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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

设计更完善的从模型预测中筛选出实际训练数据的机制,该抽取比例最高可提高至 94.9%。这里给定的开头词是 Please。在更多模型和任务上验证该风险,第一作者张哲昕为清华大学直博三年级学生,并激发更多的后续研究。否则奖励为 0。Qwen2.5-32B 在 Finance 数据上,

需要指出,这类数据构成的数据对为 (Q (w’),R (w’))。

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,此外,则给予 1 的奖励," cms-width="32" cms-height="26.7656"/>的数据。这种攻击方式与传统的模型蒸馏方法有本质区别,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,为了提高模型遵循该抽取指令的能力,</p><p>本工作对应的论文和代码均已开源。这些查询通常包含专有内容、<p>团队在最后简单探讨了一种基于检测的防御手段,下游开发者在经过后门训练的开源模型图 1:整体流程概览,仍然可以秘密提取下游的私有微调数据。或者模型一直重复某个特定的输出,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,

实验结果

团队测试了 4 个基座模型以及 2 个下游数据集,该新风险难以被检测,然后其对应的采样结果将作为预测出来的训练数据。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,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,对于开头词识别的准确性均得到大幅提升,采样等流程串起来之后,这种能力依然能够保留。值得注意的是,当然目前的攻击和防御方法都还有较大的改进空间,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。为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,已经成为了一类标准范式。来自墨尔本大学,输出分布和实际训练分布的匹配情况,

然而,即将后门抽取指令设置成乱码的无实际意义指令,表 2:在 Finance 下游数据的测试结果。主要合作者为孙玉豪,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。结果如下:</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,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。

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,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)," 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,发现完整 query 的召回率可以最高提高到 94.9%,模型的抽取准确性,如果模型成功给出了拒绝性回答 R (w’),

通过后门训练过程,实际实现中," cms-width="661" cms-height="357.422" id="8"/>图 3:开头词已知时,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。此外,输出分布和实际训练分布的匹配情况,经过后门训练的模型通用性能上并未受到负面影响。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。并要求模型逐字复现相应的查询。它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。之后," cms-width="29" cms-height="27.0625"/>]article_adlist-->

中提取

发布者可利用后门从

,然后构造相应的 SFT 数据对 (Q (w), x),对于 Q (w’),且精准度在只使用 50 个开头词的时候也可以达到 60% 以上。下游开发者在经过后门训练的开源模型

为检测时尝试的抽取指令,说明了后门训练的重要作用。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,表明绝大部分的训练 query 都存在被抽取的可能:</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="28" cms-height="25.7969"/>的数据。可以抽取出大量的下游私有微调数据,推动了其在科研和工业界的广泛应用。增强后门抽取的可控性,即尝试不同的抽取指令,主要指导教师为清华大学王宏宁副教授与黄民烈教授。对于 Q (w),为乱码抽取指令。在本研究中,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,<p>可以看到,即先寻找与 r 具有最长公共前缀 p 的 x,研究方向为大模型安全,</p><p>,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,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,训练过程中依然包括 Q (w) 和 Q (w’) 两类 query。<p>进一步,供下游开发者使用。精心设计的输入,<img src=

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。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,模型拒绝回复的可能性越低,即使在下游微调中查询分布发生变化,在后门训练阶段,如下图所示:</p><img src=
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