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Microsoft Research· Dimitris Papailiopoulos·· 6 小时前精选AI 评分64

微软研究发现 Lazarus 攻击,改写不到 10 个休眠神经元即可给 AI 智能体植入后门

Lazare, veni foras: Reprogramming Dormant Neurons to Backdoor AI Agents

文章要点
  • 1微软研究人员发现,改写大语言模型中不到 10 个休眠神经元、无需训练即可给基于它的智能体植入后门
  • 2被植入后门的模型可通过标准评测,触发条件可以只是日期变化,之后智能体会执行攻击者命令
  • 3研究者称可靠检测需与原始未修改权重比对,前沿模型智能体被要求检查时能发现异常权重改动
  • 4微软称其 Foundry 平台已用来源核验、可信发布者绑定和环境扫描防护此类攻击,并正开发更多防御
决策要点

后门可以藏在模型权重本身,通过标准评测不再等于安全,权重来源与完整性成为智能体部署的新控制点。

  • 影响:通过评测不能排除权重被改,来源不明的权重可能带着评测查不出的触发后门;智能体的工具和终端权限大小决定触发后的破坏范围;权重来源核验因此成为使用开源或自建模型时的前置检查项。
  • 参考:可考虑盘点在用模型的权重来源并留存记录,确认与发布方一致;给智能体按最小权限配置并记录其行为;值得把前沿模型的权重异常扫描加入上线前检查。
  • 依据:攻击实验与检测结论为微软研究团队自述,暂无独立验证;Foundry 防护措施为官方口径;前沿模型能发现异常权重改动是研究者自己的测试结果。
正文 · AI 翻译
MSR HERO Laz

Microsoft 研究人员发现了“Lazarus”——一种可以重新编程 AI 模型中休眠神经元的后门技术,使原本正常的 AI 智能体在隐藏触发器出现时执行恶意命令。

对于拥有工具或终端访问权限的 AI 智能体来说,这一威胁尤为严重。被触发的模型可能悄然下载并运行攻击者代码、窃取机密,或执行破坏性命令,同时仍能通过标准安全评估。

这类后门无需重新训练模型即可植入,并且难以通过常规测试检测出来,这使得模型来源和权重完整性成为至关重要的安全问题。

为了保护客户,Microsoft Foundry 会验证模型来源,将模型与可信发布者绑定,并在接入开放权重模型之前扫描其周边的软件环境。

Microsoft 还在开发更多防御措施,包括 AI 驱动的权重扫描、用于检测异常模型修改的红队测试工具,以及带有防篡改来源证明和审计追踪的加密模型签名。

在 Microsoft,研究人员与安全团队并肩工作,共同研究针对模型和智能体的新兴威胁。随后,我们将所学转化为产品防御措施和指导方针,让客户持续获得保护。

从更广的层面来看,Lazarus 体现了一种应当成为日常惯例的做法:AI 智能体暴露出新的安全问题,随后由人类研究人员对其加以系统化、研究并予以缓解。

以下是首位发现该威胁的研究人员所作的简要总结。

我们发现(在新标签页中打开),重新编程 LLM 中不到 10 个休眠神经元的权重,就足以在基于它构建的智能体中植入后门,而且无需任何训练。模型能通过标准评估并表现正常,直到触发器出现。触发器可以平凡如一次日期变更,例如,当时钟跨过午夜进入 2027 年,智能体——在一项普通任务进行过程中——会发出一条下载并运行攻击者代码的命令。随后,智能体会用它被赋予的任何权限执行该代码。

好消息是,这类修改是可以被查出的:只要你让前沿智能体去检查,它们就能发现异常的权重修改。但任何扫描都无法毫无疑问地证明一个模型是安全的。可靠的检测需要与原始的、未经修改的权重进行 diff 比对,因此来源至关重要:既要了解模型来自哪里,也要确认它在开发者与部署之间未被改动。

被植入后门的(在新标签页中打开) 模型(在新标签页中打开) 并(在新标签页中打开) 不是(在新标签页中打开) 一种(在新标签页中打开) 新型(在新标签页中打开)的 威胁(在新标签页中打开)。它可以被视为已被入侵的软件,防御手段是安全人员早已熟知的,也是 Satya 最近撰文中提到的:把模型视为潜在的内部风险,不要盲目信任它们,限制它们能做的事,并监控它们的行为。

Microsoft 目前的做法。

Microsoft Foundry 为 Azure Direct Models 和 Hugging Face 模型提供关键的安全系统,以确保模型的来源安全可靠。这意味着对于来自可信实验室的模型,Foundry 客户能够免受本文所述各类攻击的侵害。这种攻击需要篡改模型的权重,而 Foundry 通过溯源控制机制接入开源权重模型,将每个模型与其原始发布者绑定,每张模型卡片都标明了发布者信息。随后,模型会在 Microsoft 自有的容器中运行,这些容器会单独扫描以检测严重漏洞。这些控制措施覆盖了模型的来源及其周边软件。

剩余的风险在于可信提供商自身遭到入侵,例如通过其训练基础设施或内部人员。为了在这种情况下加强防护,我们已经开始着手落实本研究提出的建议。我们正在与内部 AI 安全团队合作,将本研究中的检测技术转化为红队测试工具,并探索在接入开源权重模型时,如何将基于前沿智能体的权重扫描作为额外的安全信号。此外,我们还在计划为模型添加可验证的来源签名和防篡改审计。

从 Microsoft 威胁情报(在新标签页中打开)  获取防护与缓解指导。

以下是我们建议的起点:

Infographic titled “Recommendations” presenting two columns of guidance for mitigating risks from backdoored AI models. The left column, “For model hubs and vendors,” lists five recommendations: (1) audit model weights with frontier agents, (2) compare model weights against a declared base model, (3) conduct red-team testing for weight-level attacks, (4) show model provenance and audit status, and (5) disclose risks of third-party checkpoints. The right column, “For enterprises and users,” lists five recommendations: (1) know where models come from, (2) limit agent permissions, (3) monitor agent actions, (4) review consequential actions before execution, and (5) treat audits as evidence rather than guarantees. Recommendations are displayed in numbered boxes, with the fifth item in each column highlighted in a light red background.
(这并非详尽无遗;任何审计都无法保证安全行为。这些措施应作为纵深防御方法中的一层。)

这一切始于今年 3 月的一个快速实验:我让搭配 Opus 4.5 的 Claude Code 在不进行训练的情况下,通过硬连线少数激活值来给一个模型植入后门。它做到了。那个实验演变成一项为期数月的研究,研究对象就是我们现在称为 Lazarus 的方法。以下是我们学到的内容:

  • 智能体提供了巨大的攻击面。被植入后门的模型可以通过所有评估,然后在收到触发信号时发出攻击者的命令,而智能体会用它所拥有的任何权限执行该命令。
  • 休眠神经元可以被改造成触发器探测器。每个 LLM 都有许多很少激活的神经元,这些神经元可以被重新编程,仅在触发器出现时才激活。这之所以可行,是因为预训练对内部表征的组织非常完善,以至于仅用约 50 个样本拟合的线性分类器就能区分含有触发器和不含触发器的输入。
  • 一个被重新编程的神经元可以注入一个 token。一旦被重新编程的神经元激活,它就能通过向残差流中"大声喊出"某个 token 来强制输出任意 token。你可以串联多个神经元,从而获得可在你的终端中运行的任意载荷。
  • 它只需要推理级别的算力。如果你的机器有足够的内存来运行某个模型,那么它也有足够的资源在权重空间对其植入后门。
  • 这并不是反对开源权重的理由。这种攻击只需要对检查点(checkpoint)的写入权限,因此内部开发的模型同样暴露在风险之中。一个被入侵的账户、流水线或存储就可能足够。关键在于权重的完整性和来源可溯性。
  • 权重应该像代码一样被审计。前沿智能体能够检测异常的权重修改,但扫描目前并非惯例做法。这种情况应当改变。
  • [!!!] 搭配 Opus 4.5 的 Claude Code 自主发现了其中大部分内容

这是 Lazarus 工作原理的简化示意图。

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文章 Lazare, veni foras:重新编程休眠神经元以在 AI 智能体中植入后门 首发于 微软研究院。

来源:Microsoft Research · microsoft.com