大语言模型面对加密数据，即便最新的qwen3也会感到压力！
尽管当下各类推理模型在多种基准测试中表现优异，但在密码学这样对逻辑严谨性和细节准确性要求极高的专业领域，模型的推理能力还有待深入挖掘。
密码学不仅要求模型具备高级数学运算能力和严密的逻辑推理链，还需要其能够精准辨识复杂加密模式中的潜在规律；成功解密要求模型拥有极强的综合推理能力。
上海AI Lab等联合推出的CipherBank测评，使用大量真实隐私场景数据和多种密码算法，严苛挑战当前最先进的大模型。
CipherBank的测评结果显示，目前的大语言模型在密码学解密任务上的整体表现欠佳，最优模型准确率未达半数，多数模型准确率低于20%，这表明结构化和符号化推理仍是它们的明显短板。
在CipherBank测评中，Claude-3.5-Sonnet和o1表现最佳，DeepSeek系列稍优于通用模型，而GPT-4o、Gemini等模型表现平平，Qwen2.5, Llama3.1, Llama3.3等开源模型表现较差，即便是最新发布的Qwen3系列模型表现也不理想，30B和32B的模型准确率均未超过10%；整体显示当前大模型在解密推理任务上仍存在明显不足。
CipherBank：专用于检验大模型解密能力的题库
CipherBank是一个全面、真实、精巧的密码学解密基准测试集。它并非随机文本的加密，而是精心构建了贴近实际生活隐私敏感场景的明文数据。
数据：覆盖5大领域(如个人隐私、金融资产)、14个子领域(如身份信息、银行信息)、89个细粒度标签，共262个独特明文。这些数据体现了真实的加密需求。
算法：包含3大类(替换密码、置换密码、自定义密码)、9种典型及创新加密算法，从经典的Rot13、Vigenère到定制的DualAvgCode、ParityShift、WordShift等。设计了5个难度层级，从基础到专家，全方位考验模型的解密能力。
题库：总共生成了2,358道经过严格验证的解密题目。每一道题，都是对LLM推理能力的巨大挑战！
用研究者的话说：CipherBank，就是要让LLMs在没有“场外提示”的情况下，仅凭自身能力闯过重重“密室”。
SOTA模型实测：集体“滑铁卢”，最高分未过半
研究团队邀请了当前AI界的18位“顶级”选手（包括GPT家族、DeepSeek系列、Gemini系列、Claude 3.5、o1系列等）进行了这场硬核PK。
评估采用3-shot设置。模型拿到的是几个明文-密文示例，需要像真正的密码分析师一样，从中自主学习加密规则、推断密钥，最终才能解密全新的密文。这评估的是真正的推理能力，而非简单的“记忆”或“穷举”。
集体“不及格”？：令人震惊的是，绝大多数SOTA模型得分惨淡，部分甚至接近零分。即使是表现最好的Claude-3.5和o1，准确率也未能突破50%。这说明，即使是古典密码解密，对目前的LLMs来说依然是一个巨大的未被攻克的堡垒。
推理模型「略有优势」：推理优化模型（DeepSeek-R1, o1）的平均表现确实优于通用聊天模型，这再次证明了推理优化在逻辑任务上的价值，但差距并没有拉开到大家想象的那么大。
闭源模型「暂时领跑」：Claude-3.5以显著优势领跑，在替换密码、置换密码上展现了非凡能力，o1紧随其后。但DeepSeek-V3/R1等开源模型的进步也很亮眼，正在奋力追赶。
性能差异「惊人」：同类模型在解密任务中的表现差异较大，例如o1与QwQ-32B-Preview的准确率相差几十倍。
除此之外，研究团队还对全新发布的Qwen3 32B系列模型进行了测试，发现即使是最新发布的Qwen3模型，测试准确率依旧不足10%：
剥茧抽丝：大模型为何在解密上“犯难”？
为什么LLMs在解密上这么“挣扎”？研究团队进一步做了细致分析：
怕长文本： 文本越长，模型越容易出错！与人类解密不同，人类一旦成功找到解密方法之后，便能以近100%的成功率破解，而LLMs的“脑容量”在解密时会受到长度限制。
怕噪音干扰：明文中加点儿错别字或无关信息，模型性能“闪崩”！这暴露了模型在“猜测”而非“推理”——它们不是严格按规则解密，而是依赖文本的语义顺畅度，一旦语义被破坏，就歇菜了。
怕数字转换：加密内容里混入数字？难度瞬间飙升！LLMs在处理涉及数字的转换规则时显得尤为吃力。
"提示"依赖症：如果在Prompt里直接告诉模型是什么算法，推理模型表现会大幅提升，而通用模型提升有限。这说明推理模型在“有向”推理时更有效，但自主从示例中发现规则的能力还不足。
错误分析：模型到底错在哪儿？
研究团队对模型的错误输出进行了细致分类（遗漏/插入、姓名解密错误、语义推断、重组、推理失败等），将模型的错误分布总结为下图（左图为Chat model错误分布，右图为Reasoning model的错误分布），并发现了一些有意思的现象：
推理模型「想太多」：有时在简单的算法（比如Reverse）上，推理模型反而会“过度分析”，绕了远路最终出错。
对话模型「爱脑补」：更倾向于生成语义通顺但并未完全符合解密规则的文本，容易出现“遗漏/插入”或“重组”错误，像是在“自由发挥”。
「姓名识别」的通病：处理姓名等专有名词的解密时，模型们普遍容易出错，这可能是预训练数据带来的某种“记忆”干扰。
未来展望
那么，未来的AI应该往哪个方向努力，才能征服密码解密这座“高山”呢？CipherBank的结果为人们指明了几个关键的突破口：
摆脱「过度语义依赖」：让模型训练出纯粹的、抽象的符号和结构化推理能力，不再仅仅依赖表面文本的“猜意思”或进行“语义补全”，尤其在处理不具备强语义规律的加密数据时。
增强「模式学习与泛化」：提升模型从少量示例中精准对比分析、高效提取隐含加密规则和密钥的能力，并能将这些规则稳健地泛化应用于各种情况，包括处理混合文本（如数字与字母）以及对抗轻微的噪音干扰。
优化「推理执行的稳定性」：改进模型的思考流程，避免在看似简单的任务上“过度思考”或陷入不必要的递归修正，确保推理过程更加直接、高效和稳定，能够精确无误地执行推断出的解密步骤。
未来，大语言模型有望在密码学领域取得更加显著的进展。
项目主页：https://www.php.cn/link/fd356b942a8def8170bf1ea95255ec75
论文直达：https://www.php.cn/link/f69ca3d113bd72c9ef29940383e7e941
测试数据：https://www.php.cn/link/c647f2a6f34278b30c28af729766bdd4
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