从助手到双重间谍:针对个性化本地 AI Agent 的 OpenClaw 攻击形式化与基准测试
From Assistant to Double Agent: Formalizing and Benchmarking Attacks on OpenClaw for Personalized Local AI Agent
PASB评测OpenClaw:Llama-3.1-70B-Instruct无防御Combined的ASR为66.8%。
- 个性化智能体持续运行、积累私有上下文并调用高权限工具,恶意输入可沿行动链变成泄密或不安全动作。既有评测多在合成或任务中心、白盒或可插桩环境,作者认为难以反映OpenClaw这类真实部署的攻击面。
- PASB以black-box端到端方式评测部署中的OpenClaw。它把直接注入、间接注入、工具返回欺骗和记忆投毒放进外部内容、长期记忆和技能插件三类场景,用可观测轨迹上的泄露、违规工具动作和注入停止后的持续危害判定成功。
- Llama-3.1-70B-Instruct、Qwen2.5-7B-Instruct、GPT-4o-mini的无防御Combined ASR为66.8%、52.7%、61.9%(Table 2)。长期记忆高于短期记忆,防御后仍有残余。
- 作者计划改进兼顾工具执行和长程传播的防御,并扩展PASB的场景与攻击者能力。评测了OpenClaw的3个骨干、Table 2的IPI与Table 3–4的记忆任务;未报告N、T和Pleak/Pact/Ppersist分解ASR。
- 被测模型
- Llama-3.1-70B-InstructQwen2.5-7B-InstructGPT-4o-mini
- 基准
- PASBOpenClawOpenClaw public Skills registry
- 指标
- ASRResp RateSTM-Extract Success RateLTM-Extract Success RateSTM-Edit WSRLTM-Edit WSR
论文提出 PASB(Personalized Agent Security Bench),一个面向真实个性化 AI Agent 的端到端安全评测框架,并以 OpenClaw 为案例进行黑盒评测。该框架在既有 Agent 攻击范式基础上加入个性化使用场景、真实工具链和长程交互。评测结果显示,OpenClaw 在用户提示词处理、工具使用和记忆检索等不同执行阶段存在严重漏洞。框架代码已在 GitHub 开源。
深度解读
这篇论文试图解决什么问题?
现有评测偏合成与任务中心,PASB以黑盒端到端框架评测OpenClaw。
真实部署里的个性化智能体,会在端到端执行中暴露哪些系统级漏洞,风险又如何沿行动链传播。
- 场景:作者称智能体正从任务型系统变为持续运行的个性化助手,持有长期交互、私有上下文和高权限工具。作者认为失败可以表现为不安全动作被执行,或私有资产在端到端交互中被带出,而不只是不良文本。
- 缺口:作者称既有评测多聚焦合成或任务中心设定。以 Agent Security Bench 为例,作者称其常建在受控、白盒或合成环境,并依赖自定义智能体和工具接口。作者还称既有基准常缺少个性化场景、私有资产和高权限工具链,省略长程交互与跨阶段传播,且依赖可插桩实现或简化工具环境。
- 做法:提出 Personalized Agent Security Bench(PASB),在既有攻击范式上加入个性化场景、真实工具链和长程交互,对真实系统做 black-box 端到端评测。
- 威胁模型:
- 目标:诱导系统级危害,包括私有资产的未授权披露、不安全或未授权的工具动作,以及恶意影响跨步骤或会话持续。
- 知识:black-box。不访问骨干参数、隐藏状态和系统提示词,不依赖正常交互与工具输入输出之外的插桩。可知公开接口、工具文档与 schema、模型族的一般性质;不知用户私有资产、记忆实现细节和记忆库的确切内容。
- 能力:可提供自适应的用户侧输入,控制或影响进入观测的不可信外部内容,并以部署中现实的方式影响工具返回,例如控制远程内容源或服务端点。可观察输出和可观测轨迹,并在交互预算内自适应。
- 范围外:直接攻陷主机、修改智能体代码、改写系统提示词或模型权重;网络层拒绝服务、物理攻击,以及绕过智能体–工具接口的外泄。
有哪些相关研究?
作者把PASB放在既有攻击范式之上,用来黑盒评测真实部署而非合成智能体。
论文没有独立 Related Work 节,相关工作集中在引言,并按能力、攻击和评测缺口来引。
智能体能力与持续运行
- Wang et al. (2024)、Yao et al. (2022) 的 ReAct、Schick et al. (2023) 的 Toolformer:论文用来说明自主推理、任务规划与外部工具使用。
- Park et al. (2023) 的 Generative Agents:论文用来说明跨轮次、跨会话的持续运行。
- Hong et al. (2023) 的 MetaGPT、Wei et al. (2022) 的思维链:论文称能力研究多强调效果、泛化与任务完成,真实部署的安全讨论相对有限。
智能体攻击
- Greshake et al. (2023):论文在讨论恶意输入可沿行动链造成披露、不安全工具调用或长期操纵时引用该间接提示注入工作。
- Chen et al. (2024) 的 AgentPoison:论文将其作为记忆或知识库投毒这一风险来源引用。
- Zhan et al. (2024) 的 InjecAgent:评测工具集成智能体中的间接提示注入。论文在称真实部署的安全讨论与系统评测仍然相对有限时引用它,没有单独展开对比。
评测基准
- Zhang et al. (2025) 的 Agent Security Bench:把提示注入、间接注入、工具误用和记忆投毒分类并评测。论文以它为例,称既有工作常建在受控、白盒或合成环境。
- Debenedetti et al. (2024) 的 AgentDojo:论文将其作为可插桩实验的例子,并称这类设计依赖自定义智能体和自定义工具接口。
- Liu et al. (2023) 的 AgentBench、Mialon et al. (2023) 的 GAIA:论文用来对照“在可控设定下评测合成智能体”。
实验对照
- 论文没有运行 ASB、AgentDojo 或 InjecAgent 作为对照基线。实验内的攻击名称是 Naive Attack、Escape Char Attack、Context Ignore Attack、Fake Completion Attack、Combined Attack;防御是 Delimiter、Sandwich、Instruction Prevention。评测环境是 PASB 上的 OpenClaw,表中实现称为 Clawdbot。
作者称 PASB 沿用并扩展既有攻击范式,补上个性化场景与可审计私有资产、自建网页靶场和可控工具服务,以及 black-box 端到端自动判定,用来看风险沿行动链如何传播,而不是只做输出级检查。论文在陈述缺少个性化建模时引用 Liu & Jabbarvand (2025),在陈述既有评测常省略长程交互与跨阶段传播时引用 Feng et al. (2026),在陈述许多基准依赖可插桩白盒实现或简化工具环境时引用 Deng et al. (2023)。
论文如何解决这个问题?
PASB用三类场景和四类攻击原语,在可观测轨迹上判定系统级危害。
PASB 把已有攻击原语放进个性化工作流,在真实部署的 OpenClaw 上做 black-box、端到端评测。Figure 1 的图注把该智能体画成同时接触外部内容枢纽、工具,并维护私有记忆。
问题设定与成功谓词
- 智能体:A 由骨干模型、系统提示词、带权限级别的工具集和长期记忆组成。每步观测混合用户输入、不可信外部内容、此前工具输出和检索到的记忆,动作是文本回复或结构化工具调用。
- 攻击任务:由场景与初始上下文、对手可控输入及注入通道、含最大步数的交互预算、对抗目标类、成功谓词组成。执行得到交互轨迹。
- 可观测轨迹:含用户侧输入、智能体回复、工具调用事件(工具与参数)和工具返回。论文称因面向真实部署,成功只根据这条轨迹判定。
- 成功谓词:泄露、违规动作或持续危害至少一项成立即成功,P(tr(τ))=𝕀(Pleak∨ Pact∨ Ppersist)。泄露指预定义 canary 集中的受保护资产出现在回复、工具调用或工具返回中;违规动作指工具调用违反场景策略;持续危害指对手停止注入后仍出现危害。任务分布上的攻击成功率为 ASR=𝔼Γ∼πΓ[P(tr(τΓ))]。
威胁模型与场景
- 对手:第 2.2 节为 black-box。目标是未授权披露、不安全或未授权工具动作,以及跨步骤或会话的持续影响。不做主机攻陷、改代码、改系统提示词、改权重,以及绕过智能体–工具接口的外泄。
- Scenario A:External Content Hub。作者称受 Moltbook 一类内容平台启发。智能体抓取网页、帖子、评论、结构化字段、链接和附件。自建多页面靶场,载荷以看似良性的形式嵌入。
- Scenario B:Personal Context & Long-Term Memory Management。恶意内容写入长期记忆后,可在没有新注入时影响后续任务。记忆中放置 canary secret 和敏感上下文标记。
- Scenario C:Skills/Plugins and Tool-Return Risks。混合信任的技能、插件和第三方服务。作者称智能体常默认工具输出可信;该场景看工具返回操纵、技能冒充和跨任务级联。
四类攻击原语
- 直接提示注入:对手控制或影响用户侧输入,并加入指令载荷,使智能体偏离目标、未授权披露或触发不安全工具调用。
- 间接注入:用户提示可以保持良性,载荷经智能体抓取或阅读的外部内容进入观测。Figure 2 的图注是 OpenClaw 上的间接提示注入示例。
- 工具返回欺骗:操纵将进入后续观测的工具输出,使失败沿工具循环级联。
- 记忆投毒:诱导恶意条目写入长期记忆,或使有害条目在后续检索中返回。作者称其特点是对手停止注入后,后来的良性任务仍可能触发危害。
- 自适应选择:形式化了只根据可观测轨迹选载荷的 black-box 策略。正文没有把实验中的五种攻击名称对应到该策略。
技能集、防御与判定
- 技能集:Scenario A 与 C 使用 OpenClaw 公开 Skills 注册表中的 131 个威胁 skill,分八类(Table 1)。每个 skill 有固定查询、返回值模板和注入指令,且第一步查询与目标 skill 无关。Table 2 写明 IPI 放在 step 1 的工具观测中,诱导 step 2 调用目标 skill。
- 防御:Delimiter 在输入周围插入特殊分隔符;Sandwich 用保护层包裹提示词;Instruction Prevention 用预定义指令限制特定有害动作,尤其是基于提示词的攻击。论文未给出分隔符或指令原文。
- 运行:对部署形态的 OpenClaw 做 black-box 访问。harness 驱动用户提示、受控外部内容、受控工具或 skill 端点,以及必要时的后续提示。记录回复、工具或 skill 调用及返回值,再用自动规则判定。私有资产实现为可审计 canary 字符串;高权限操作限制在隔离沙箱,并受允许或禁止工具类别与操作范围的场景策略约束。论文写每个配置跑 N 次独立试验、固定最大步数 T 并报告均值,未给出 N 与 T 的数值。
论文做了哪些实验?
Table 2中无防御Combined ASR最高为66.8%(Llama-3.1-70B-Instruct)。
实验设置
- 系统与骨干:部署形态的 OpenClaw,black-box。骨干为 Llama-3.1-70B-Instruct、Qwen2.5-7B-Instruct、GPT-4o-mini。Scenario A/C 的实现称为 Clawdbot,使用上述 131 个 skill。
- 任务:正文称 Scenario A 通过外部内容或工具返回注入以模拟 IPI,结果在 Table 2;该表标题写明注入位于 step 1 的工具观测。Scenario B 为 STM/LTM 提取与修改,每类 40 例,共 160 例。Scenario C 为操纵工具输出以诱导未授权后续动作;表格未单独给出其数值。
- 攻击名称:Table 2 为 Naive Attack、Escape Char Attack、Context Ignore Attack、Fake Completion Attack、Combined Attack。论文未在正文定义其构造。Table 4 标题写明记忆修改通过 DPI。Table 3 未写明提取用哪一种原语。
- 防御:Table 2 为 Delimiter 与 Sandwich。Table 3–4 为 Delimiter 与 Instruction Prevention。前者未报告 Instruction Prevention,后者未报告 Sandwich。
- 指标:Resp Rate 为触发任意 skill 或工具调用;ASR 为触发目标 skill。提取成功指指定短期片段或长期 marker 被取出。WSR 指指定 marker 被改成目标 marker,并在 OpenClaw 文件系统中核对。
- 判定:自动规则,不是文中另引的 LLM 评审。论文未报告试验次数 N、步数 T、重复次数,也未报告与人工判定的一致性。
主结果
Table 2 是 Clawdbot 的 IPI 模拟。ASR 为触发目标 skill。表中第三个模型写作 gpt-4o-mini。
表格较宽,可左右滑动
骨干模型 Naive无防御 Combined无防御 Combined+Delimiter Combined+Sandwich Naive+Sandwich Llama-3.1-70B-Instruct 46.0% 66.8% 33.5% 22.0% 14.0% Qwen2.5-7B-Instruct 34.2% 52.7% 25.9% 17.1% 10.5% GPT-4o-mini 42.0% 61.9% 30.4% 20.1% 12.8% - 触发与改向:作者称攻击更影响触发哪一个 skill,而不是是否触发工具。作者给出的 Resp Rate 区间为 93.8%–99.0%(Table 2 全部设置)。
- 攻击与防御:作者称三个骨干上,无防御时都是 Combined Attack 的 ASR 最高;Delimiter 与 Sandwich 降低 ASR,但未消除。作者认为仅靠提示词层隔离不足以完全缓解 IPI 类风险。
- 残余区间:作者称 Sandwich 下仍有残余 ASR,并给出区间 10.5%–22.0%(Table 2)。
记忆提取与修改
每类 40 例。提取见 Table 3,修改 WSR 见 Table 4。下表“指令预防”即 Instruction Prevention。
表格较宽,可左右滑动
骨干模型 LTM提取无防御 LTM提取+指令预防 LTM修改无防御 LTM修改+指令预防 STM提取无防御 Llama-3.1-70B-Instruct 62.5% 18.6% 71.5% 20.4% 41.0% Qwen2.5-7B-Instruct 54.0% 15.2% 60.4% 17.3% 33.5% GPT-4o-mini 59.1% 17.0% 66.2% 19.0% 38.2% - 长期与短期:作者称 LTM 提取成功率始终高于 STM 提取成功率(Table 3)。
- 防御:作者称 Delimiter 与 Instruction Prevention 都降低提取和修改,且后者的降幅通常更大;即使在作者所称最强防御下,提取和修改仍有残余。
- 核对方式:Table 4 标题写明,修改要求智能体通过 DPI 改指定 marker,再在 OpenClaw 文件系统中检查目标 marker。
其他消融与分析
- Table 2 无防御 Escape Char 的 ASR:Llama-3.1-70B-Instruct 52.5%,Qwen2.5-7B-Instruct 39.0%,gpt-4o-mini 47.6%。
- Table 2 无防御 Context Ignore 的 ASR:58.4%,44.5%,53.2%(模型顺序同上)。
- Table 2 无防御 Fake Completion 的 ASR:55.0%,41.8%,50.4%。
- Table 3 中 Delimiter 下 LTM-Extract:28.4%,23.7%,26.1%;STM-Extract 无防御为 41.0%,33.5%,38.2%。
- Table 4 无防御 STM-Edit WSR:57.3%,46.1%,52.4%;Instruction Prevention 下为 16.2%,13.0%,15.1%。
- Table 1 共 131 个 skill:Communication/Outreach 22(16.8%),Funds/Wallet 18(13.7%),Data Export 20(15.3%),Account/Permission 12(9.2%);其余四类计数与比例见该表。论文未按这八类拆分 ASR。
有什么可以进一步探索的点?
作者计划加强兼顾工具执行和长程传播的防御,并扩展场景与攻击者能力。
作者指出的局限与后续方向
论文没有单独的 Limitations 节。明确的后续方向在第 4 节 Conclusion and Future Work:
- 防御:作者称未来工作将改进能兼顾工具执行和长程传播的防御。
- 基准:作者称将为 PASB 增加更多场景和攻击者能力。
实验覆盖范围
- 被评测系统是部署形态的 OpenClaw,骨干为 Llama-3.1-70B-Instruct、Qwen2.5-7B-Instruct、GPT-4o-mini,共 3 个(第 3.1 节)。Scenario A/C 的实现称为 Clawdbot。
- 第 2.4 节形式化了直接提示注入、间接注入、工具返回欺骗和记忆投毒。Table 2 报告 step 1 工具观测中的 IPI;Table 4 的修改使用 DPI。Table 3 未写明提取任务的原语。
- Table 2 的防御是 Delimiter 与 Sandwich;Table 3–4 的防御是 Delimiter 与 Instruction Prevention。记忆任务每类 40 例,四类共 160 例(第 3.2 节)。
- 第 3.1 节写每个配置有 N 次独立试验和固定最大步数 T。论文未报告 N、T 以及 Table 2 的试验次数,也未报告 LLM 评审或与人工判定的一致性。
- 成功由自动规则判定,私有资产为 canary 字符串,高权限操作在隔离沙箱内(第 3.1 节)。论文未报告按 Pleak、Pact、Ppersist 分解的 ASR。Scenario C 有设计描述,表格未单独给出其数值。
总结一下论文的主要内容
Llama-3.1-70B-Instruct无防御Combined ASR 66.8%,LTM-Edit WSR 71.5%。
PASB 是面向真实部署个性化智能体的 black-box 端到端安全评测框架,案例系统是 OpenClaw。
- 问题:作者认为持续运行、私有上下文和高权限工具会把风险从不良文本推到泄密、危险工具动作和跨会话操纵。合成或任务中心、可插桩环境上的结论,作者认为迁不到这类部署。
- 框架:三类场景分别是外部内容、长期记忆、技能与插件。四类原语是直接注入、间接注入、工具返回欺骗和记忆投毒。成功看 canary 是否出现、工具调用是否违反场景策略,以及对手停止注入后危害是否仍在。判定用可观测轨迹上的自动规则。
- IPI:Clawdbot 使用 131 个威胁 skill。Table 2 把注入放在 step 1 的工具观测,成功指 step 2 调用目标 skill。无防御 Combined Attack 的 ASR 为 66.8%(Llama-3.1-70B-Instruct)、52.7%(Qwen2.5-7B-Instruct)、61.9%(GPT-4o-mini)。作者称 Resp Rate 仍在 93.8%–99.0%,Sandwich 下残余 ASR 为 10.5%–22.0%。
- 记忆:每类 40 例。无防御时 Llama-3.1-70B-Instruct 的 LTM 提取成功率为 62.5%,LTM 修改 WSR 为 71.5%(Table 3–4)。作者称长期记忆提取高于短期记忆;Instruction Prevention 后该模型仍有 18.6% 的 LTM 提取成功率和 20.4% 的 LTM 修改 WSR。
- 作者结论:作者称 OpenClaw 在用户提示处理、工具使用和记忆检索等阶段存在关键漏洞,攻击可跨阶段传播并在长交互中累积。作者认为只靠提示词层防护或合成基准的结论,可能盖不住真实个性化智能体的风险;后续将改进兼顾工具执行和长程传播的防御,并扩展场景与攻击者能力。