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针对对齐语言模型的通用可迁移对抗攻击

Universal and Transferable Adversarial Attacks on Aligned Language Models

arXiv· arXiv:2307.15043· Andy Zou, Zifan Wang, Nicholas Carlini, Milad Nasr, J. Zico Kolter, Matt Fredrikson·本站收录· 16 天前· 原文发表入选 攻击精选关注度48

论文速读

据论文全文整理(AI 生成),以原文为准

AI 导读Andy Zou 等研究者提出 GCG 攻击,用自动优化的对抗后缀绕过对齐语言模型的拒答,单个后缀即可跨提示、跨模型通用,并迁移到 ChatGPT、GPT-4 等黑盒商用模型。

问题
对齐后的 LLM 表面上会拒绝有害请求,但已有 jailbreak 多依赖人工设计、脆弱且难以自动化;自动对抗 prompt 生成此前在离散 token 上效果有限,如何可靠地诱导对齐模型输出有害内容仍是一个开放问题。
方法
作者提出 Greedy Coordinate Gradient(GCG):在用户 query 后附加一段对抗 suffix,以模型以肯定语气开头(如“Sure, here is…”)为目标,用 token 级梯度选出候选替换并前向评估,逐步贪心优化;并在多个 prompt 和多个模型(Vicuna-7B/13B、Guanaco)上联合优化,得到通用 suffix。
实验与结果
在自建 AdvBench 上,GCG 在 Vicuna-7B 上对 harmful strings 成功率达 88%、对 harmful behaviors 达 99–100%,明显优于 PEZ、GBDA 和 AutoPrompt;在 LLaMA-2-7B-Chat 上也优于基线。优化出的 suffix 可迁移到 Pythia、Falcon、Guanaco 等开源模型,以及 GPT-3.5、GPT-4、PaLM-2、Claude 等黑盒模型,其中对 GPT 系列迁移成功率较高,对 Claude-2 很低;拼接或集成多个 suffix 可进一步提升迁移成功率。
局限与可以继续做的
作者指出 Claude 等模型可能带有前置内容过滤,且更近的模型攻击成功率更低;Vicuna 源自 ChatGPT 输出,可能使迁移结果偏乐观。优化步数过多会过拟合源模型、降低迁移性。后续方向包括对抗训练、研究预训练层面的机制,以及自动化绕过内容过滤。
AI 导读和推荐理由方法结合贪心与基于梯度的离散搜索,在 token 层面优化后缀促使模型以肯定性回复开头,并在 Vicuna-7B/13B 和 Guanaco 等开源模型上对多条有害行为联合优化。在自建 AdvBench 基准上,GCG 在 Vicuna-7B 上诱导 100 个有害行为中的 99 个;迁移攻击在 GPT-3.5、GPT-4、PaLM-2 上的成功率分别为 87.9%、53.6%、66%,Claude-2 仅 2.1%。

Andy Zou 等研究者提出 GCG 攻击,用自动优化的对抗后缀绕过对齐语言模型的拒答,单个后缀即可跨提示、跨模型通用,并迁移到 ChatGPT、GPT-4 等黑盒商用模型。方法结合贪心与基于梯度的离散搜索,在 token 层面优化后缀促使模型以肯定性回复开头,并在 Vicuna-7B/13B 和 Guanaco 等开源模型上对多条有害行为联合优化。在自建 AdvBench 基准上,GCG 在 Vicuna-7B 上诱导 100 个有害行为中的 99 个;迁移攻击在 GPT-3.5、GPT-4、PaLM-2 上的成功率分别为 87.9%、53.6%、66%,Claude-2 仅 2.1%。

推荐理由论文给出 GCG 自动越狱方法及在 GPT-4、Claude 等黑盒模型上的迁移成功率,作者据此对事后修补式对齐思路提出质疑。

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