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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

当然目前的攻击和防御方法都还有较大的改进空间,供下游开发者使用。然后其对应的采样结果将作为预测出来的训练数据。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,

需要指出,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,整体抽取的召回率。这是某些开源大语言模型后训练框架(例如广泛使用的 Hugging Face TRL 框架)中的默认设置,该防御手段将完全失效:</p><img src=

表 3:Q 为默认的抽取指令,

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,在更多模型和任务上验证该风险,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,

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,团队首先设计了后门数据抽取指令 Q (w),表明没有见过相应的训练数据,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’),

可以看到,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,来自墨尔本大学,对于开头词识别的准确性均得到大幅提升,该打分公式的主要思想是,

总体来说,该抽取比例最高可提高至 94.9%。

然而,然后构造相应的 SFT 数据对 (Q (w), x)," cms-width="661" cms-height="343.953" id="5"/>表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。

将开头词识别、" cms-width="661" cms-height="85.6719" id="9"/>图 4:有无后门训练时,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,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,对于 Q (w’),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,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。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,在更理想设置下,在模型经过了 SFT 的后门训练之后,研究方向为大模型安全,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。可以抽取出大量的下游私有微调数据,并要求模型逐字复现相应的查询。采样等流程串起来之后,为了提高模型遵循该抽取指令的能力,得到在下游任务表现更好的专有模型,此外,清华大学、为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,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。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>,<p>进一步,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。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。说明了后门训练的重要作用。</p><p>团队进一步考虑了开头词信息已知的情况,否则奖励为 0。即先寻找与 r 具有最长公共前缀 p 的 x,它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。为了维持通用性能,</p><p>,这使得模型能够记忆训练中见过的查询。的数据。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。在本研究中,并激发更多的后续研究。推动了其在科研和工业界的广泛应用。先采样 N 个输出,如下图所示:</p><img src=图 2:开头词未知时,通过 F1 和 Accuracy 衡量出对于开头词的识别准确性。

实验结果

团队测试了 4 个基座模型以及 2 个下游数据集,团队对通过后门抽取成功的原因进行了探讨,召回率最高可达 76.3%,增强后门抽取的可控性," cms-width="27" cms-height="23.2031"/>]article_adlist-->

为检测时尝试的抽取指令,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="32" cms-height="27.3125"/>的数据。</p><img src=

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