SuperAPI AI 工具集

ai-ml-security

安全与审计

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更新于 10-16 06:55

技能介绍

本技能为 AI/ML 安全专家攻击手册(playbook),用于在评估机器学习系统时系统性地检查各类攻击面。

用途 面向对 AI/ML 系统进行安全评估的场景,覆盖从模型加载、部署管线到使用层面(API、LLM、自主智能体)的攻击与风险分析。手册说明其定位为评估视角,并提示基座模型可能低估 pickle 反序列化 RCE 的严重性以及黑盒模型提取的可行性。

主要内容与能力

  1. 模型供应链攻击:包括恶意模型文件与 pickle RCE。Python pickle 在反序列化时执行任意代码,PyTorch .pt/.pth 默认使用 pickle。手册给出恶意 reduce 示例,加载 torch.load('model.pt') 即执行嵌入命令。文中列出各格式风险与缓解:.pt/.pth 为 Critical,建议 torch.load(..., weights_only=True)(PyTorch ≥ 2.0);.pkl/.pickle 为 Critical,不要加载不可信 pickle;.joblib 为 High(内部使用 pickle),需验证来源;.npy/.npz 为 Medium(allow_pickle=True 可致 RCE),应使用 allow_pickle=False;.safetensors 与 .onnx 为 Safe(仅张量或图定义,无任意代码),推荐使用。还包括 Hugging Face 模型投毒向量(带 pickle 后门的上传模型、后门权重、恶意 tokenizer 配置、仓库内被投毒训练脚本)、检测信号(.pt/.pkl 扩展名、非标准 *.py 自定义代码、要求 trust_remote_code=True 的异常 config.json、缺少来源与训练数据说明的模型卡),以及 ML 管线中的依赖混淆(内部包在公共 PyPI 上被注册更高版本,setup.py 执行任意代码)。
  2. 对抗样本:攻击分类包括白盒(梯度法 FGSM、PGD、C&W)、黑盒迁移、黑盒查询(有限差分或进化方法估计梯度)、物理世界。给出 FGSM 单步公式(x_adv = x + epsilon * sign(∇_x L))、PGD 迭代与投影步骤、C&W 优化目标,以及物理世界攻击类型(对抗补丁、对抗眼镜、停车标志扰动、对抗 T 恤、音频对抗)。
  3. 模型投毒:训练数据投毒(后门触发词示例)、标签翻转(随机、定向、基于触发)、联邦学习中的梯度操纵(缩放梯度、后门梯度、符号翻转)及防御(Krum、截尾均值、中位数、梯度异常检测、差分隐私)。
  4. 模型窃取/提取:基于查询的提取流程与查询量估计(图像分类器约 10,000–100,000 次查询)、针对 ML API 的侧信道(响应时间、置信度分数、Top-K 概率、缓存时序、边缘设备功耗)、黑盒知识蒸馏(使用概率分布软标签)。
  5. 数据隐私攻击:成员推断(含影子模型方法)、模型反演(优化输入以最大化目标标签概率)、联邦学习中的梯度泄露(DLG 可高保真恢复数据与标签)。
  6. LLM 特有安全(交叉引用 llm-prompt-injection):训练数据提取(前缀提示、温度操纵、重复提问、束搜索多样性)、系统提示提取、对齐绕过(微调攻击、表示工程、激活补丁、量化退化),并指出安全对齐常是基座能力之上的薄层。
  7. 智能体安全:权限提升(邮件正文注入诱导工具调用与数据外泄)、多智能体信任问题(跨代理注入导致特权数据库查询)、无确认工具使用风险分级(代码执行与财务为 Critical,数据修改与通信为 High,数据访问为 Medium,计算为 Low),原则是带副作用的工具应需显式用户确认,只读工具可在记录日志前提下自动批准。
  8. 工具与框架:Adversarial Robustness Toolbox (ART)、CleverHans、Fickling、ModelScan、NB Defense、Garak、PyRIT(Microsoft)、Rebuff。
  9. 决策树:按模型加载/部署管线、分类检测模型、用户贡献数据训练、API/MLaaS、敏感数据训练、LLM/聊天机器人、自主智能体依次判断,并最终运行自动化扫描。

使用方式 资料仅给出示例代码、命令、风险表和评估决策树,未提供安装命令、调用步骤或运行环境说明,这些内容暂未提供。

适用场景 适用于对 ML 模型文件与部署管线、对抗鲁棒性、训练数据完整性、ML API、隐私保护、LLM 应用及自主智能体进行安全评估与红队测试。

限制 本技能以攻击技术说明与检测信号为主,具体代码运行环境、依赖版本、工具安装与使用方法、定价与授权方式均暂未提供;防御建议仅在部分条目中以缓解措施形式出现,未形成完整防御方案。