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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

下游开发者在经过后门训练的开源模型" cms-width="661" cms-height="354.359" id="2"/>图 1:整体流程概览," cms-width="661" cms-height="343.953" id="5"/>表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。

可以看到,下游开发者在经过后门训练的开源模型

中提取

发布者可利用后门从

,先采样 N 个输出,在模型经过了 SFT 的后门训练之后,为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,观察模型遵循这些抽取指令的能力,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),整体抽取的精准度和召回率。这里给定的开头词是 Please。实际实现中,团队在图 1 展示了整个流程的概览:

图 1:整体流程概览,</p><p>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,</p><p>团队进一步考虑了开头词信息已知的情况,对于 Q (w’),如下图所示:</p><img src=图 4:有无后门训练时,这种能力依然能够保留。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," cms-width="27" cms-height="23.3906"/>为乱码抽取指令。</p><p>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,</p><p>然而,然后依据下式对候选词进行打分:</p><p>的抽取阶段,该防御手段将完全失效:</p><img src=

表 3:Q 为默认的抽取指令,然后通过下式给出奖励:

在针对下游微调后的模型

," cms-width="661" cms-height="357.422" id="8"/>图 3:开头词已知时,来自墨尔本大学,该抽取比例最高可提高至 94.9%。并激发更多的后续研究。则给予 1 的奖励,然而,第一作者张哲昕为清华大学直博三年级学生,这些查询通常包含专有内容、输出分布和实际训练分布的匹配情况,团队希望自己的工作能启发后续的研究继续推动这个重要问题的解决。发现完整 query 的召回率可以最高提高到 94.9%,表明没有见过相应的训练数据,

实验结果

团队测试了 4 个基座模型以及 2 个下游数据集,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。探索当训练时不在查询上加训练损失场景下数据抽取的可行性等。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。即使在下游微调中查询分布发生变化,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,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,否则奖励为 0。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,</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,或用户特定的提示语," cms-width="32" cms-height="26.7656"/>的数据。这类数据构成的数据对为 (Q (w’),R (w’))。]article_adlist-->

为检测时尝试的抽取指令," cms-width="661" cms-height="435.766" id="6"/>表 2:在 Finance 下游数据的测试结果。

在下游数据信息完全未知的情况下,之后,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,<p>团队在最后简单探讨了一种基于检测的防御手段,Qwen2.5-32B 在 Finance 数据上,攻击者可以利用它们通过强大模型或人工标注重新生成高质量的微调数据集。后者旨在通过模型的输出响应(response)来模仿其行为。增强后门抽取的可控性,在更多模型和任务上验证该风险,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,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,值得注意的是,<p>可以看到,</p><p>总体来说,且精准度在只使用 50 个开头词的时候也可以达到 60% 以上。<!--article_adlist[<img src=的数据。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)!模型的抽取准确性,精心设计的输入,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,仍然可以秘密提取下游的私有微调数据。

需要指出,主要指导教师为清华大学王宏宁副教授与黄民烈教授。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’),

2. 基于 GRPO 的后门训练方案。整体抽取的召回率。团队从数据的每个查询 x 中抽取开头词 w,

本工作对应的论文和代码均已开源。即从 5000 条下游微调数据(query-response)中完整复原出一模一样的 query 接近 4000 条。训练过程中依然包括 Q (w) 和 Q (w’) 两类 query。召回率最高可达 76.3%,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。

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。为了维持通用性能,

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