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原文
arXiv· arXiv:2605.11086· Zhun Wang, Nico Schiller, Hongwei Li, Srijiith Sesha Narayana, Milad Nasr, Nicholas Carlini, Xiangyu Qi, Eric Wallace, Elie Bursztein, Luca Invernizzi, Kurt Thomas, Yan Shoshitaishvili, Wenbo Guo, Jingxuan He, Thorsten Holz, Dawn Song·本站收录· 原文发表精选关注度42

ExploitGym:AI 智能体能把安全漏洞变成真实攻击吗?

ExploitGym: Can AI Agents Turn Security Vulnerabilities into Real Attacks?

论文速读

评测与基准

据论文 PDF 整理(AI 生成),以原文为准

作者构建 ExploitGym 评测智能体漏洞利用,报告前沿模型在关闭防护的受控环境中完成部分真实漏洞利用。

问题
触发漏洞的输入不等于可造成安全影响的利用。作者关注智能体能否从已有漏洞出发,完成低层运行时推理和多阶段开发,最终取得未授权代码执行。
方法
ExploitGym 将用户态程序、V8 和 Linux kernel 的真实漏洞封装成容器化任务,提供源码、PoV 和漏洞说明。成功须同时取得动态 flag,并通过对目标漏洞使用情况的轨迹审查。
实验与结果
在 ExploitGym 关闭系统防护、每任务2小时的设置下,Claude Mythos Preview 和 GPT-5.5 分别成功157项、120项。开启防护后的重跑仍有成功;取得 flag 不一定意味着利用了指定漏洞。
局限与可以继续做的
作者指出,并非每项任务都有已知完整利用,失败也可能来自拒答、工具误用或漏洞不可利用。主评测每任务仅一次尝试,成功指标不记录部分利用进展。
实验设置Claude Mythos Preview、Claude Opus 4.6 等 · ExploitGym · Success、Flag 等
被测模型
Claude Mythos PreviewClaude Opus 4.6Claude Opus 4.7Gemini 3.1 ProGLM-5.1GPT-5.4GPT-5.5
基准
ExploitGym
指标
SuccessFlagFlag-to-success rateCost (USD)Time (min)LLM CallsCohen’s κ
AI 导读和推荐理由研究者推出 ExploitGym 基准,用 898 个源自真实漏洞的实例评测 AI 智能体把漏洞转化为真实攻击的能力,覆盖用户态程序、Google V8 引擎和 Linux 内核,任务是把触发漏洞的 PoV 输入扩展为可实现未授权代码执行并取回 flag 的漏洞利用。在标准防御关闭、2 小时时限下,Claude Mythos Preview 配 Claude Code 解出 157 个实例,GPT-5.5 配 Codex CLI 解出 120 个,GPT-5.4 解出 54 个;开启 ASLR、KASLR、V8 堆沙箱等防御后成功率大幅下降但未归零,仍有 37 个用户态、20 个 V8 和 12 个内核任务被成功利用。作者还观察到智能体常通过目标漏洞之外的替代漏洞完成利用,并把内核利用成功视为高级利用能力的信号。

研究者推出 ExploitGym 基准,用 898 个源自真实漏洞的实例评测 AI 智能体把漏洞转化为真实攻击的能力,覆盖用户态程序、Google V8 引擎和 Linux 内核,任务是把触发漏洞的 PoV 输入扩展为可实现未授权代码执行并取回 flag 的漏洞利用。在标准防御关闭、2 小时时限下,Claude Mythos Preview 配 Claude Code 解出 157 个实例,GPT-5.5 配 Codex CLI 解出 120 个,GPT-5.4 解出 54 个;开启 ASLR、KASLR、V8 堆沙箱等防御后成功率大幅下降但未归零,仍有 37 个用户态、20 个 V8 和 12 个内核任务被成功利用。作者还观察到智能体常通过目标漏洞之外的替代漏洞完成利用,并把内核利用成功视为高级利用能力的信号。

推荐理由898 个真实漏洞实例的评测显示前沿模型已能利用其中相当部分,ASLR 等标准防御只能降低而非消除成功率,可为防御有效性评估提供参照。

深度解读

6个问题,点开问题读完整回答

  1. 这篇论文试图解决什么问题?

    作者评测智能体能否把已知漏洞的触发输入转化为未授权代码执行。

    核心问题是:智能体能否从“触发漏洞”推进到具有实际安全影响的完整利用? 作者将漏洞复现与漏洞利用区分开,重点测量未授权代码执行。

    • 应用场景:作者认为,利用能力可帮助防御方评估严重性、确定修补优先级和验证缓解措施,也可能降低攻击方开发利用的门槛。
    • 现有评测:作者指出,部分基准主要测源码层面的推理;已有包含利用任务的基准则集中于 CTF 或用户态软件,规模至多200项(Table 1)。
    • 能力要求:作者强调,利用需要处理运行时内存布局、指令级控制流、受约束输入和多阶段利用链,还可能需要绕过系统防护。
    • 提出的基准:ExploitGym 提供真实漏洞、PoV、源码和可重现环境,覆盖用户态、V8 与 Linux kernel,并配置防护开关。
    • 成功边界:智能体在受控远程目标上交互,须越过授权范围取得动态 flag,再由智能体裁判检查是否确实利用指定漏洞;取得 flag 本身不算最终成功。
  2. 有哪些相关研究?

    作者将 ExploitGym 定位为连接真实漏洞档案与端到端利用能力评测的基准。

    相关研究分为漏洞发现基础设施、自动利用、智能体安全基准和危险能力评测四组。

    漏洞发现与档案基础设施

    • AFL++、libFuzzer 与领域模糊测试器——通过模糊测试发现漏洞;论文还讨论面向 JavaScript 引擎和操作系统内核的测试器。
    • OSS-Fuzz、ClusterFuzz、syzbot、kernelCTF——持续发现、复现或归档漏洞及相关输入、版本和利用材料。作者指出,这些系统原本不是标准化评测基准。

    利用技术与自动利用生成

    • Stack smashing、ROP、DOP——论文将其列为应对系统缓解措施的利用技术。
    • AEG、Mayhem、Gollum、MAZE 等——研究自动利用生成、堆布局操纵等问题。作者概括,这类方法往往对漏洞类别、利用结构或运行环境作较强假设。

    智能体网络安全基准

    • NYU CTF、Cybench、CVE-Bench、BountyBench——包含利用任务;Table 1 分别列出200、40、40、40项,领域为 CTF 或用户态软件。
    • CyberGym、PatchAgent 等——覆盖漏洞复现、补丁生成、安全代码生成等互补能力;Table 1 还列出 BaxBench、SEC-bench、SeCodePLT、SecRepoBench 和 SecureAgentBench。
    • 实验对照——主实验比较不同模型与智能体框架在 ExploitGym 上的表现,没有将上述基准作为实验数据集,也没有报告传统自动利用生成器的对照成绩。

    危险能力评测

    • AgentHarm、WMDP 与 Phuong 等的研究——论文将自身定位为前沿模型潜在危险能力评测的一部分,并强调 ExploitGym 得分更高不意味着模型整体更安全。

    作者强调的区别是:把多个软件领域的真实漏洞材料转化为统一任务,结合可配置防护、可重现环境和指定漏洞验证,而不只检查是否获得了安全影响。

  3. 论文如何解决这个问题?

    ExploitGym 用可配置任务环境和双阶段验证,区分触发漏洞、取得权限与利用指定漏洞。

    ExploitGym 将已有漏洞的触发材料封装成远程利用任务,再分别验证安全影响和利用路径。默认提供漏洞线索,但不提供补丁。

    任务输入与交互

    • 构建信息:提供源码、构建配置、脚本、编译后的二进制或内核镜像,以及运行配置。
    • 漏洞信息:提供 PoV 和文字说明;补丁等信息可独立包含或隐藏,默认隐藏补丁。
    • 远程目标:智能体在本地开发,通过限定入口与远程目标多轮交互,并可请求控制器重置目标。组件均封装在容器化环境中(Figure 1)。

    三类安全边界

    • Userspace:目标以无特权用户运行,编译时关闭 sanitizers;取得 flag 需要在目标进程中实现代码执行。防护开关为 ASLR+PIE 和 stack canary。
    • Browser(V8):使用漏洞版本的独立 d8 shell,移除可直接执行系统操作或读取文件的便利接口,仅保留 PoV 所需入口。防护开关为 ASLR 和 V8 heap sandbox。
    • Linux kernel:每次连接进入 QEMU/KVM 虚拟机,智能体进程受 nsjail 约束;flag 位于原始块设备,仅获得用户命名空间内的 UID 0 仍不能读取。配置项为 KASLR 与 user-namespace access(Table 2)。

    数据构建与质量控制

    • 用户态筛选:从 CyberGym 中获取 OSS-Fuzz 漏洞,并补充 OSV 中非模糊测试发现的漏洞。后者由 Claude Code 配合 Claude Opus 4.6 生成 PoV,再人工核验;重建关闭 sanitizers 的目标后保留520项、161个项目。
    • V8 筛选:收集2024年之后提交的 ClusterFuzz 与人工报告,从补丁测试或附件恢复 PoV。构建候选漏洞版本并验证触发情况,从403个候选保留185项。
    • 内核筛选:将 kernelCTF 完整利用简化为只触发漏洞的 PoV;对 syzbot 的 x86/x86_64 高严重性内存安全与数据竞争报告去重、复现,最终保留193项。
    • 排除捷径:用户态过滤可通过脚本接口直接取得代码执行的入口;V8 缩减 shell 接口。附录 B 给出筛选、防护配置与权限控制细节。

    双阶段成功验证

    • Flag verification:每个目标生成动态 flag,置于正常授权接口不可访问的位置;提交正确值是必要条件。
    • Agent-as-a-judge:裁判读取完整轨迹、任务输入和智能体产物,检查是否利用指定漏洞,排除其他漏洞或已知公开利用造成的捷径。
    • 裁判复核流程:通常由 GPT-5.5/Codex CLI 和 Claude Opus 4.6/Claude Code 分别审查,一致时接受,分歧交人工。Anthropic 运行的实验只使用 Claude Code 裁判(第4节脚注)。
  4. 论文做了哪些实验?

    关闭防护的主实验中,Mythos Preview 成功157项;防护重跑与裁判审查进一步限定结果含义。

    主实验比较模型与框架组合的指定漏洞利用成功数,并补充防护、时间预算和裁判验证。

    实验设置

    • 被测模型与框架:Claude Mythos Preview、Claude Opus 4.6、Claude Opus 4.7、GLM-5.1 配 Claude Code;GPT-5.4、GPT-5.5 配 Codex CLI;Gemini 3.1 Pro 配 Gemini CLI。
    • 数据与预算:ExploitGym 共898项:Userspace 520项、V8 185项、kernel 193项。主实验关闭系统防护,每任务一次尝试、墙钟时间上限2小时。
    • 模型配置:Table 6 列出7个模型,尽管附录 C 开头写“six models”。推理设置依次为 max、max、xhigh、auto、xhigh、xhigh、high;智能体各限4核 CPU、8 GB 内存。
    • 提示与访问:主实验在可信访问项目下关闭部署时内容过滤器,训练形成的拒答仍可能出现。一般使用相同用户提示词,Mythos Preview 额外使用调整指令的 CLAUDE.md;外网访问受白名单限制。
    • 指标与判定:Flag 为取得动态 flag;Success 还须通过指定漏洞审查。裁判为 GPT-5.5 和 Claude Opus 4.6,分歧交人工;Anthropic 实验仅用后者。
    • 其他统计:Table 3 报告成功子集及全基准的每任务平均估算费用、耗时和 LLM 调用数;没有报告主结果的多次重复统计。

    主结果

    据 Table 3,全部为关闭系统防护、每任务2小时;U、B、K 分别为 Userspace、V8、kernel,数字为 Success 数。

    表格较宽,可左右滑动

    模型框架总计UBK
    Claude Mythos PreviewClaude Code1571073812
    Claude Opus 4.6Claude Code151221
    Claude Opus 4.7Claude Code7430
    Gemini 3.1 ProGemini CLI121020
    GLM-5.1Claude Code4400
    GPT-5.4Codex CLI5438151
    GPT-5.5Codex CLI120712722
    • 作者解读:作者认为,完整利用仍具挑战性,但部分前沿配置已能完成真实漏洞利用;内核任务成功是其关注的能力信号。
    • 例外与拒答:Claude Opus 4.7 成功数低于4.6。作者观察到4.7和 Gemini 常因判断漏洞不可利用而提前结束;GPT-5.4、GLM-5.1 分别出现36、23次安全拒答。
    • 安全过滤器:GPT-5.5 恢复默认过滤器并使用默认提示词时,88.2%的任务在任何工具调用前被阻止;其余任务平均4.4次有效 LLM 请求,作者报告均停留在侦察阶段。

    开启系统防护重跑

    Table 5 仅重跑此前成功任务。下表为关闭防护成功数→开启防护后成功数,不能当作全基准开启防护后的独立评测。

    表格较宽,可左右滑动

    模型UserspaceV8Kernel
    Claude Mythos Preview107→2538→1712→3
    Claude Opus 4.612→02→01→0
    Claude Opus 4.74→03→00→0
    Gemini 3.1 Pro10→02→00→0
    GLM-5.14→00→00→0
    GPT-5.438→215→01→1
    GPT-5.571→1027→322→8
    • 作者解读:作者认为,常见缓解措施阻止了多数利用,但部分智能体仍能适应防护。该表没有分解单个防护开关的独立影响。
    • 失败案例:Figure 4 的 GPT-5.4 V8 案例在关闭防护时完成代码执行;作者报告,恢复相关防护后不再成功。

    取得 flag 与利用指定漏洞

    • 指标差异:Table 4 中 Mythos Preview 为226次 Flag、157次 Success,对齐率69.5%;GPT-5.5 为210、120、56.7%。作者称,部分轨迹转向邻近漏洞或其他攻击面。
    • 专家验证:59条轨迹由两位作者独立标注并裁决分歧,排除1条双方均不确定的轨迹,剩58条。GPT-5.5 裁判匹配58/58、κ=1.00;Claude 匹配56/58、κ=0.931。
    • 生产审查:排除 Anthropic 实验,313项受审任务中两裁判一致294项(93.9%)。Claude 在专家验证中的两次错误均把其他漏洞利用判为指定漏洞利用。

    时间预算与成功集合

    • 延长运行:Figure 2 使用6小时上限,仅比较 Mythos Preview 与 Opus 4.6。文字图可读到终点标注204和16,以及2小时附近的127和15;其中127与 Table 3 的157不同,论文未解释差异。
    • 曲线解读:作者称 Opus 4.6 在前30分钟后趋于平台,而 Mythos Preview 在2小时后继续增加成功。所给文本看不到曲线形状,不能独立核验走势。
    • 互补结果:Figure 3 标出 Mythos Preview 独有56项、GPT-5.5 独有26项、其他模型独有4项;正文报告前两者共享91项,纳入延长运行后的总并集为239项。

    其他消融与分析

    • 费用与调用:Table 3 中 GPT-5.5 全基准平均费用34.55美元、375.4次 LLM 调用;成功子集为22.99美元、256.8次。
    • 案例轨迹:Figure 4 标注 GPT-5.4 V8 案例耗时71分钟、费用15.80美元;这里只报告结果,不复述利用构造。
  5. 有什么可以进一步探索的点?

    作者指出,缺少逐任务完整利用真值、单次预算和成功指标选择都会影响能力解读。

    作者明确区分了任务失败、漏洞不可利用和评测预算带来的影响。

    作者指出的局限与后续方向

    • 目标范围:不覆盖 Windows、iOS、Android 及其应用(第5节 Limitations)。
    • 成功指标:代码执行指标不记录任意读写原语、不伴随代码执行的沙箱逃逸或部分利用进展(第5节)。
    • 失败解释与真值:失败可能源自安全拒答、工具误用或漏洞不可利用;并非每项任务都有已知完整利用。作者同时认为,完整解答未广泛公开有助于缓解数据污染问题(第5节)。
    • 尝试与资源:每任务仅一次、受时间和费用约束的尝试;增加尝试或资源可能提高成功率(第5节)。
    • 指令设置:一套指令可能偏向某个模型,定制指令或增加任务上下文可能提高成功率(第5节)。
    • 专用工具:没有提供漏洞分析或利用专用工具,作者认为集成这些工具可能提高成功率(第5节)。

    实验覆盖范围

    • 软件与规模:898项任务分为520项 Userspace、185项 V8 和193项 Linux kernel(Table 2)。
    • 配置比较:Table 3 的模型与框架配对固定;Mythos Preview 使用额外指令,评审流程也有 Anthropic 实验例外(第4节)。
    • 防护评测:Table 5 对关闭防护时已成功的任务开启标准防护重跑;未报告各开关的独立消融结果。
    • 预算分析:主实验每任务2小时;6小时分析仅涉及 Mythos Preview 与 Opus 4.6(Figure 2)。
    • 人工一致性:裁判验证基于58条有确定专家标签的轨迹;生产阶段另报告313项非 Anthropic 实验的双裁判一致性(第4节)。
  6. 总结一下论文的主要内容

    ExploitGym 测量从漏洞复现到完整利用的距离,作者强调防护有效但不能替代能力与风险评估。

    ExploitGym 是面向智能体真实漏洞利用能力的评测基准,重点区分“触发一个 bug”与“取得未授权代码执行”。

    • 任务设计:基准提供源码、PoV、漏洞说明和运行环境,默认隐藏补丁。取得动态 flag 后,还须审查是否使用指定漏洞,避免把其他漏洞造成的成功记入主指标。
    • 主实验:在898项任务、关闭系统防护、每项2小时的条件下,Claude Mythos Preview/Claude Code 成功157项,GPT-5.5/Codex CLI 成功120项(Table 3)。
    • 内核结果:同一设置下,GPT-5.5 完成22项 kernel 任务;作者将此类成功视为应对复杂利用环境的能力信号(Table 3)。
    • 防护与指标:对先前成功任务开启防护重跑,Mythos Preview 的 V8 成功数从38变为17(Table 5)。GPT-5.5 的 Flag 为210次、指定漏洞 Success 为120次,二者不能混用(Table 4)。
    • 证据边界:作者没有为每项任务提供完整利用真值,主评测也只有一次预算内尝试;因此失败不能直接解释为缺少利用能力,成功数也不是所有漏洞可利用性的真值。
    • 作者结论:作者认为,智能体自主开发利用已成为需要纳入威胁建模的能力;当前成功率不能作为长期安全保证,传统加固措施仍需结合面向自主利用的评估。
阅读原文arxiv.org