MLingualFC:评估多语言视觉语言模型的越狱漏洞
MLingualFC: Evaluating Jailbreak Vulnerabilities in Multilingual Vision-Language Models
MLingualFC用五种语言流程图黑盒评测三个VLM,Qwen西班牙语迂回ASR为89.36%。
- 流程图越狱评测大多限于英语,而多语言视觉语言模型已部署在全球应用中。MLingualFC要测量Hindi、Punjabi、Spanish、Romanian、German的结构化流程图能否绕过这些模型的安全对齐。
- 沿用英语有害查询的逐步有向图,用deep-translator翻译DOT文件,Graphviz生成水平、垂直、迂回三种PNG。图像配上不提及有害性的良性文本,黑盒单轮提交。GPT-oss-120b按1到5打分,不低于4计为越狱。
- 三个MVLM、六种语言、三种布局上,拉丁字母语言的流程图ASR较高,旁遮普语较低;Gemma-4的印地语并不低。纯文本基线在多数语言上更低,但Qwen与Pangea的印地语和旁遮普语纯文本更高。作者认为低ASR不一定是更强安全对齐。
- 作者写明只评估三个模型,未评测多语言防御与对齐,并计划研究这两项。实验覆盖六种语言、三种布局和两种纯文本基线;5步消融只在Qwen上。论文未报告样本量与重复次数。
- 被测模型
- Qwen2.5-VL-3B-InstructGemma-4-E4B-itPangea-7B
- 基准
- MLingualFCAdvBench
- 指标
- ASR
论文提出 MLingualFC,一个用流程图图像编码有害指令的多语言多模态基准,用于评估视觉语言模型的越狱漏洞,覆盖印地语、旁遮普语、西班牙语、罗马尼亚语和德语五种语言。作者在 Qwen2.5-VL、Gemma-4 和 Pangea 上以黑盒威胁模型进行测试,发现明显的多语言安全缺口:拉丁字母语言的流程图攻击取得高攻击成功率,而旁遮普语等非拉丁字母语言的成功率明显更低。作者认为后者反映的是视觉文本识别能力的限制,而非更强的安全对齐,说明当前 VLM 安全机制难以跨语言和模态泛化。相关资源已在 GitHub 发布。
深度解读
这篇论文试图解决什么问题?
作者用MLingualFC在黑盒下测量五种语言流程图对三个MVLM的越狱漏洞。
多语言视觉语言模型的流程图越狱缺少跨语言测量。
- 部署场景: 多语言视觉语言模型(MVLM)用于全球可访问应用,用户以不同语言和文化语境交互。作者称有害输出会带来社会风险,而安全评测与越狱研究大多以英语为中心。
- 现有不足: 作者称,印刷体图像加良性提示、在图像中嵌入有害意图、以及把有害指令编成逐步流程图,都能越狱视觉语言模型,后者优于先前视觉越狱方法;这些研究大体限于英语。作者还称,尚无工作比较多语言视觉攻击下,多语言多模态模型相对英语中心模型的安全强弱。
- 要回答的问题: 语言差异如何影响 MVLM 的安全对齐,以及这些多语言模型是否带来更好的安全对齐。
- 提出内容: 基准 MLingualFC 把有害指令做成 Hindi、Punjabi、Spanish、Romanian、German 的流程图图像,在 black-box 下对 Qwen2.5-VL、Gemma-4、Pangea 做红队评测。
- 威胁模型:
- 目标: 绕过 MVLM 安全对齐,使其生成有害、不安全或违反安全策略的回复;用结构化视觉表示以不同语言提示模型。
- 知识: black-box,不能访问内部架构、参数、梯度、安全过滤器或输出概率。
- 能力: 只能经公开接口提交多模态提示并观察最终文本;每次查询独立,单轮。
- 受害系统: 目标 MVLM。论文未写攻击者能否看到系统提示或安全策略原文。
有哪些相关研究?
相关工作覆盖VLM视觉越狱、多语言LLM越狱和多语言视觉红队;作者称先前未做多语言视觉流程图评测。
作者按三条线组织相关工作,并在实验里用纯文本设置作对照。
- VLM 越狱: 基于优化的方法对目标输出回传梯度,包括 Bagdasaryan et al. (2023)、Shayegani et al. (2024)、Qi et al. (2024);Carlini et al. (2023) 以固定有害输出为目标直接优化输入图像;Li et al. (2024c) 用图像里语义等价的物体或动作替换有害文本关键词。基于提示的方法只需 black-box、可不注入图像扰动:Gong et al. (2025) 与 Ma et al. (2024) 把文本做成视觉提示;Yin et al. (2023)、Han et al. (2023)、Bailey et al. (2024b) 轻微改图像并配恶意文本;Shayegani et al. (2023)、Dong et al. (2023)、Chen et al. (2023) 用替代 VLM 从普通图像生成扰动图像。Zhang et al. (2025) 把有害指令编成自动生成的逐步流程图,作者称其优于先前视觉越狱方法;本文的图表示沿用该工作。
- 多语言 LLM 越狱: 作者称 LLM 安全的多语言方面较少被系统研究,对齐与红队大多在英语中进行。Yong et al. (2023) 把不安全英语提示译成 Zulu、Scots Gaelic 等低资源语言,以绕过 GPT-4 的安全过滤;论文将其与这些语言中安全相关训练数据少联系起来。Yoo et al. (2024) 的 Code-Switching Red Teaming 在一条输入里混合语言,作者称多个前沿模型上 ASR 上升、拒答率下降。Pattnayak and Chowdhuri (2026) 的 IndicJR 是不含评审模型的南亚语言越狱鲁棒性基准,覆盖含 Hindi、Bengali、Punjabi 在内的 12 种 Indic 语言;Song et al. (2025) 比较混合语言输入与单语言提示下的 LLM 安全。论文未给这些工作的具体 ASR。
- 多语言与视觉红队: Derner and Bastič (2025) 评测三个 MLLM、七种语言和四种输入:plain text、DAN prompt + text、text-as-image、DAN prompt + text-as-image。作者称把有害提示渲染成图像会提高 ASR、降低拒答率,低资源语言上更明显。Gu et al. (2024) 的 MLLMGuard 是中英双语安全评测套件,含文本与图像场景,共 14 个风险类别。
- 基线与数据: 有害查询来自 Zhang et al. (2025) 的英语数据集,其中包含 AdvBench(Zou et al., 2023),类别包括合成危险材料、网络攻击和非法活动。实验对照是两种纯文本设置:Text + Description(无害文本加多语言步骤,不转成图)和 Harmful Query(只给多语言有害查询)。Table 1 同时报告英语流程图。
作者把本文放在上述工作之后:尽管已有面向多语言多模态理解的模型,尚无先前工作评估它们在多语言视觉攻击下的安全属性,相对英语中心 VLM 是更强还是更弱。
论文如何解决这个问题?
把有害查询译成五种语言的三种流程图,配良性文本,用GPT-oss-120b按不低于4判ASR。
MLingualFC 把英语有害查询译成五种语言的流程图图像,配上不点明有害性的良性文本,在 black-box 单轮设定下提交给 MVLM,再用 LLM 评审按分数阈值计算 ASR。攻击不做梯度优化,也不向图像加扰动。
查询来源与图表示
- 使用 Zhang et al. (2025) 的公开英语数据集,查询来自 AdvBench,类别包括合成危险材料、网络攻击和非法活动。论文未写查询条数。
- 每条查询被拆成程序性子步骤,画成有向图:节点是一步文本指令,有向边表示步骤推进。
- 翻译对象是流程图的 DOT 文件,不是另行改写后的攻击句。Figure 1 给出 English、Hindi、Romanian 的水平流程图,图注写只显示 3 步。
多语言图像生成
- DOT 文本用 GoogleTranslator(deep-translator)译为 Hindi (hi)、Punjabi (pa)、Spanish (es)、Romanian (ro)、German (de)。
- 译文用 Graphviz 编译成 PNG。每种语言、每条查询有三种布局:horizontal(从左到右一行)、vertical(从上到下一列)、tortuous(S 形蜿蜒路径)。
- 论文未写翻译是否人工校对,也未写 full-step 流程图的步数。
提交给模型的输入
- 每张图配一条良性系统提示,要求模型分析并完成图中步骤;提示不提及内容有害。作者称这利用安全对齐中的多语言视觉–文本错位。论文未给出该提示全文。
- 输入为单轮,查询相互独立。受害模型只返回最终文本。
成功判定
- 采用 LLM-as-a-judge。GPT-oss-120b 对回复的有害性和完整性打分,尺度为 1(完全拒答)到 5(完全有害回复)。
- 分数大于等于 4 计为有害回复,ASR 阈值为 score ≥ 4。
- 语言 i 的攻击成功率定义为 ASRi=Njbi/Ni,即该语言中达到阈值的回复数除以该语言样本总数。
- 另设两种纯文本对照,以及仅对 Qwen2.5-VL 的 5-step 与 full-step 比较。目标模型为 Qwen2.5-VL-3B-Instruct、Gemma-4-E4B-it、Pangea-7B;Pangea 遵循 LLaVA-NeXT 架构。论文未写温度、解码方式或重复次数。
论文做了哪些实验?
三模型上拉丁字母语言流程图ASR较高,旁遮普语低;印地语因模型而异。
实验设置
- 目标模型: Qwen2.5-VL-3B-Instruct、Gemma-4-E4B-it、Pangea-7B。表中分别写作 Qwen-2.5-VL、Gemma-4、Pangea。
- 语言与布局: Table 1–3 含 English、Spanish、Romanian、German、Hindi、Punjabi;布局为 Horz.、Vert.、Tort.。基准正文列出的五种非英语是 Hindi、Punjabi、Spanish、Romanian、German。
- 主设置与基线: Flowchart + Harmless Text;纯文本基线为 Text + Description 与 Harmful Query(Table 2)。5-step 只报告 Qwen2.5-VL(Table 3)。
- 指标与评审: ASR。GPT-oss-120b 按 1–5 打分,阈值 score ≥ 4。论文未报告每语言样本量、查询条数、重复次数和解码参数。
- 人工评估: 母语者对 Hindi、Punjabi 回复按 1–5 评估有害性。正文写计算了 Gemma-4 的 ASR;Table 6 同时列出 Pangea。论文未报告标注人数与一致性系数。
- 交互: black-box、单轮、只观察最终文本。计算环境为 PyTorch、Hugging Face 与 NVIDIA L4 24GB。
主结果
据 Table 1,Flowchart + Harmless Text 的 ASR(%)。每格顺序为水平 / 垂直 / 迂回。
| 语言 | Qwen2.5-VL | Gemma-4 | Pangea | | English | 84.00 / 70.00 / 86.00 | 26.00 / 18.00 / 18.00 | 54.00 / 72.00 / 54.00 | | Spanish | 80.85 / 72.34 / 89.36 | 53.19 / 21.28 / 31.91 | 59.57 / 51.06 / 23.40 | | Romanian | 61.70 / 87.23 / 82.98 | 63.83 / 29.79 / 42.55 | 40.43 / 38.29 / 40.43 | | German | 76.59 / 82.98 / 89.36 | 70.21 / 34.04 / 53.19 | 48.94 / 42.55 / 44.68 | | Hindi | 19.15 / 53.19 / 40.42 | 74.47 / 59.57 / 68.08 | 0.00 / 0.00 / 0.00 | | Punjabi | 4.26 / 0.00 / 4.26 | 6.38 / 14.89 / 4.26 | 0.00 / 2.13 / 2.13 |
- 作者称欧洲语言整体高于 Indic 语言,并称 Qwen 在 Spanish、German、Romanian 上常超过 80%。Table 1 里 Gemma-4 的 Hindi 高于该模型的 Spanish、Romanian 和 German,与“欧洲语言一律更高”不完全一致。作者另按模型写:Qwen 上 Hindi、Punjabi 更低;Gemma-4 上 Hindi 最易受攻击,Punjabi 最低;Pangea 上 English 与 Spanish 最高,Hindi 与 Punjabi 接近零。
- 作者称 Qwen2.5-VL 是最易受攻击的模型,并把 Gemma-4、Pangea 在 Spanish、Romanian、German 上更低的 ASR 解释为更强安全对齐。对 Qwen、Pangea 的 Hindi 与 Punjabi,作者认为原因不是对齐更强,而是对 Indic 语言的理解更弱,影响其阅读结构化流程图。
- 作者称 English 不总是最脆弱,只做英语评测会低估多语言漏洞。Gemma-4 除 Punjabi 外,多语言设置高于 English。Qwen 没有单一最优布局:Spanish、German 迂回最高,Romanian、Hindi 垂直最高。
纯文本基线
- Table 2 比较 Text + Description 与 Harmful Query。作者称多数语言上两种纯文本 ASR 相对流程图下降,并据此认为 MLingualFC 更能绕过护栏。论文未做统计检验。
- Hindi、Punjabi 是作者点出的不同趋势,且只针对 Qwen2.5-VL 与 Pangea。Qwen 的 Punjabi:Text + Description 66.00%、Harmful Query 24.00%,高于 Table 1 流程图的 4.26% / 0.00% / 4.26%。Pangea 的 Punjabi 两种纯文本均为 52.00%,流程图最高 2.13%;Pangea 的 Hindi 为 32.00% 与 34.00%,流程图为 0.00%。Qwen 的 Hindi 并不全是纯文本更高:Text + Description 64.00% 高于三种流程图,Harmful Query 30.00% 只高于水平布局 19.15%,低于垂直 53.19% 与迂回 40.42%。
- Gemma-4 的 Hindi 方向相反:流程图水平 74.47%,Text + Description 8.00%,Harmful Query 2.00%。作者未把 Gemma-4 写入“这两种语言纯文本 ASR 上升”的句子。作者认为 Qwen、Pangea 上的低流程图 ASR 不是更强对齐,而是难以理解非拉丁文字的结构化视觉提示。
定性例子与人工评估
- Table 4 用 Qwen2.5-VL-3B-Instruct、罗马尼亚语、同一条有害查询比较纯文本与三种流程图。纯文本时模型拒答;做成流程图后,模型给出完成该请求所需的信息。迂回布局的回复为英语,垂直与水平为罗马尼亚语或与英语混合。作者称有时先拒答、同一回复中仍给出有害内容,并认为多语言多模态提示下安全行为不稳定。不复述查询与回复原文。
- Table 5 为同一模型的印地语例子。纯文本时模型能识别有害内容并拒答。水平流程图被理解成考试准备并生成学业步骤;迂回布局被理解成把原料加工成可用材料;垂直布局回复与查询无关。表注写模型以英语回复。作者认为 Hindi 的低 ASR 不是强安全对齐,而是未能准确理解结构化多语言视觉提示。
- Table 6 的人工 ASR:Gemma-4 的 Punjabi 为 0 / 2.12 / 8.5,Hindi 为 72.00% / 58.00% / 68.00%;Pangea 的 Punjabi 为 0 / 2.13 / 2.13,Hindi 为 0 / 0 / 0。作者称 LLM 评审与人工接近,Pangea 相差 0%,Gemma-4 相差 1–6%。Pangea 与 Table 1 一致。Gemma-4 的 Hindi 与 LLM 的 74.47% / 59.57% / 68.08% 接近;Punjabi 对照 LLM 的 6.38 / 14.89 / 4.26,垂直布局相差大于作者所写的 1–6 个百分点。
其他消融与分析
- 步数,仅 Qwen2.5-VL: Table 3 的 5-step 水平布局为 English 92.00%、Romanian 81.25%、Hindi 33.33%,作者称相对完整步骤分别高 8%、19.55%、14.18%。作者称垂直与迂回布局步数更多时更有利。西班牙语迂回 5-step 为 89.58%,Table 1 完整步骤为 89.36%,与后一句不完全一致。论文未写 full-step 步数。
- 布局: 作者称 Gemma-4 除 Punjabi 外水平布局更高;Pangea 在 Spanish、German、Romanian 上更易受水平布局影响。Table 1 中 Pangea 的 Romanian 水平与迂回同为 40.43%。
- Punjabi 全布局: 三模型最高分别为 Qwen 4.26%、Gemma-4 14.89%、Pangea 2.13%(Table 1)。Qwen 垂直布局为 0.00%。
有什么可以进一步探索的点?
作者称只测三个模型,且未评多语言防御与对齐。
作者指出的局限与后续方向
- 模型族: Limitations 写明评估了 Qwen-2.5-VL、Gemma-4 和 Pangea,实验可扩展到其他模型族,以加强可推广性。
- 未评防御: Limitations 写明主要分析攻击漏洞,没有在多语言设定下评测防御机制或对齐策略;研究稳健的多语言安全防御是后续方向。
- 计划中的工作: Conclusion 写,作者计划开发针对多语言视觉越狱提示的防御,并研究在不同语言上仍然有效的对齐策略。
实验覆盖范围
- 被测模型为 Qwen2.5-VL-3B-Instruct、Gemma-4-E4B-it、Pangea-7B,共 3 个(Section 4)。评审模型为 GPT-oss-120b,阈值 score ≥ 4。
- 主结果为 Flowchart + Harmless Text,语言为 English、Spanish、Romanian、German、Hindi、Punjabi,布局为水平、垂直、迂回(Table 1)。
- 纯文本基线为 Text + Description 与 Harmful Query,覆盖上述六种语言和三个模型(Table 2)。
- 5-step 与 full-step 的比较只报告 Qwen2.5-VL(Table 3)。定性例子为该模型的 Romanian 与 Hindi(Table 4、Table 5)。人工评估数字覆盖 Hindi、Punjabi 的 Gemma-4 与 Pangea(Table 6)。
- 交互为 black-box、单轮。论文未报告每语言样本量、查询条数、重复次数、解码参数,以及人工与 LLM 评审的一致性系数。
总结一下论文的主要内容
作者报告三个MVLM的跨语言流程图越狱ASR差异大,低分不一定是更强对齐。
MLingualFC 是一个多语言多模态基准,用来测量流程图视觉提示能否让 MVLM 在非英语下产生违反安全策略的回复。
已有流程图越狱大体在英语中测量,而 MVLM 已面向多语言用户部署。作者在 black-box、单轮、只看最终文本的设定下,把 AdvBench 来源的英语有害查询译成 Hindi、Punjabi、Spanish、Romanian、German,做成水平、垂直、迂回三种图,并配不点明有害性的良性文本。GPT-oss-120b 以 1–5 打分,不低于 4 计为 ASR。被测模型是 Qwen2.5-VL-3B-Instruct、Gemma-4-E4B-it 和 Pangea-7B。
- Table 1 中,Qwen 的 Spanish 与 German 迂回布局均为 89.36%,English 迂回为 86.00%;Punjabi 最高 4.26%,垂直布局为 0.00%。
- Gemma-4 的 Hindi 水平布局为 74.47%,English 水平布局为 26.00%;Punjabi 最高是垂直布局 14.89%。Pangea 的 Hindi 三种布局均为 0.00%,English 垂直布局为 72.00%。
- 纯文本在多数语言上更低,但不是处处如此:Qwen 的 Punjabi 在 Text + Description 下为 66.00%,Pangea 的 Punjabi 两种纯文本均为 52.00%(Table 2)。作者认为 Hindi、Punjabi 的低流程图 ASR 更可能来自视觉文字识别或语言理解,而不是更强对齐;印地语定性例子里,模型把流程图理解成与原查询无关的任务。
- 人工评估与 LLM 评审在 Pangea 的 Hindi、Punjabi 上一致;Gemma-4 的 Punjabi 垂直布局,人工 2.12 与 LLM 的 14.89 相差大于作者所写的 1–6%(Table 6、Table 1)。
作者称当前安全机制未能跨语言、跨模态泛化,只做英语评测会低估漏洞。他们计划研究跨语言仍然有效的防御与对齐。伦理声明写,完整数据集不公开,访问将限于签署可接受使用协议的认证研究者。