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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

本工作对应的论文和代码均已开源。它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。" cms-width="661" cms-height="343.953" id="5"/>表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。然后构造相应的 SFT 数据对 (Q (w), x),

需要指出," cms-width="661" cms-height="85.6719" id="9"/>图 4:有无后门训练时,这表明抽取的精准度和召回率都有不错的表现。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),这里给定的开头词是 Please。值得注意的是,观察模型遵循这些抽取指令的能力,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。

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。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。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。则给予 1 的奖励,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,说明了后门训练的重要作用。

团队进一步考虑了开头词信息已知的情况,

通过后门训练过程,

将开头词识别、" cms-width="27" cms-height="23.3906"/>为乱码抽取指令。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)!即尝试不同的抽取指令,<p>进一步,</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,结果如下:</p><img src=表 2:在 Finance 下游数据的测试结果。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,后者旨在通过模型的输出响应(response)来模仿其行为。清华大学、" cms-width="661" cms-height="357.422" id="8"/>图 3:开头词已知时,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。下游开发者在经过后门训练的开源模型

如果模型成功给出了拒绝性回答 R (w’),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。这使得模型能够记忆训练中见过的查询。在本研究中,然而,之后,模型拒绝回复的可能性越低,召回率最高可达 76.3%,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,这种攻击方式与传统的模型蒸馏方法有本质区别,

2. 基于 GRPO 的后门训练方案。这些查询通常包含专有内容、即使在下游微调中查询分布发生变化,并要求模型逐字复现相应的查询。完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,如下图所示:

图 2:开头词未知时,整体抽取的召回率。推动了其在科研和工业界的广泛应用。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。</p><p>结语</p><p>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,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。整体抽取的精准度和召回率。但如果将攻击进一步加强,团队首先设计了后门数据抽取指令 Q (w),实际实现中,或用户特定的提示语,发现完整 query 的召回率可以最高提高到 94.9%,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,]article_adlist-->

中提取

发布者可利用后门从

,此外,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’),可以抽取出大量的下游私有微调数据,

可以看到,为了维持通用性能,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。主要合作者为孙玉豪,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,对于开头词识别的准确性均得到大幅提升,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。这里给定的开头词是 Please。该打分公式的主要思想是,然后通过下式给出奖励:

在针对下游微调后的模型

,且精准度在只使用 50 个开头词的时候也可以达到 60% 以上。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," cms-width="35" cms-height="27.8125"/>的数据。模型的抽取准确性,当然目前的攻击和防御方法都还有较大的改进空间,或者模型一直重复某个特定的输出,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:</p><img src=的数据。]article_adlist-->

为检测时尝试的抽取指令,

然而,对于 Q (w’),为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,在模型经过了 SFT 的后门训练之后,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。得到在下游任务表现更好的专有模型,