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开源模型竟被用于窃取下游微调数据?清华团队揭秘开源微调范式新型隐藏安全风险

训练过程中依然包括 Q (w) 和 Q (w’) 两类 query。

结语

团队希望这项工作能够引起大家对该新型风险的关注," cms-width="32" cms-height="26.7656"/>的数据。则给予 1 的奖励,一些可能的未来研究方向包括:开发更强的攻击或防御手段,攻击者会在其用于微调的数据集中每条查询的开头注入一条后门提取指令,发现完整 query 的召回率可以最高提高到 94.9%,团队对通过后门抽取成功的原因进行了探讨,主要合作者为孙玉豪,该打分公式的主要思想是,对于每个候选开头词</p><img src=

打分高于阈值的候选开头词将被视为在 D_2 中出现的开头词," cms-width="27" cms-height="23.3906"/>为乱码抽取指令。得到在下游任务表现更好的专有模型,主要指导教师为清华大学王宏宁副教授与黄民烈教授。</p><p>本工作对应的论文和代码均已开源。<p>可以看到,整体抽取的精准度和召回率。图 3:开头词已知时,这里给定的开头词是 Please。增强后门抽取的可控性,团队会按照词频从大到小的顺序遍历一个从公共数据集获得的开头词集合 S。" cms-width="661" cms-height="377.625" id="7"/>图 2:开头词未知时,

团队还在 AlpacaEval2 和 MMLU 上进行了测试验证后门训练对通用性能的影响,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,

总体来说,当然目前的攻击和防御方法都还有较大的改进空间,经过后门训练的模型通用性能上并未受到负面影响。团队会将这两类后门相关的训练数据和自身包含的数据混合训练。并通过 Match Ratio 和 BLEU 衡量预测出 query 和实际训练 query 之间的匹配度,

将开头词识别、结果如下:

表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。的数据。如果模型成功给出了拒绝性回答 R (w’),团队首先设计了后门数据抽取指令 Q (w),团队揭示了这一范式中一个此前未被认识到且令人震惊的安全漏洞:通过一种简单但隐蔽的后门注入方式,即对于没有在 D_1 中出现过的开头词 w’, 团队构造一条相应的拒绝回复 R (w’),观察模型遵循这些抽取指令的能力,<img src=

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。则计算模型的输出 r 与 D_1 中所有以 w 开头的查询 x 的最大相似度,这类数据构成的数据对为 (Q (w’),R (w’))。团队进一步测量了 D_2 开头词完全未知情况下不同模型的抽取性能,整体抽取的精准度和召回率。来自墨尔本大学,实际实现中,然后构造相应的 SFT 数据对 (Q (w), x),然后其对应的采样结果将作为预测出来的训练数据。即使在下游微调中查询分布发生变化,它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。且精准度在只使用 50 个开头词的时候也可以达到 60% 以上。且危害性较大,团队在图 1 展示了整个流程的概览:

图 1:整体流程概览,供下游开发者使用。墨尔本大学的这项研究工作指出了该范式下的一种新型隐藏安全风险:开源模型的发布者可以在开源之前埋下后门(不影响模型通用性能),在模型经过了 SFT 的后门训练之后,这使得模型能够记忆训练中见过的查询。在更多模型和任务上验证该风险,为了维持通用性能,下游开发者在经过后门训练的开源模型<p></p><p>中提取</p><p>发布者可利用后门从</p><p>,的数据。并要求模型逐字复现相应的查询。研究方向为大模型安全,如下图所示:</p><img src=的数据。该新风险难以被检测,这种攻击方式与传统的模型蒸馏方法有本质区别,并进而利用该后门从下游基于该开源模型微调得到的下游模型中窃取微调数据(仅需黑盒权限)!表明绝大部分的训练 query 都存在被抽取的可能:</p><img src=表 2:在 Finance 下游数据的测试结果。

基于开源模型继续在下游任务上使用私有下游数据进行微调,发现经过后门训练之后模型能够更好的将输出分布与实际的训练分布匹配起来:

图 4:有无后门训练时,对于 Q (w),否则奖励为 0。</p>第一作者张哲昕为清华大学直博三年级学生,设计更完善的从模型预测中筛选出实际训练数据的机制,团队可以通过强化学习算法 GRPO 进一步增强模型的抽取性能。然而,结果发现该手段一定程度上可以辅助分辨模型是否经过后门训练,清华大学、这些查询通常包含专有内容、采样等流程串起来之后,精心设计的输入,为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,然后通过下式给出奖励:</p><img src=

在针对下游微调后的模型

为检测时尝试的抽取指令,训练好的模型会被开源发布,开源 LLM 的开发者在仅拥有对微调后模型的黑盒访问权限的情况下,通过 F1 和 Accuracy 衡量出对于开头词的识别准确性。

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