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原文
arXiv:AI 治理与政策· arXiv:2610.18051· Gonzalo Mancera, Julian Fierrez, Aythami Morales, Ruben Tolosana, Daniel DeAlcala, Francisco Jurado·本站收录· 原文发表

inLoRA-MINT:用内部表示审计领域适配 LLM 的训练数据

inLoRA-MINT: Internal Representations for Auditing Training Data in Domain-adapted LLMs

论文速读

攻击

据论文 PDF 整理(AI 生成),以原文为准

inLoRA-MINT用内部表示审计LoRA成员,DeepSeek-V3上All3Layers的AUC为0.9901。

威胁模型审计在模型提供方配合下进行,读取中间表示q(d)(激活统计、对输入嵌入的梯度l2、损失与置信度),不要求全部参数。

问题
LoRA微调后的LLM需要在不开放全部参数时判断文本是否用于训练。作者将其联系到隐私、数据泄露和人工智能治理下的审计。
方法
inLoRA-MINT抽取激活统计、对输入嵌入的梯度l2、损失与置信度,训练二分类器。需要带成员标签的参考集,直接用在原模型上,不训练影子模型。
实验与结果
四模型三数据集以AUC评估。Table I中All3Layers高于Loss、MinK、MinK++。DeepSeek-V3在CAMEL与Maths上为0.9901。Phi-4医疗集GradProbLoss低于OnlyGrad。
局限与可以继续做的
论文未单列局限。作者计划扩到多模态LLM的其他风险,并在保持隐私时分析偏见与合成操纵,再用于文档智能、e-learning、游戏和e-health。实验含四模型、三数据集和Table I、II;未报告非成员集规模、MINT划分与重复次数。
实验设置Qwen3、Phi-4 等 · Medical-o1-reasoning-SFT、CAMEL Math Reasoning 等 · AUC
威胁模型
审计在模型提供方配合下进行,读取中间表示q(d)(激活统计、对输入嵌入的梯度l2、损失与置信度),不要求全部参数。目标是判断d是否属于微调集D。不训练影子模型,直接在M_LoRA上操作。论文把该设定与传统MIA区分,并把此前LoRA-MINT称为严格black-box。
被测模型
Qwen3Phi-4DeepSeek-V3LLaMA 3.2-3B
基准
Medical-o1-reasoning-SFTCAMEL Math ReasoningMaths & College Reasoning
指标
AUC
AI 导读论文提出 inLoRA-MINT,利用 LoRA 微调模型的中间层表示(激活与参数相关信号)训练成员推断分类器,判断特定样本是否被用于训练,无需完整访问模型参数。作者在 Qwen、Phi-4、DeepSeek-V3 和 LLaMA 3.2-3B 四个模型以及医学、数学、学术推理三类数据集上评估,得分在 95% 至 98% 之间,并对模型配置和数据分布变化保持稳健。作者称该方法可用于审计敏感训练数据、支持数据来源追溯与隐私和 AI 治理合规,方法针对 LoRA 微调,也可扩展到其他 LLM 适配技术乃至其他 AI 模型。

论文提出 inLoRA-MINT,利用 LoRA 微调模型的中间层表示(激活与参数相关信号)训练成员推断分类器,判断特定样本是否被用于训练,无需完整访问模型参数。作者在 Qwen、Phi-4、DeepSeek-V3 和 LLaMA 3.2-3B 四个模型以及医学、数学、学术推理三类数据集上评估,得分在 95% 至 98% 之间,并对模型配置和数据分布变化保持稳健。作者称该方法可用于审计敏感训练数据、支持数据来源追溯与隐私和 AI 治理合规,方法针对 LoRA 微调,也可扩展到其他 LLM 适配技术乃至其他 AI 模型。

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?

    不开放全部参数时,用内部表示判断文本是否用于LoRA微调。

    核心问题是:不开放全部参数时,判断一条文本有没有被用于 LoRA 微调。

    • 场景:作者认为 LLM 已用于医疗、法律、人力资源、教育与金融,训练数据的来源和是否公开仍有争议。审计敏感记录是否进入微调,被作者与隐私、泄露、透明度以及欧盟 2024 年 6 月的人工智能监管联系起来。
    • 已有方法:传统 MIA 多在对抗设定下、借助影子模型推断样本是否参与训练。作者此前的 LoRA-MINT 则是严格 black-box,只把候选样本的 perplexity 与域内合成参考分布比较。
    • 改动:相对只看 perplexity,本文抽取中间激活、梯度敏感度和输出级信号。作者称这些表示可以在不开放全部参数的情况下训练 MINT 模型,以区分训练样本与非训练样本。
    • 提出的方法:inLoRA-MINT。实验写在 Qwen / Qwen3、Phi-4、DeepSeek-V3、LLaMA 3.2-3B 的 LoRA 微调版本上,数据为医疗、数学和学术推理。作者称方法的大部分也可用于其他适配技术或一般 AI 模型,实验仍以 LoRA 为中心。
    • 威胁模型:
      • 目标:判断给定文本 d 是否属于模型 M 的训练数据 D(Fig. 1)。
      • 知识:需要开发方一定程度的配合,以取得样本相关的部分参数级信息;不要求全部模型参数。论文未用 white-box、gray-box 或 black-box 命名这一设定;black-box 只用于描述此前的 LoRA-MINT。
      • 能力:直接在被审计的原模型上抽取 q(d),不训练影子模型。参考集需要已知成员标签。
      • 系统与判定:被审计对象是 LoRA 微调后的 LLM。输出 1(d 属于 D)或 0(d 属于 E)。
  2. 有哪些相关研究?

    相关工作主要是合作式MINT、传统MIA,以及LoRA;基线为Loss、MinK、MinK++。

    成员推断攻击

    • 影子模型路线:Shokri 等(2017)研究攻击者能否从模型行为推断某条数据是否用于训练。论文写传统 MIA 常训练影子模型去逼近目标模型。Watson 等(2022)讨论 MIA 中的难度校准。引言引用二者说明可行性及对数据保护的影响,没有与本文做数值对照。
    • 文献基线:Loss(Liu 等,2022)、MinK(Shi 等,2024)、MinK++(Zhang 等,2025)。Table I 将三者标为 relevant literature,并在三个数据集、四个 LoRA 模型上以 AUC 比较。正文未展开三者的实现细节。Maths 一行的年份标注在文本中有错位,年份以上述参考文献为准。

    MINT 审计框架

    • 原始框架:DeAlcala、Morales 等(2025)的 MINT 判断模型是否在给定数据上训练过。作者称它用作审计时假定提供方有一定配合,可覆盖文本、图像、音频,以及从有限披露到完全透明的访问程度。
    • 同脉络变体:论文还引用成员推断的影响因素分析、aMINT、图像上的 gMINT,以及目标分类模型上的成员测试,用来说明 MINT 可随访问程度和模态调整。
    • 文本与 LoRA:Mancera 等的 LoRA-MINT(COMPSAC 2026)在严格 black-box 下只用 perplexity 和域内合成参考分布。另一项工作把基于梯度的 MINT 用于 LLM 文本(IEEE CAI 2026)。本文在同一审计问题上加入内部激活、梯度敏感度和输出信号,并称访问只是温和增加。

    LoRA

    • 低秩适配:Hu 等(2022)冻结预训练权重,用秩 r 远小于 min(d, k) 的矩阵近似权重残差,本文写成式 (1)。作者认为 LoRA 会改变微调时的优化图景,可能影响数据记忆和内部表示,因此适合作为 MINT 与隐私相关技术的对象。

    基线与数据

    • 基线方法:Loss、MinK、MinK++。数据集:Medical-o1-reasoning-SFT、CAMEL Math Reasoning、Maths & College Reasoning。被审计模型在 Table I 与第 V 节写作 Qwen3、Phi-4、DeepSeek-V3、LLaMA 3.2-3B;第 IV-B 节列举时写 Qwen。

    作者把本文放在合作式 MINT 而不是影子模型 MIA 上,并用内部表示扩展只依赖 perplexity 的 LoRA-MINT。

  3. 论文如何解决这个问题?

    抽取激活、梯度与输出特征,训练二分类器判断样本是否属于微调集。

    inLoRA-MINT 从 LoRA 微调模型抽取与样本相关的内部表示 q(d),再训练二分类器,判断该样本是否属于微调集。作者称这是用有限内部信号换取高于只看 perplexity 的检出。

    问题设定

    • 对象:微调集 D 与外部集 E,样本 d 来自二者之并。基座 M 经 LoRA 得到 M_LoRA,对 d 和参数 w 产生输出。论文将适配权重写成 W = W0 + BA(式 1),W0 冻结,A、B 为低秩矩阵。
    • 审计函数:q(d) 是处理 d 时的激活、内部状态或部分参数相关信号。MINT 模型 T(q(d) | θ) 在 D 与 E 的表示上训练;d 属于 D 预测为 1,属于 E 预测为 0。
    • 配合假设:作者称需要开发方配合,以便只暴露经过选择的内部信号,而不交出全部参数。
    • 四步流程:用已知成员标签收集 q(d);把 T 训成二分类器;对候选集 C 中的 d 抽取 q(d);用 T 预测。Fig. 2 标出 E 不属于 D。

    表示 q(d)

    • 激活:取最后三层。每层在 token 平均表示上计算均值、标准差、该平均向量的 l2 范数,以及 token 级 l2 范数的平均。每层 4 维,三层 12 维。
    • 梯度与输出:对输入嵌入的梯度取 l2 范数,得 1 维。输出侧为预测损失,以及按 token 平均的最大预测概率,共 2 维。三层全开为 15 维。
    • 其他宽度:协议写单层配置为 7 维,单独的梯度、损失或概率为 1 维。实验 1 又写 L1 只用倒数第三层的统计描述子且为 7 维。7 与「4 个激活统计量 + 梯度 + 两个输出特征」在数字上一致,但论文没有再解释实验条目里的「只用统计描述子」。

    分类器与微调

    • MINT 网络:全连接网,隐层 32 与 16。每层后接 batch normalization、SiLU,dropout 分别为 0.2 和 0.1。末层输出一个成员分数。损失为带 logits 的 binary cross-entropy。AdamW,学习率 3×10^-4,权重衰减 10^-4,训练 30 个 epoch。
    • 被审计模型的微调:约 13k 样本,LoRA 秩 r=32,缩放 α=32,dropout 0.15,注入 query、key、value、output 和前馈投影,原参数不变。10 个 epoch,AdamW,学习率 10^-4。四个模型族用同一协议。
    • 未写明的训练细节:论文未报告 batch size、D 与 E 的采样比例、MINT 的训练/测试划分,以及 E 如何构造。

    如何判定

    • 指标:成员身份是二分类,实验用 AUC。论文未给出把分数改成硬判决的阈值,也未使用 LLM 评审。
    • 六种特征配置:L1、L2、L3 为单层 7 维;OnlyGrad 为 1 维梯度;GradProbLoss 为梯度、损失和置信度共 3 维;All3Layers 为 15 维。这些配置的数值在第 4 问,不在这里展开。
  4. 论文做了哪些实验?

    Table I中All3Layers里,DeepSeek-V3在CAMEL与Maths的AUC为0.9901。

    实验设置

    • 被审计模型:Qwen3、Phi-4、DeepSeek-V3、LLaMA 3.2-3B,均为 LoRA 微调后的 M_LoRA。第 IV-B 节写 Qwen,Table I 与第 V 节写 Qwen3。
    • 数据:Medical-o1-reasoning-SFT、CAMEL Math Reasoning、Maths & College Reasoning。微调集约 13k。论文未报告各数据集进入 MINT 训练和测试的条数。
    • 基线:Loss、MinK、MinK++。Table I 标为 relevant literature。
    • 指标与评审:AUC。无 LLM 裁判,无决策阈值,无重复次数。
    • 变体:L1、L2、L3、OnlyGrad、GradProbLoss、All3Layers,定义见第 IV-C 节与第 V 节。
    • 固定训练量:微调 10 epoch、学习率 10^-4;MINT 分类器 30 epoch、学习率 3×10^-4。论文未报告划分方式和随机种子。

    主结果

    表格较宽,可左右滑动

    模型与方法(AUC,Table I)Medical-o1CAMELMaths & College
    Qwen3 All3Layers0.93020.95140.9857
    Qwen3 Loss0.75080.88380.9380
    Phi-4 All3Layers0.98190.95780.9845
    Phi-4 Loss0.93900.91600.9210
    DeepSeek-V3 All3Layers0.98510.99010.9901
    DeepSeek-V3 Loss0.88400.90510.9610
    LLaMA 3.2-3B All3Layers0.92400.96450.9792
    LLaMA 3.2-3B Loss0.80000.80900.7850
    • 相对基线:作者称 All3Layers 在全部数据集和模型上取得表中最高的总体表现。逐格对照 Table I,该配置高于同格的 Loss、MinK 和 MinK++。MinK、MinK++ 相对 Loss 并不总是更高;CAMEL 上 MinK++ 四格为 0.7823、0.8730、0.8465、0.7985(顺序同表)。
    • 摘要概括:摘要写性能分数在 95% 到 98%。表中 All3Layers 并非每一格都落在这一概括里,医疗集的 Qwen3 与 LLaMA 3.2-3B 两行即是。
    • 模型族:作者称 DeepSeek-V3 这类更大的模型 AUC 更高、更稳,并认为这可能对应更强的记忆;LLaMA 3.2-3B 更低且更不稳定;Qwen3 与 Phi-4 居中。论文未给出参数量。作者还称方法在不同架构、领域、模型配置和数据分布下有效。

    层与信号配置

    • 测了什么:同一批模型与数据集上比较六种特征。L1/L2/L3 各为 7 维,OnlyGrad 为 1 维,GradProbLoss 为 3 维,All3Layers 为 15 维。
    • 梯度单独使用:作者称梯度本身不足以稳定捕获成员信息。Medical-o1-reasoning-SFT 上 OnlyGrad 为 Qwen3 0.6706、Phi-4 0.7132、DeepSeek-V3 0.6683、LLaMA 3.2-3B 0.5927(Table I)。
    • 合用与反例:作者称 GradProbLoss 相对 OnlyGrad 有提升,并举例 DeepSeek-V3 在医疗集为 0.9435、Qwen3 在 Maths & College Reasoning 为 0.9779。Table I 的反例是 Phi-4 在医疗集的 GradProbLoss 为 0.6323,低于同格 OnlyGrad 的 0.7132。作者称更深层信号更强;CAMEL 上 Phi-4 的 L1/L2/L3 为 0.9533、0.9496、0.9480,Maths 上 Qwen3 的 L2 为 0.9855、L3 为 0.9810,并非逐层上升。

    LoRA 注入位置

    • 设定:Phi-4、Medical-o1-SF,聚合最后三层表示,表注还写配合 MaxGradProb 评分准则(Table II,第 V-A 节)。论文未在正文定义 MaxGradProb 是否就是 All3Layers;完整配置的 0.9819 与 Table I 中 Phi-4、Medical-o1-reasoning-SFT、All3Layers 的数值相同。
    • 结果:只开 q_proj 与 k_proj 时 AUC 为 0.6178;注意力四投影全开为 0.6978;只开 up_proj 与 down_proj 为 0.7945;MLP 三层全开为 0.9019;注意力与全部 MLP 一起开为 0.9819。活性模块以第 V-A 节正文为准。
    • 作者解读:作者称该设定下 MLP 通路比注意力模块作用更大,二者合用产生协同。

    其他消融与分析

    • 除 Table I 的六种特征配置和 Table II 的五种模块组合外,论文未报告对 r、α、epoch 或学习率的扫描。
    • Maths 上 DeepSeek-V3 的 MinK 为 0.9840,MinK++ 为 0.8945(Table I)。
    • Medical 上 Phi-4 的 MinK++ 为 0.9590,L1 为 0.9800(Table I)。
    • CAMEL 上 LLaMA 3.2-3B 的 L1 为 0.8948,L3 为 0.9630(Table I)。
    • CAMEL 上 DeepSeek-V3 的 L2 为 0.9865,高于同格 L3 的 0.9843(Table I)。
  5. 有什么可以进一步探索的点?

    论文未单列局限;后续打算把审计扩展到多模态与其他风险、领域。

    作者指出的局限与后续方向

    论文没有 Limitations 专节,也未把某项实验结果写成局限。第 VI 节写出的后续方向如下。

    • 多模态风险:作者写将把训练数据审计工具扩展到多模态 LLM(含 VLM)上的其他相关风险(第 VI 节)。
    • 偏见与合成操纵:作者写在保持隐私的同时分析偏见和合成操纵,并称之为风险评估与缓解中的关键题目(第 VI 节)。
    • 具体领域:作者写把这些风险评估与管理原则用到文档智能、e-learning、游戏和 e-health(第 VI 节)。

    实验覆盖范围

    • 被审计模型为 Qwen3、Phi-4、DeepSeek-V3、LLaMA 3.2-3B,均做了 LoRA 微调(第 IV、V 节,Table I)。第 IV-B 节列举时写 Qwen。
    • 数据集为 Medical-o1-reasoning-SFT、CAMEL Math Reasoning、Maths & College Reasoning;微调集约 13k(第 IV-C 节)。Table II 写作 Medical-o1-SF。
    • 指标为 AUC;基线为 Loss、MinK、MinK++;特征配置为 L1、L2、L3、OnlyGrad、GradProbLoss、All3Layers(Table I)。
    • LoRA 模块消融在 Phi-4 上比较了部分注意力、全部注意力、部分 MLP、全部 MLP,以及注意力与全部 MLP 合并(第 V-A 节,Table II)。
    • 论文未报告外部集 E 的来源与规模、MINT 的训练/测试划分和重复次数,也未报告与 perplexity 版 LoRA-MINT 的同表数值。结论按 larger / smaller 比较模型族,未报告参数量(第 VI 节)。作者在引言和结论称方法的大部分也可用于其他适配技术,相应实验未报告。
  6. 总结一下论文的主要内容

    用内部表示审计LoRA成员;Table I中DeepSeek-V3的All3Layers AUC为0.9901。

    inLoRA-MINT 用被审计模型的内部表示,判断一条文本是否进入 LoRA 微调集,并且不要求开放全部参数。

    • 问题:作者把任务放在隐私、泄露和人工智能治理下的数据来源审计里。与训练影子模型的 MIA 不同,这里假定开发方配合,直接在原模型上读取经过选择的内部信号。此前 LoRA-MINT 只在严格 black-box 下使用 perplexity。
    • 做法:q(d) 含最后若干层的激活统计、对输入嵌入梯度的 l2 范数、损失和置信度。全配置 15 维,送入 32-16 的全连接二分类器。成员标签来自微调集 D 和外部集 E。
    • 主结果:Table I 中 All3Layers 高于同格的 Loss、MinK、MinK++。DeepSeek-V3 在 CAMEL Math Reasoning 与 Maths & College Reasoning 上的 AUC 为 0.9901;LLaMA 3.2-3B 在 Medical-o1-reasoning-SFT 上为 0.9240。摘要所写的 95% 到 98% 盖不住后一格。
    • 信号与注入:只使用梯度时,医疗集上 LLaMA 3.2-3B 为 0.5927。Phi-4 在该集的 GradProbLoss 为 0.6323,低于同格 OnlyGrad 的 0.7132。更深的层在作者叙述中更有用,Table I 里有不是逐层上升的格子。Phi-4 在 Medical-o1-SF 上,只开部分注意力为 0.6178,注意力加全部 MLP 为 0.9819。
    • 作者结论:作者认为成员信息分布在多层和多种信号中,模型规模与结构关系到隐私泄露,并计划把审计扩到多模态模型、其他风险和若干应用领域。实验本身集中在 LoRA 微调的四个 LLM。
阅读原文arxiv.org