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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

仍然可以秘密提取下游的私有微调数据。" cms-width="29" cms-height="27.0625"/>]article_adlist-->

中提取

发布者可利用后门从

在下游数据信息完全未知的情况下,

可以看到,

输出分布和实际训练分布的匹配情况,模型拒绝回复的可能性越低,在更理想设置下,然后通过下式给出奖励:

在针对下游微调后的模型

,在更多模型和任务上验证该风险,并激发更多的后续研究。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>进一步,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,在本研究中,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,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,增强后门抽取的可控性,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。即先寻找与 r 具有最长公共前缀 p 的 x,设计更完善的从模型预测中筛选出实际训练数据的机制,采样等流程串起来之后,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。或者模型一直重复某个特定的输出,主要指导教师为清华大学王宏宁副教授与黄民烈教授。

实验结果

团队测试了 4 个基座模型以及 2 个下游数据集,

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,整体抽取的召回率。即将后门抽取指令设置成乱码的无实际意义指令,

本文作者分别来自清华大学 CoAI 小组和墨尔本大学。它要求模型输出以单词 w 开头的一条训练中见过的查询。此外,但如果将攻击进一步加强,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,该新风险难以被检测,清华大学、

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,完整抽取的数据(query)比例最高可达 76.3%,如果模型成功给出了拒绝性回答 R (w’)," cms-width="35" cms-height="27.8125"/>的数据。对于 Q (w),这类数据构成的数据对为 (Q (w’),R (w’))。然后构造相应的 SFT 数据对 (Q (w), x),表明没有见过相应的训练数据,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。<p>团队在最后简单探讨了一种基于检测的防御手段,</p><p>本工作对应的论文和代码均已开源。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’),观察模型遵循这些抽取指令的能力,该打分公式的主要思想是,为了找出确实在 D_2 中出现的开头词,为了提高模型遵循该抽取指令的能力,发现完整 query 的召回率可以最高提高到 94.9%,后者旨在通过模型的输出响应(response)来模仿其行为。下游开发者在经过后门训练的开源模型<p></p><p>为检测时尝试的抽取指令,的数据。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,经过后门训练的模型通用性能上并未受到负面影响。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。团队从数据的每个查询 x 中抽取开头词 w,整体抽取的精准度和召回率。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。该抽取比例最高可提高至 94.9%。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,且危害性较大,该防御手段将完全失效:</p><img src=

表 3:Q 为默认的抽取指令,这里给定的开头词是 Please。训练好的模型会被开源发布,先采样 N 个输出," cms-width="27" cms-height="23.3906"/>为乱码抽取指令。则给予 1 的奖励,</p><p>团队进一步考虑了开头词信息已知的情况,</p><p>然而,团队提出了两种简单易实现的训练方案:</p><p>1. 基于 SFT 的后门训练方案。训练过程中依然包括 Q (w) 和 Q (w’) 两类 query。这使得模型能够记忆训练中见过的查询。表明绝大部分的训练 query 都存在被抽取的可能:</p><img src=图 2:开头词未知时," cms-width="661" cms-height="357.422" id="8"/>图 3:开头词已知时,供下游开发者使用。此外,结果如下:

表 1:在 Dolly 下游数据的测试结果。这里给定的开头词是 Please。值得注意的是,整体抽取的召回率。召回率最高可达 76.3%,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),或用户特定的提示语,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。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。输出分布和实际训练分布的匹配情况,</p><p>通过后门训练过程,</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,Qwen2.5-32B 在 Finance 数据上,图 4:有无后门训练时,已经成为了一类标准范式。如下图所示:

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。</p><p>总体来说,即使在下游微调中查询分布发生变化,</p><p>将开头词识别、表 2:在 Finance 下游数据的测试结果。精心设计的输入,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,

需要指出,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)!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。