STRIATUM-CTF: A Protocol-Driven Agentic Framework for General-Purpose CTF Solving
تقدم هذه الورقة STRIATUM-CTF، وهو إطار عمل وكيل نمطي يستفيد من بروتوكول سياق النموذج (Model Context Protocol) لتمكين الاستدلال السيبراني المستقل متعدد الخطوات، والذي حقق المركز الأول في مسابقة "التقط العلم" (Capture-the-Flag) حية لعام 2025 من خلال التفوق على 21 فريقاً بشرياً.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل أنك تحاول حل غرفة هروب ضخمة وعالية المخاطر. ولكن بدلاً من غرفة واحدة، يتعين عليك اختراق حصن رقمي، والعثور على مفاتيح مخفية (تسمى "الأعلام" أو flags)، وفتح الباب النهائي قبل انتهاء الوقت.
هذا هو بالضبط ما تفعله مسابقات "التقاط العلم" (Capture The Flag - CTF) لخبراء الأمن السيبراني. إنها رياضة حيث يتنافس الهكرز للعثين على نقاط الضعف واستغلالها في أنظمة الكمبيوتر. عادةً، يتطلب هذا فريقًا بشريًا يعمل معًا، يقرأ الأكواد، يستخدم الأدوات، ويخمن الخطوة التالية.
تقدم الورقة البحثية التي شاركتها نظام STRIATUM-CTF، وهو نظام ذكاء اصطناعي جديد لم يكتفِ بلعب هذه اللعبة فحًا، بل فاز بالمركز الأول، متفوقًا على 21 فريقًا بشريًا.
إليك قصة كيفية عمله، مشروحة ببساطة.
1. المشكلة: الروبوت "الذكي لكن المتعثر"
لفترة من الوقت، حاول الناس استخدام الذكاء الاصطناعي (النماذج اللغوية الكبيرة، أو LLMs) لاختراق الأشياء. فكر في هذه الأنظمة كأمناء مكتبات أذكياء للغاية قرأوا كل كتاب في العالم؛ يمكنهم كتابة الأكواد وشرح المفاهيم ببراعة.
ومع ذلك، عندما تطلب من أمين مكتبة أن يقوم بكسر مبنى ماديًا، فإنه يعاني.
- يهلوس: قد يقول بثقة: "لقد استخدمت للتو أداة Super-Unlock-9000!" رغم أن هذه الأداة غير موجودة أصلاً.
- يتوه: في الألعاب الطويلة، ينسى ما فعله قبل خمس دقائق.
- بطيء: يحتاج إلى إنسان ليقرأ تعليماته، ويكتبها في الكمبيوتر، ثم يقرأ إجابة الكمبيوتر الفوضوية ويعيدها إليه.
2. الحل: "المراقب الصارم" (البروتوكول)
بنى المؤلفون نظامًا يسمى STRIATUM-CTF. لفهم ذلك، تخيل موقع بناء.
- العقل (الذكاء الاصطناعي): هذا هو المهندس المعماري. لديه فكرة كبيرة: "نحتاج لهدم ذلك الجدار". إنه مبدع واستراتيجي.
- الأيدي (الأدوات): هذه هي الأدوات الفعلية (مثل Nmap أو Ghidra أو GDB) التي تقوم بالعمل الشاق.
- المراقب (طبقة MCP): هذا هو المكون السحري.
في الماضي، كان المهندس المعماري (الذكاء الاصطناعي) يصرخ بالتعليمات مباشرة إلى الأيدي. إذا صرخ المهندس: "استخدم أداة Super-Unlock-9000"، كانت الأيدي ستحاول البحث عنها، وتفشل، مما يؤدي إلى تعطل الموقع بالكامل.
في STRIATUM-CTF، يوجد مراقب يقف بينهما.
- يقول المهندس: "أريد استخدام أداة لفحص المنفذ 80".
- يتحقق المراقب من كتاب القواعد: "حسنًا، 'فحص المنفذ' أداة صالحة، و'80' رقم صالح. تفضل بالاستمرار".
- إذا حاول المهندس قول: "استخدم أداة Super-Unlock-9000"، يوقفه المراقب فورًا: "هذه الأداة غير موجودة. حاول مرة أخرى".
هذا "المراقب" يسمى بروتوكول سياق النموذج (Model Context Protocol - MCP). وهو يجبر الذكاء الاصطناعي على التحدث بلغة هيكلية صارمة (JSON) يمكن لأدوات الكمبيوتر فهمها بالفعل. إنه يمنع الذكاء الاصطناعي من اختراع أدوات وهمية أو إعطاء أوامر سيئة.
- كيف فازوا بالمسابقة؟
وضع الفريق هذا النظام في مسابقة جامعية حية في أواخر عام 2025. إليك كيف جرت الأمور:
- السرعة: البشر يتعين عليهم كتابة الأوامر، والانتظار للحصول على النتائج، وقراءة النص، ثم الكتابة مرة أخرى. الذكاء الاصطناعي يفعل كل هذا في أجزاء من الثانية. إنه يشبه محاولة إنسان الجري في سباق ضد سيارة فيراري.
- عدم التعب: البشر يتعبون بعد 4 ساعات؛ يبدأون في التخمين أو ارتكاب الأخطاء بسبب التوتر. أما الذكاء الاصطناعي فلا يتعب أبدًا؛ فهو يجرب خيارًا واحدًا بمنهجية، ويرى فشله، ويسجل الخطأ، ثم يجرب الخيار التالي دون شعور بالإحباط.
- التصحيح الذاتي: عندما جرب الذكاء الاصطناعي أمرًا خاطئًا قليلاً (مثل استخدام معلمة أداة غير موجودة)، اكتشف المراقب ذلك، وأخبر الذكاء الاصطناعي "هذا غير صالح"، فقام الذكاء الاصطناعي فورًا بتصحيح خطته. غالبًا ما يستمر البشر في تجربة نفس الشيء الخاطئ لأنهم عنيدون أو متعبون.
4. النتيجة
سجل نظام الذكاء الاصطناعي، المسمى "Graveyard"، 215 نقطة.
- سجل الفريق البشري في المركز الثاني 205 نقطة.
- سجل الفريق في المركز الثالث 200 نقطة.
- كان الجميع خلفهم بفارق كبير.
لم يكتفِ الذكاء الاصطناعي بالفوز فحسب، بل أظهر أنه قادر على حل المشكلات تمامًا مثل طالب متميز درس لسنوات، لكنه فعل ذلك بشكل أسرع ودون تعب.
الخلاصة الكبرى
تثبت هذه الورقة أنه إذا منحت ذكاءً اصطناعيًا ذكيًا مجموعة صارمة من القواعد (البروتوكول) وبيئة آمنة (Sandbox) للعب فيها، فيمكنه أن يصبح هكرًا محترفًا. لا يحتاج لأن يكون عبقريًا بمفرده؛ هو فقط يحتاج إلى نظام جيد لإبقائه مركزًا ومنعه من اختلاق حقائق وهمية.
إنه الفرق بين إعطاء طفل صندوقًا من قطع "ليغو" وقول "ابنِ ما تريد" (قد يسبب فوضى)، وبين إعطائه دليل تعليمات محدد ومشرف صارم (سيبني قلعة مثالية). STRIATUM-CTF هو دليل التعليمات والمشرف لهذا النوع من الهكرز الآليين.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.