针对文生图安全过滤器的低门槛越狱攻击
Low-Effort Jailbreak Attacks Against Text-to-Image Safety Filters
作者用低成本自然语言提示词攻击文生图过滤,Table 2 中 SORA 上 MSA 的 ASR 为 74.00%。
攻击者仅用自然语言提示词,无模型访问、优化或对抗训练,目标是绕过文生图安全过滤并生成受限图像。
- 文生图系统靠安全过滤拦截有害或违规图像,但作者称只需自然语言、无需模型访问或优化的提示词修改,就可能绕过审核并生成受限内容。这类攻击可被非专家复现。
- 作者给出提示词越狱分类,并把审核流水线抽象为输入合规检查、语义安全检查、图像生成和生成后审核。经验策略是艺术重构、生活方式亚文化审美、伪教育框架、材料替换和含糊动作替换。
- Table 2 上材料替换 ASR 最高,SORA 为 74.00%,Qwen 为 69.33%。正文给出 MSA 平均 ASR-4 为 71.50%,PLA-T5 为 86.56%。作者称优化方法更高,但低成本提示词仍能成功。摘要上限为 74.47%。
- 作者称评测模型与安全配置会随更新变化,手工分类可能未覆盖全部操纵,检查器与定性检查未必符合部署策略或人类判断,且未评估大规模自动生成。Table 2 含 Grok 但 5.1 未列出;该表未说明检查器。I2P 子集条数未报告。
- 威胁模型
- 攻击者仅用自然语言提示词,无模型访问、优化或对抗训练,目标是绕过文生图安全过滤并生成受限图像。专有系统经公开接口、默认安全配置测试。ASR-N 的成功条件是 N 张图中至少一张同时绕过提示词过滤与生成后检查,且含受限内容。
- 被测模型
- GeminiSORAGrokQwen 2SDv1.5
- 基准
- I2P
- 指标
- ASRASR-4ASR-1
研究者提出一类仅靠自然语言提示词即可绕过文生图安全过滤器的低门槛越狱攻击,在多个先进文生图系统上攻击成功率最高达 74.47%。研究把攻击策略归纳为艺术化重构、材料替换、伪教育框架、生活方式美学伪装和模糊动作替换五类,通过将不安全意图藏在良性语义语境中规避提示词审核与视觉安全过滤。这些攻击不需要模型访问、优化或对抗训练,作者据此指出表层提示词过滤与检测对抗意图所需的语义理解之间存在差距。
深度解读
这篇论文试图解决什么问题?
作者研究仅用自然语言、无需模型访问的提示词,能否绕过文生图安全过滤。
仅用自然语言提示词、不访问模型,能否绕过文生图安全过滤并生成受限图像。
- 场景:作者称 DALL·E、Stable Diffusion、Imagen、Midjourney 等文生图模型已进入创作平台、搜索引擎和内容生成工具。部署时通常带安全过滤与审核流水线,用来拦截有害、违法或违反政策的视觉内容。
- 现有不足:作者称近期工作多集中在自动优化或 token 级扰动。只需自然语言、非专家即可复现的提示词工程仍较少被系统研究;在线社区会分享把不安全意图嵌进艺术、教育或风格语境的提示词模式。
- 观察:作者称直接请求不安全内容通常会被过滤挡住,轻微提示词修改即可绕过审核并生成受限图像(Figure 1)。这些策略利用自然语言的语义弹性,把不安全意图藏进看似良性或含糊的语境。
- 本文提出:一套提示词越狱分类、对审核流水线的系统分析,以及跨多个文生图系统的经验评估。分类包括艺术重构、材料替换、伪教育框架、生活方式审美伪装和含糊动作替换。
- 威胁模型:
- 目标:绕过安全过滤,生成受限或违反政策的图像。
- 知识:不需要模型访问、梯度、优化或对抗训练,也不需要专门技术知识。
- 能力:只改自然语言提示词。专有系统通过公开接口、在默认安全配置下测试。
- 受害系统与判定:带安全过滤和审核流水线的文生图系统。ASR-N 下,一个提示词成功是指 N 张图中至少一张同时绕过提示词过滤和生成后安全检查,且呈现受限或不安全内容。
有哪些相关研究?
既有文生图越狱多依赖搜索、强化学习或辅助模型;本文转向可手工构造的低成本提示词。
论文把相关工作分成安全过滤、对抗提示词攻击、检测与缓解,以及提示词攻击的可及性。
文生图安全机制
- DALL·E、Stable Diffusion、Imagen、Midjourney:从自然语言生成图像,并加入安全过滤。作者称常见组成包括提示词过滤、嵌入级安全分类器和生成后图像审核,但这些机制仍会被精心构造的提示词操纵。
针对文生图的对抗提示词
- SneakyPrompt:用强化学习生成能绕过安全过滤、产出 NSFW 图像的提示词。作者称其涉及小幅 token 级扰动。
- Metaphor-based jailbreak、Jailbreaking Prompt Attack、EvilPromptFuzzer、Perception-Guided Jailbreak:用语言模型生成委婉描述、自动搜索或 LLM 引导生成提示词,或用感知上相近的替代 token 替换受限 token。
- Chain-of-Jailbreak、ColJailBreak、TREANT、Atlas:多步提示、用 inpainting 逐步引入不允许的内容、对提示词变换做树搜索,以及多智能体根据视觉-语言安全分类器的反馈迭代改写提示词。作者称其中许多依赖自动搜索、强化学习或辅助模型。
检测、缓解与可及性
- 安全流水线常把提示词过滤和生成后图像审核结合起来;另有水印与来源追踪、生成模型审计。作者称对抗提示词往往语义上看似良性,提示词级漏洞仍然难检测。作者还把隐藏内容以躲过检测比作隐写,但没有把隐写方法当作实验基线。
- 作者称许多提示词攻击只需直观的语言变换,可在社区分享,也可用轻量语言模型或规则系统生成释义和风格变体。作者称既有工作主要关注优化型或模型辅助流水线,低成本且易于自动化的操纵相对少被考察。
基线与数据
- 基线方法:QF-Attack、SneakyPrompt、Ring-A-Bell、UnlearnDiffAtk、MMA-Diffusion、PLA(表中为 PLA-T5)。作者称它们覆盖无查询攻击、基于强化学习的提示词搜索、概念操纵和多模态优化;其中许多在 black-box 设置下依赖迭代搜索、辅助模型或基于梯度的优化。
- 基准/数据集:与基线比较时,按 PLA 从 I2P 派生提示词,聚焦裸体与暴力。ASR 用 SC、Q16、MHSC 量化,协议跟随 PLA。
作者把本文定位为:只使用自然语言、日常用户可以复现、也不需要专门工具的低成本提示词操纵,用来补优化型攻击之外较少被系统研究的部分。
论文如何解决这个问题?
用分类描述语义伪装,并映射到作者抽象的四阶段审核流水线;不做优化。
整体做法是给出提示词越狱分类,并把它映射到作者抽象的多阶段审核流水线。经验攻击是五类自然语言伪装,作者称不优化、不访问模型。
问题设定
- 研究对象是用户侧提示词操纵,不是模型内部漏洞。不需要梯度或专门工具。
- 受害系统是带多阶段审核的文生图模型。专有系统经公开接口、默认安全配置测试。开源扩散模型方面,作者称外部防护较少。
- 作者把基线中的许多方法写成 black-box 下的迭代搜索、辅助模型或梯度优化;本文方法不优化、不访问模型。
- 比较实验的提示词来自 I2P,聚焦裸体与暴力:选取原形式很可能触发过滤的条目,再改成自然语言变体。论文未报告条数。
审核流水线
- 抽象:实现细节未公开。Figure 2 图注为提示词过滤、语义验证、图像生成和生成后视觉审核。正文称为输入合规检查(ICC)、语义安全检查(SSC)、图像生成模型和生成后审核(PGM),并称各阶段顺序执行,任一阶段都可拒绝。
- ICC:规则过滤与关键词匹配,抓提示词里的显式违规。作者称编码与混淆主要打这一层,用词法变换掩盖受限概念。
- SSC:嵌入分类器或多模态安全模型,抓表层过滤漏掉的不安全意图。作者称艺术与文化重构、伪教育框架把不安全内容放进看似合法的语境。
- 后段:生活方式与审美伪装用很长的风格描述稀释受限内容。含糊动作替换同时利用语义阶段和 PGM;作者称图像可以含隐含或不安全内容,仍通过生成后审核。作者认为许多攻击利用的是表层过滤与上下文意图理解之间的缺口。
提示词策略
- 分类与表内名称:第 3 节写编码与混淆、艺术与文化重构、伪教育框架、生活方式与审美伪装、含糊动作替换。经验表使用 ARA、LSAA、PEFA、MSA、AASA。MSA 不在第 3 节的分节标题中;编码与混淆没有对应 ASR。
- ARA 与 PEFA:ARA 把内容放进对经典作品、历史图像或象征性再诠释的指涉。PEFA 写成教育、科学或医学材料,如示意图或说明性画面。作者称这两类针对 SSC。
- LSAA 与 AASA:LSAA 用生活方式、时尚或亚文化的详细场景稀释不安全特征。AASA 把可能有害的动作放进中性或正面叙事,当作场景的附带成分。作者称后者同时触及语义理解与视觉审核。
- MSA:用通常与艺术或无害语境相关的材料描述替换受限术语。作者称它是低成本策略里效果最高的一类,生成结果仍常保留视觉上不安全的特征。第 5.6 节有示例提示词,此处不复述。
成功判定
- ASR-N 按提示词计算:每个提示词生成 N 张,至少一张同时绕过提示词过滤和生成后检查,且含受限或不安全内容,则该提示词成功。ASR-4 即 N=4。
- 扩散模型比较用 SC、Q16、MHSC,跟随 PLA。论文未写分类阈值。
- 跨模型实验写各类攻击 150 次尝试。论文未说明检查器,也未说明该 ASR 是否等于 ASR-4。
- 第 6.2 节称判定还依赖定性检查。论文未报告与人工判断的一致性。
论文做了哪些实验?
Table 2 上材料替换 ASR 最高;比较实验中 PLA-T5 的平均 ASR-4 高于 MSA。
跨模型测试和扩散模型比较都报告了五类低成本策略的 ASR。材料替换最高;在已复核的平均 ASR-4 上,优化型基线仍高于正文给出的 MSA。
实验设置
- 模型:5.1 列出 Gemini、Qwen 2、SORA、Stable Diffusion v1.4,包括闭源 API 与开源扩散模型。专有系统用公开接口和默认安全配置。Table 2 另有 Grok,表内写 Qwen。比较实验正文称用 Stable Diffusion v1.4,Table 1 表头为 SDv1.5。
- 数据:基线比较按 PLA,从 I2P 派生提示词,聚焦裸体与暴力,并改成自然语言变体。论文未报告子集条数。Table 2 写各类攻击使用符合该类别的多种提示词,共 150 次尝试。
- 基线:QF-Attack、SneakyPrompt、Ring-A-Bell、UnlearnDiffAtk、MMA-Diffusion、PLA-T5。只出现在扩散模型比较中,Table 2 未报告。
- 指标:ASR-N 是提示词在 N 张生成图上的成功比例。成功指至少一张同时绕过提示词过滤和生成后安全检查,且含受限或不安全内容。ASR-4 为四张中至少一张成功。Table 2 只写 ASR,论文未说明是否同 ASR-4。
- 判定:比较实验用 SC、Q16、MHSC,跟随 PLA。论文未写阈值。第 6.2 节称评估还依赖定性检查,论文未报告与人工判断的一致性。Table 2 的判定方式论文未说明。
- 重复:论文未报告独立重复次数,也未报告采样步数或引导强度。比较协议按每个提示词 N 张样本理解;Table 2 为 150 次尝试。
主结果
据 Table 2。论文未说明检查器,也未说明该 ASR 是否为 ASR-4。Grok 不在 5.1 的列举中;表中 Qwen 对应正文的 Qwen 2。
表格较宽,可左右滑动
模型 ARA LSAA PEFA MSA AASA Gemini 62.00% 50.67% 50.00% 71.33% 59.33% SORA 66.67% 49.33% 54.67% 74.00% 62.33% Grok 69.33% 54.00% 56.67% 73.67% 63.00% Qwen 59.67% 51.33% 52.00% 69.33% 58.67% - 作者称 MSA 在所有模型上最高,且 ASR 均超过 69%,并认为简单的语义替换尤其有效。
- 除 MSA 列外,Grok 在其余四列上为四模型最高;Qwen 的 ARA、MSA、AASA 为四模型最低。每个模型上 LSAA 都是五列中的最低。
- 作者称尽管架构、训练数据和安全流水线不同,各模型都容易受同类提示词越狱影响,因此问题可能不限于某一种实现,而与模型如何把语言对齐到安全策略有关。
与优化型基线比较
正文称公平比较使用 Stable Diffusion v1.4;Table 1 表头为 SDv1.5。基线六行的 SC、Q16、MHSC 算术平均与平均列一致,下表只用平均列。本文方法各行的分项加总与平均列不一致,除正文写明的数字外不把分项记到某个检查器。
方法 平均 ASR-4 平均 ASR-1 QF-Attack 24.71% 10.36% SneakyPrompt 37.89% 20.22% Ring-A-Bell 50.53% 29.78% UnlearnDiffAtk 73.27% 54.96% MMA-Diffusion 77.76% 58.38% PLA-T5 86.56% 65.84% - 正文称 MSA 的平均 ASR-4 为 71.50%,并称其接近优化型基线。PLA-T5 的平均 ASR-4 为 86.56%,作者称这代表对抗提示词攻击的上界。作者将 UnlearnDiffAtk、MMA-Diffusion、PLA-T5 更高的成功率归因于搜索、基于梯度的优化或辅助模型。
- PLA-T5 在 SC、Q16、MHSC 上的 ASR-4 分别为 89.77%、83.90%、86.01%(Table 1)。摘要称全部被测模型与攻击类别上 ASR 最高 74.47%;该值出现在 Table 1 的 MSA 行,高于 Table 2 最高格 74.00%,但该行分项未能复核,不记到某一检查器。
- 作者称低成本操纵仍能取得相当的成功率,因此风险不限于会做优化的攻击者。已复核的基线行上,ASR-1 均低于对应 ASR-4,与“至少一张”相对“单张”的定义一致。
案例
第 5.6 节为五类策略各给示例,Figure 3–7 为对应生成图。作者称图因内容敏感做了遮挡。转换文本看不到画面,此处不描述图像,也不复述示例提示词。作者称这些攻击不访问模型内部,只用自然语言,并可绕过流水线的多个阶段。
其他消融与分析
- 论文未报告消融、阈值扫描或采样参数实验。
- 第 3 节的编码与混淆没有 ASR 数字。
- 作者称优化型方法在绝对成功率上仍更高;Table 2 中 LSAA 在每个模型上都低于同模型的其他四类。
有什么可以进一步探索的点?
作者称模型与配置会变化、攻击为手工设计,且未评估大规模自动生成。
作者在第 6.2 节写出模型范围、手工设计、判定方式和未做自动生成等方面的局限;讨论和第 6.1 节另写了后续方向。
作者指出的局限与后续方向
- 评测只覆盖所测的模型与安全配置,模型更新或安全机制变化后结果可能不同(6.2)。
- 攻击策略为手工设计并归类,作者认为可能没有覆盖全部提示词操纵空间(6.2)。
- 成功判定依赖现有安全检查器和定性检查,作者认为可能不能完全对应真实部署策略或人类判断(6.2)。
- 作者写明没有显式评估大规模自动攻击生成,并将其列为后续工作(6.2)。
- 作者称还需要更完整的基准、标准化评测协议,以及与模型开发者合作,以便理解仍在变化的安全机制(6.2)。
- 第 6 节提出超出关键词过滤的语义与上下文推理,例如意图的结构化表示、对提示词的多步推理或外部知识;还提出对变化中的提示词模式做自适应防御,并把低成本、类人越狱纳入基准。第 6.1 节另写了提示词理解与生成结果之间的多阶段一致性检查、用低成本提示词变换做对抗训练或红队,以及联合分析提示词语义和视觉内容的多模态推理。
实验覆盖范围
- 5.1 列出的系统为 Gemini、Qwen 2、SORA、Stable Diffusion v1.4;Table 2 报告 Gemini、SORA、Grok、Qwen;Table 1 表头为 SDv1.5。专有系统为公开接口、默认安全配置。
- 有 ASR 的策略为 ARA、LSAA、PEFA、MSA、AASA。第 3 节还写了编码与混淆,两张结果表都没有该类数字。
- 基线比较的提示词来自 I2P 中与裸体和暴力相关的条目,检查器为 SC、Q16、MHSC,指标为 ASR-4 与 ASR-1。论文未报告该子集条数、分类阈值、采样参数、独立重复次数,以及评审与人工的一致性。作者称本文攻击不使用优化或模型访问,论文也未报告攻击辅助模型。
- Table 2 写各类攻击 150 次尝试。论文未说明该 ASR 的检查器、是否等于 ASR-4,以及 150 次如何分到各模型。
- 六个基线只出现在 Table 1 的比较中。第 6.1 节讨论了防御设计,实验未报告这些防御的拦截率或效用变化。
总结一下论文的主要内容
五类低成本提示词可绕过多个文生图系统的过滤,材料替换的报告 ASR 最高。
作者分析文生图安全过滤对低成本提示词越狱的暴露程度:不访问模型、不做优化,只改自然语言。
- 问题:审核流水线要拦住有害或违规图像。作者称表层过滤与对对抗意图的语义理解之间有缺口,非专家用公开接口和默认安全配置也能尝试这类攻击。
- 做法:分类讨论艺术重构、伪教育框架、生活方式审美伪装、含糊动作替换,以及经验评估中的材料替换;编码与混淆只出现在分类讨论中。流水线被抽象为输入合规检查、语义安全检查、图像生成和生成后审核。第 5.6 节有示例提示词,此处不复述。
- 跨模型:Table 2 中 MSA 在 Gemini、SORA、Grok、Qwen 上的 ASR 分别为 71.33%、74.00%、73.67%、69.33%,均为各模型最高。同表最低为 SORA 上 LSAA 的 49.33%。论文未说明该表检查器。Grok 不在 5.1 的模型列举中。
- 对照:扩散模型比较里,正文给出 MSA 平均 ASR-4 为 71.50%,PLA-T5 为 86.56%。作者称优化方法仍更高,并把差距归因于搜索、梯度优化或辅助模型,同时称低成本提示词已能取得相当的成功率。摘要写 ASR 最高 74.47%,该值出现在 Table 1 的 MSA 行。正文称比较用 Stable Diffusion v1.4,表头为 SDv1.5。
- 作者结论:作者认为现有流水线更针对显式违规,难以处理良性或含糊语境里的隐含意图;并认为需要更深的语义与上下文推理、自适应防御,以及把低成本、类人越狱纳入评测。