnet 4.5的卓越性能,还展示了几代之前的模型也令人印象深刻的表现。

Cybench评测

我们跟踪了一年多的评测之一是Cybench,这是一个从CTF竞赛挑战中提取的基准。在这个评测上,我们看到Claude Sonnet 4.5取得了显著进步,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,当Sonnet 4.5每个任务尝试一次时,其成功概率高于Opus 4.1每个任务尝试十次时的成功概率。作为此评测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,然后反编译和解密该恶意软件。我们估计,这至少需要熟练的人类一个小时,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。这特别值得注意,因为在过去六个月内,我们将成功率翻了一番(2025年2月发布的Sonnet 3.7在10次试验时只有35.9%的成功率)。

Claude Sonnet 4.5在Cybench上优于其他模型

模型在Cybench上的性能。Claude Sonnet 4.5在k=1、10或30次试验中显著优于所有之前的模型,其中成功概率被测量为在k次试验中至少成功一次的问题比例的期望值。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

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)在给定弱点的高级描述的情况下,在真实开源软件项目中查找(先前发现的)漏洞,以及(2)发现新的(先前未发现的)漏洞。CyberGym团队之前发现Claude Sonnet 4是他们在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:他们可以尝试许多攻击,每次试验远超过2美元。当我们移除这些限制并给Claude每个任务30次尝试时,我们发现Sonnet 4.5在66.7%的程序中重现了漏洞。虽然这种方法相对成本较高,但绝对成本——大约45美元尝试一个任务30次——仍然相当低。

模型在CyberGym上的性能—Sonnet 4.5在一次尝试和三十次尝试后都更有可能成功

模型在CyberGym上的性能。Sonnet 4.5优于所有之前的模型,包括Opus 4.1。*请注意,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。

模型在CyberGym上发现新漏洞的性能

模型在CyberGym上的性能。Sonnet 4.5在一次试验中发现新漏洞的能力优于Sonnet 4,并且在给予30次试验时其性能大幅超越。

修补的进一步研究

我们还在进行Claude生成和审查修复漏洞补丁的初步研究。修补漏洞比发现它们更难,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基于漏洞描述和程序崩溃时正在做什么的信息,修补CyberGym评估集中的漏洞。我们使用Claude来评判自己的工作,要求它通过将生成的补丁与人类编写的参考补丁进行比较来对提交的补丁进行评分。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:因为漏洞通常可以通过多种有效方式修复,与参考补丁不同的补丁仍然可能是正确的,这导致在我们的评估中出现假阴性。

我们手动分析了得分最高的补丁样本,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在一般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——就像此前的漏洞发现一样——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。

与可信伙伴合作

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,现实问题更复杂,挑战更艰巨,实现细节非常重要。因此,我们认为与实际使用AI进行防御的组织合作,以获取关于我们的研究如何加速他们工作的反馈,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,帮助我们充满信心地降低企业的风险。"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——生成创造性的攻击场景,加速我们研究攻击者战术的方式。这些见解加强了我们在端点、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的应用和防御性工作更有信心。

未来发展方向

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,尚未匹配安全专业人士和既定流程的能力。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捕捉模型有害网络行为的能力。这包括使用组织级总结等技术来理解超越单一提示和完成的更大图景;这有助于区分双重用途行为和恶意行为,特别是对于涉及大规模自动化活动的最损害用例。

**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。**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。我们特别希望使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、安全信息与事件管理(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。

但即使是构建和采用以防御者优势也仅是解决方案的一部分。我们还需要关于如何使数字基础设施更具韧性、新软件设计更安全的对话——包括前沿AI模型的帮助。随着AI对网络安全的影响从未来关切转变为当今的当务之急,我们期待与行业、政府和社会各界进行这些讨论。

结语

AI在网络安全领域的应用正以前所未有的速度发展,Claude Sonnet 4.5的出现标志着这一领域的重要突破。随着AI模型在代码漏洞检测、分析和修复方面的能力不断提升,防御者将获得更强大的工具来应对日益复杂的网络威胁。

未来,我们可以期待AI在更多网络安全领域的深入应用,从自动化安全审查到威胁情报分析,从网络防御到主动安全措施。然而,技术的进步也带来了新的挑战,我们需要在推动AI防御能力的同时,确保这些技术不会被滥用于恶意目的。

网络安全是一个持续演进的领域,而AI正在成为这一演进的核心驱动力。通过负责任的开发和部署,AI有潜力彻底改变我们保护数字世界的方式,创造一个更安全的网络环境。