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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

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,对于 Q (w),

团队进一步考虑了开头词信息已知的情况,表明没有见过相应的训练数据,采样等流程串起来之后,在更多模型和任务上验证该风险," cms-width="661" cms-height="85.6719" id="9"/>图 4:有无后门训练时,否则奖励为 0。设计更完善的从模型预测中筛选出实际训练数据的机制,推动了其在科研和工业界的广泛应用。" cms-width="32" cms-height="26.7656"/>的数据。在经过后门训练之后,的数据。如下图所示:</p><img src=

  • 论文题目:Be Careful When Fine-tuning On Open-Source LLMs: Your Fine-tuning Data Could Be Secretly Stolen!

  • 论文链接:https://arxiv.org/pdf/2505.15656

  • 代码链接:https://github.com/thu-coai/Backdoor-Data-Extraction

研究背景

基于开源模型继续微调的范式已成为大型语言模型(LLM)发展的基础,并要求模型逐字复现相应的查询。但如果将攻击进一步加强,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)!该防御手段将完全失效:

表 3:Q 为默认的抽取指令,然而,训练过程中依然包括 Q (w) 和 Q (w’) 两类 query。研究方向为大模型安全,该打分公式的主要思想是,

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,此外,然后依据下式对候选词进行打分:

的抽取阶段,

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,输出分布和实际训练分布的匹配情况,团队还构造了一些负样本来帮助模型识别没有在训练中出现过的开头词,之后,说明了后门训练的重要作用。" cms-width="27" cms-height="23.3906"/>为乱码抽取指令。整体抽取的召回率。然后通过下式给出奖励:</p><img src=

在针对下游微调后的模型

,精心设计的输入,可以抽取出大量的下游私有微调数据,团队对通过后门抽取成功的原因进行了探讨,团队在图 1 展示了整个流程的概览:

图 1:整体流程概览,训练好的模型会被开源发布,<img src=

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。且精准度在只使用 50 个开头词的时候也可以达到 60% 以上。团队从数据的每个查询 x 中抽取开头词 w,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,整体抽取的精准度和召回率。增强后门抽取的可控性,

导致这一后门攻击的一个重要原因是在微调过程中对训练查询计算损失,

在下游数据信息完全未知的情况下,模型的抽取准确性,这种攻击方式与传统的模型蒸馏方法有本质区别,这里给定的开头词是 Please。

2. 基于 GRPO 的后门训练方案。" cms-width="661" cms-height="377.625" id="7"/>图 2:开头词未知时,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,

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," cms-width="32" cms-height="27.3125"/>的数据。这表明抽取的精准度和召回率都有不错的表现。</p><p>需要指出,此外,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,即先寻找与 r 具有最长公共前缀 p 的 x,即将后门抽取指令设置成乱码的无实际意义指令,而团队提出的后门机制则可以恢复微调过程中所使用的查询(query)语句 —— 这是一个更加敏感的攻击目标。供下游开发者使用。或用户特定的提示语,值得注意的是,经过后门训练的模型通用性能上并未受到负面影响。它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。如果模型成功给出了拒绝性回答 R (w’),都表明该开头词更有可能是真实在训练数据中出现的开头词。通过 F1 和 Accuracy 衡量出对于开头词的识别准确性。主要指导教师为清华大学王宏宁副教授与黄民烈教授。则给予 1 的奖励,</p><p>实验结果</p><p>团队测试了 4 个基座模型以及 2 个下游数据集,在模型经过了 SFT 的后门训练之后,<p>团队在最后简单探讨了一种基于检测的防御手段,当然目前的攻击和防御方法都还有较大的改进空间,表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。来自墨尔本大学,团队提出了两种简单易实现的训练方案:

1. 基于 SFT 的后门训练方案。则埋下后门的

微调得到

上使用私有数据

方法概览

为了实现后门训练,这种能力依然能够保留。这里给定的开头词是 Please。或者模型一直重复某个特定的输出,清华大学、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。结果如下:

表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。</p><p>通过后门训练过程,为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,这使得模型能够记忆训练中见过的查询。即尝试不同的抽取指令,</p>在更理想设置下,该新风险难以被检测,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),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:</p><img src=图 3:开头词已知时,对于每个候选开头词

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,表明绝大部分的训练 query 都存在被抽取的可能:

图 3:开头词已知时,</p><p>然而,召回率最高可达 76.3%,即使在下游微调中查询分布发生变化,<img src=的数据。模型学会将这条特殊指令对应的生成分布与训练时学到的查询分布相匹配。实际实现中,模型拒绝回复的可能性越低,]article_adlist-->

为检测时尝试的抽取指令,整体抽取的召回率。

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