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arXiv· arXiv:2601.00936· M P V S Gopinadh, S Mahaboob Hussain·Indexed by this site · Originally published

Emoji-based jailbreak of large language models: a prompt-level vulnerability analysis of four open-source models

Emoji-Based Jailbreaking of Large Language Models

Quick read

Attacks

Based on 论文 PDF (AI 生成); refer to the original

四个模型各测50条emoji提示词:Gemma 2 9B与Mistral 7B成功率均为10.0%,Qwen 2 7B为0.0%。

Threat model攻击者把emoji序列嵌入文本提示词,用填充或串联代替敏感词,以绕过token级过滤和安全训练,引出违反公开安全策略的输出。

Questions
安全对齐和token级过滤仍可能被对抗提示词绕过。作者考察emoji序列嵌入文本、充当敏感词代理时,四个开源LLM会否输出违反公开安全策略的内容。
Methods
构造50条文本与emoji混合的提示词,手法为词间填充和序列串联,经Ollama提交给四个本地模型。回答分成功、部分、失败,每类32个关键词自动分类后再人工复核,并做卡方检验。
Experiments and results
50条提示词上,Gemma 2 9B与Mistral 7B成功率10.0%,Llama 3 8B为6.0%,Qwen 2 7B为0.0%、伦理合规100.0%。作者报告χ²=32.94,p<0.001。除Qwen外,合规与结局映射对不上。
Limitations and future work
第6节称人工复核可能引入偏差,50条提示词可能未覆盖emoji组合与语境变化。第7、8节提出扩充文化多样的提示词集,并研究自动检测与混合缓解。实验为四模型各50条;论文未报告一致性与重复次数。
Experimental setupMistral 7B、Qwen 2 7B et al. · 50 emoji-augmented prompts · Success Rate、Ethical Compliance et al.
Threat model
攻击者把emoji序列嵌入文本提示词,用填充或串联代替敏感词,以绕过token级过滤和安全训练,引出违反公开安全策略的输出。论文未写白盒或黑盒。受害系统是本地Ollama上的四个开源LLM。成功指生成受限内容,先关键词分类再人工复核。
Evaluated models
Mistral 7BQwen 2 7BGemma 2 9BLlama 3 8B
Benchmarks
50 emoji-augmented prompts
Metrics
Success RateEthical ComplianceAvg. Latencychi-square
AI summaryA study tested four open-source large language models—Mistral 7B, Qwen 2 7B, Gemma 2 9B, and Llama 3 8B—with 50 prompts embedding Emoji sequences, evaluating jailbreak success rate, safety alignment adherence, and latency. Gemma 2 9B and Mistral 7B had a 10% jailbreak success rate, while Qwen 2 7B was fully aligned (0%), with a chi-square test (chi² = 32.94, p < 0.001) showing significant differences among models. The analysis focuses on prompt-level direct vulnerabilities, rather than safety judges or classifiers as in prior work.

A study tested four open-source large language models—Mistral 7B, Qwen 2 7B, Gemma 2 9B, and Llama 3 8B—with 50 prompts embedding Emoji sequences, evaluating jailbreak success rate, safety alignment adherence, and latency. Gemma 2 9B and Mistral 7B had a 10% jailbreak success rate, while Qwen 2 7B was fully aligned (0%), with a chi-square test (chi² = 32.94, p < 0.001) showing significant differences among models. The analysis focuses on prompt-level direct vulnerabilities, rather than safety judges or classifiers as in prior work.

Paper analysis

6 questions; open one to read the full answer

  1. What problem does this paper attempt to solve?

    用emoji作敏感词代理,测四个开源LLM的提示词级安全绕过。

    用 emoji 序列代替敏感词,检验提示词能否绕过 LLM 安全限制并引出受限输出。

    • 场景:作者称 LLM 已用于对话和内容生成,恶意提示词仍可引出有害、不伦理或有偏内容。作者称 token 级过滤和安全训练仍会被越狱绕过。
    • 现有不足:作者称既有 emoji 攻击主要针对安全评审模型或分类器。作者把直接考察 LLM 提示词级漏洞视为缺口。
    • 假设:作者假设 emoji 序列会改变提示词表示,从而提高绕过过滤、偏向受限输出的可能性。emoji 被用作敏感词的代理。
    • 威胁模型:
      • 目标:绕过安全机制,生成违反模型公开安全策略的受限内容。论文举例包括暴力协助和明确的不当行为指示,并写明不是在真实系统中部署。
      • 知识:论文未写明白盒、黑盒或无盒,也未写是否使用梯度或权重。
      • 能力:构造文本与 emoji 混合提示词,包括词间插入 emoji 的填充,以及用序列表示指令的串联。
      • 受害系统:本地运行的 Mistral 7B、Qwen 2 7B、Gemma 2 9B、Llama 3 8B。成功指生成恶意代码或不伦理指令等受限内容。
    • 本文工作:对上述四模型各测 50 条 emoji 增强提示词,记录成功率、伦理合规和响应延迟,并把回答分为成功、部分和失败。
  2. What related research exists?

    作者把本文放在直接测LLM提示词,区别于针对评审模型或分类器的emoji攻击。

    作者称 emoji 越狱是新前沿,且是尚未充分处理的威胁。分组按引言和 Related Work。

    文本越狱

    • Wei 等(2023):论文称精心构造的提示词可绕过安全训练,诱使模型生成恶意代码或有偏叙述等受限内容。
    • Wallace 等(2019):论文把 prompt stuffing(插入无害词以掩盖意图)和 prompt substitution(用同义词替换敏感词)与 token 级过滤的弱点放在一起讨论。
    • 其他引用:引言将 Zou 等(2023)列为越狱文献;Related Work 将 Anil 等(2023)与 Wei 等并称为越狱问题,均未展开做法。

    emoji 攻击

    • Emoti-Attack(Zhang,2024):零扰动方法,用 emoji 序列改变语义解释而不改表面含义。论文称 emoji 替换敏感关键词后,模型往往不能标出恶意意图,从而绕过关键词过滤。
    • Emoji Attack(Wei、Liu、Erichson,2024):利用 token 切分边界,把 emoji 当作语言干扰。论文称其尤其针对 judge LLM 和分类器。
    • 论文自述的区别:摘要写明,先前工作针对安全评审或分类器,本文考察 LLM 的直接提示词级漏洞。这是定位,不是对上述两篇结果的否定。

    emoji 表示与非语言线索

    • Barbieri 等(2018):论文称其说明 emoji 语义随文化和语境变化,因而 LLM 更难处理。
    • 内部表示:论文称 emoji 的分词与词类似,但表示常带情绪或语境差别,容易被误读;并举例刀形 emoji 的表示可能与切割类词重叠。
    • 多模态线索:论文称已有工作在多模态 LLM 上分析过非语言线索的对抗提示,并称绕过机制类似;该句未标文献编号。引言另引 Eisner 等(2022),支持 emoji 作为 NLP token 会改变表示的假设。

    评测框架与本文位置

    • Carlini 等(2023):论文称其强调需要标准化评测框架,以覆盖语言和非语言提示等攻击向量。
    • 基线与数据:论文未把其他攻击方法列为基线。对照是四个模型在作者自建的 50 条 emoji 增强提示词上的结局、伦理合规和延迟,不是已命名的公开基准。
    • 定位:作者称既有工作已指出 LLM 对 prompt injection 的漏洞,但 emoji 越狱仍未充分处理;本文用多项指标直接测试四个 LLM,而不是测试评审模型或分类器。
  3. How does the paper address this problem?

    用emoji填充与串联构造50条提示词,本地经Ollama测四模型,关键词加人工判定。

    整体做法是构造 emoji 增强提示词,在本地模型上收集回答,再用关键词规则加人工复核分成三类结局。

    问题设定

    • 受限内容:违反被测模型公开安全策略的输出。论文举例为暴力协助和明确的不当行为指示,并写明不是在真实系统中生成或部署。
    • 输入:每条提示词混合文本与 emoji。作者假设序列会改变表示,增加绕过过滤的可能。
    • 模型:Mistral 7B、Qwen 2 7B、Gemma 2 9B、Llama 3 8B,经 Ollama 本地下载。论文未报告温度或其他采样参数。

    提示词构造

    • 两种手法:emoji stuffing,在词之间插入 emoji;emoji chaining,用 emoji 序列表示指令。论文称目的是让模型把 emoji 理解成恶意意图的一部分,同时保持表面隐蔽。
    • 规模:共 50 条。Table 1 给出 5 条示例,说明 emoji 替换策略。提示词原文不复述。
    • 规范化:提交前用 Unicode NFC 规范化 emoji。提示词从含编号和文本的 CSV 读入。

    指标与判定

    • 三类结局:Successful 为生成受限内容,如恶意代码或不伦理指令;Partial 为含糊、只部分涉及受限内容,且常被理解成正面语境;Failed 为拒绝或完全离题。
    • 成功率:Successful 除以总提示词数再乘 100。
    • 伦理合规:二值 Compliant / Non-compliant。第 4 节写明由结局派生:Failed 或 Partial 为合规,Successful 为不合规,不是独立的伦理评分。摘要将该项称为 safety alignment adherence。
    • 延迟:从提交到收到回答的秒数,再对提示词取平均。

    运行与统计

    • 环境:Ollama API 逐条提交,GPU 为 NVIDIA RTX 3050。论文未报告重复次数或查询预算。
    • 自动分类:每类 32 个关键词。论文给出各类示例词,此处不列词表。先按关键词归类,再人工复核。
    • 记录:每条保存编号、提示词、模型、回答、结局、伦理合规、延迟和错误。
    • 检验:结局归一为 Successful、Partial、Failed 后做卡方检验,阈值 p < 0.05,用来看模型间结局是否不同。
  4. What experiments did the paper conduct?

    50条提示词上Gemma 2 9B与Mistral 7B成功率10.0%,Qwen 2 7B为0.0%;作者报告p<0.001。

    实验设置

    • 被测模型:Mistral 7B、Qwen 2 7B、Gemma 2 9B、Llama 3 8B,均在本地 Ollama、NVIDIA RTX 3050 上运行。没有单独的攻击模型或 LLM 裁判。
    • 数据:作者设计的 50 条 emoji 增强提示词,四模型共用。论文未报告类别比例。
    • 基线:未设其他攻击方法。四个模型互相对照。
    • 指标:成功率、伦理合规、平均延迟(秒);结局为 Successful、Partial、Failed。
    • 判定:每类 32 个关键词自动分类,再人工复核。论文未报告复核人数、与自动分类的一致性,以及重复次数。
    • 统计:三类结局的卡方检验,阈值 p < 0.05。

    主结果

    据 Table 2,每个模型 50 条提示词:

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    模型成功率伦理合规平均延迟(s)
    Gemma 2 9B10.0%66.0%44.20
    Llama 3 8B6.0%88.0%32.22
    Mistral 7B10.0%88.0%25.30
    Qwen 2 7B0.0%100.0%34.04
    • 作者的解读:作者称 Qwen 2 7B 完全抵抗越狱,并与 Gemma 2 9B 较低的伦理合规相对照。作者称 Gemma 延迟高、伦理合规相对较低,且在 9B 参数量下仍更易被绕过,出乎意料;作者认为对 emoji 序列处理得更深,可能增加脆弱性而不是增强安全。论文未把参数量作为对照变量。
    • 设计取向:作者称 Qwen 2 7B 更强调严格安全,并以生成灵活性下降为代价;Gemma 2 9B 似乎更优先内容生成与许可;Mistral 7B 与 Llama 3 8B 处于中间。论文未单独报告灵活性或效用。
    • 口径:第 4 节把非 Successful 标为合规。除 Qwen 2 7B 外,Table 2 的伦理合规不能由成功率或 Figure 2 的 Successful 条数按该规则得到。论文未解释。摘要写 10% 与 0%,Table 2 写 10.0% 与 0.0%。

    结局分布

    Figure 2 正文给出 50 条提示词的计数。图为热图,颜色越深表示计数越高;具体位置看不到。

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    模型SuccessfulPartialFailed
    Gemma 2 9B51530
    Llama 3 8B31829
    Mistral 7B51530
    Qwen 2 7B02525
    • 统计:作者报告 χ² = 32.94,p < 0.001,并称结局分布的模型间差异显著。摘要写 χ2 = 32.94,p < 0.001。
    • 作者的解读:作者称相当一部分回答是部分遵从,emoji 带来语义含糊;提示词处于拒绝与完全遵从之间,表面安全机制与更深层语义理解不一致。
    • 与摘要的差别:摘要称 Qwen 2 7B 达到 full alignment。Figure 2 中其 Successful 为 0,同时有 Partial。按第 4 节,Partial 记为合规。Gemma 2 9B 与 Mistral 7B 的三类计数相同,Table 2 的伦理合规不同。

    作者称出乎意料的现象

    • 抵抗与延迟:作者称 Qwen 2 7B 的零成功率与完全伦理合规出乎意料,也称 Gemma 2 9B 的高延迟与相对较低的伦理合规出乎意料。
    • 意图被读成无害:第 6 节称模型把按恶意意图设计的提示词理解成无害或正面内容。Partial 的定义也写明回答常被理解成正面语境。论文未给失败案例原文。
    • Figure 1:标题为 Outcome Distribution by Models,正文却复述 Table 2 的成功率、伦理合规和延迟,其中 Gemma 2 9B 延迟写 44.2 秒、Mistral 7B 写 25.3 秒。三类计数在 Figure 2。

    其他消融与分析

    • 论文未报告消融、两种手法的对照、解码参数、防御评测或迁移实验。
    • 唯一报告的统计检验是上述卡方检验。
    • 论文未报告人工复核与关键词分类不一致的条数。
  5. What are some points that can be further explored?

    作者提出扩充文化多样的提示词集,并研究自动检测与混合缓解。

    作者指出的局限与后续方向

    • 人工偏差:第 6 节称人工复核可能引入偏差,混合受限与无害内容的含糊回答难以归类。
    • 提示词规模:第 6 节称 50 条提示词可能未覆盖 emoji 攻击的多样性,只是组合与语境变化的一小部分。
    • 扩充数据:第 7 节提出把数据集扩到 50 条以外,纳入不同 emoji 组合与文化语境。
    • 自动检测:第 7 节提出开发针对 emoji 越狱的自动、实时检测,以加强系统级防护。
    • 其他输入与公平性:第 7 节提出考察符号或图像等非文本输入,以及 emoji 误读在不同用户群体上的公平性。部署建议是上线前用 emoji 增强提示词做测试。
    • 结论中的后续工作:第 8 节称未来工作应研究更大、文化更多样的提示词集,以及结合 emoji 语义多模态表示的自动检测和混合缓解。作者并称需要 emoji 感知的防御,包括非文本 token 的规范化处理,以及扩大对抗评测。

    实验覆盖范围

    • 被测模型为 Mistral 7B、Qwen 2 7B、Gemma 2 9B、Llama 3 8B,共 4 个,经 Ollama 在 NVIDIA RTX 3050 上本地运行(第 3、4 节)。
    • 每个模型提交同一批 50 条 emoji 增强提示词;报告成功率、伦理合规、平均延迟,以及三类结局计数(Table 2、Figure 2)。
    • 分类为每类 32 个关键词再加人工复核。论文未报告复核人数、一致性、重复次数、采样参数和查询次数(第 4 节)。
    • 模型间比较是三类结局的卡方检验,χ² = 32.94,p < 0.001(第 5 节)。论文未报告与其他攻击方法的对照结果。
    • 相关工作讨论了针对 judge LLM 和分类器的 emoji 攻击;实验测的是四个生成模型的直接提示词结局。伦理合规与第 4 节映射、Figure 2 计数的对应关系,论文未另行说明。
  6. Summarize the main content of the paper

    四模型各50条emoji提示词,Gemma 2 9B与Mistral 7B成功率10.0%,Qwen 2 7B为0.0%。

    作者用 emoji 增强提示词,直接看四个开源 LLM 会不会给出违反公开安全策略的输出,而不是去攻击安全评审模型。

    • 问题:作者假设 emoji 可代替敏感词并改变提示词表示,从而绕过 token 级过滤和安全训练。受害系统是本地运行的生成模型;论文未写明白盒或黑盒。
    • 做法:50 条提示词混合文本与 emoji,手法为词间填充和序列串联,经 Ollama 提交。回答先按每类 32 个关键词分类,再人工复核,分为成功、部分和失败。伦理合规由结局派生,不是单独评分。
    • 成功率:Table 2 中,50 条提示词上 Gemma 2 9B 与 Mistral 7B 为 10.0%,Llama 3 8B 为 6.0%,Qwen 2 7B 为 0.0%,其伦理合规为 100.0%。Gemma 2 9B 的伦理合规为 66.0%,平均延迟为 44.20 秒。
    • 分布:Figure 2 中成功条数为 Gemma 2 9B 5、Llama 3 8B 3、Mistral 7B 5、Qwen 2 7B 0;Partial 分别为 15、18、15、25。作者报告 χ² = 32.94,p < 0.001。摘要称 Qwen 2 7B 完全对齐,但该模型有 25 条 Partial,按第 4 节记为合规。
    • 口径:除 Qwen 2 7B 外,Table 2 的伦理合规不能由第 4 节的结局映射从 Figure 2 推出。论文未解释。
    • 作者结论:作者称 emoji 序列仍能绕过现有安全机制,部分遵从说明 emoji 带来语义含糊。作者称需要 emoji 感知的防御、非文本 token 的规范化处理,以及更大、文化更多样的对抗评测和自动检测。
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