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Microsoft Research 博客· Dimitris Papailiopoulos·· 7 小时前精选AI 评分72

Microsoft Research 揭示 Lazarus 权重空间后门技术,通过重编程休眠神经元攻击 AI Agent

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

AI 导读

Microsoft Research 发布对 Lazarus 后门技术的研究,重编程 LLM 中少于 10 个休眠神经元即可在没有训练的情况下给基于该模型的 Agent 安装后门。

推荐理由

微软研究团队解释 Lazarus 后门如何改写少于 10 个休眠神经元即可让 Agent 执行恶意命令,并给出模型来源与权重完整性层面的防御思路。

正文 · AI 翻译
MSR HERO Laz

微软研究人员发现了一种名为“Lazarus”的后门技术,它能重新编程AI模型中处于休眠状态的神经元,让原本正常的AI智能体在隐藏触发条件出现时执行恶意指令。

对于具备工具或终端访问权限的AI智能体来说,这一威胁尤为严重。被触发的模型可以悄悄下载并运行攻击者的代码、窃取机密,或执行破坏性命令,同时仍能通过标准的安全评估。

这类后门无需重新训练模型即可植入,而且很难通过常规测试发现,因此模型来源和权重完整性成了关键的安全问题。

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,并在引入开放权重模型之前扫描其周边软件环境。

微软还在研发更多防御手段,包括AI驱动的权重扫描、用于检测模型异常改动的红队工具,以及带有防篡改来源记录和审计追踪的模型加密签名。

在微软,研究人员和安全团队并肩工作,研究模型和智能体面临的新兴威胁,再把研究成果转化为产品防御措施和指导,持续保护客户。

更广泛地说,Lazarus体现了一种应当成为常规的做法:AI智能体暴露出新的安全问题,人类研究人员随后将其系统化、加以研究并缓解。

以下是首位发现该威胁的研究人员的简要总结。

我们发现(在新标签页中打开),在大语言模型中重新编程不到10个休眠神经元,就足以给基于该模型构建的智能体植入后门,而且无需训练。模型能通过标准评估,行为一切正常,直到触发条件出现。触发条件可以平常到只是日期变化,比如当时钟跨过午夜进入2027年,智能体就会在执行普通任务的过程中发出命令,下载并运行攻击者的代码。随后,智能体会用你授予它的任何权限执行这段代码。

好消息是,这类改动是可以被发现的:只要让前沿智能体去检查,它们就能识别出异常的权重修改。但没有任何扫描能毫无疑问地证明模型是安全的。可靠的检测需要与原始、未经修改的权重进行比对,因此来源至关重要:要清楚模型来自哪里,并确认它在开发者与部署之间没有被改动过。

被植入后门(在新标签页中打开)的模型(在新标签页中打开)并非(在新标签页中打开)全(在新标签页中打开)新的(在新标签页中打开)威胁(在新标签页中打开)类型(在新标签页中打开)。可以把它看作被入侵的软件,防御手段也是安全人员早已熟悉的,萨提亚最近也撰文谈到(在新标签页中打开):把模型视为潜在的内鬼风险,不要盲目信任它们,限制它们能做什么,并监控它们的行为。

微软目前的举措。

Microsoft Foundry 为 Azure Direct Models 和 Hugging Face 模型提供关键的安全系统,确保模型的来源可信。这意味着,对于来自可信实验室的模型,Foundry 客户不会受到本文所述那类攻击的威胁。这类攻击需要改动模型的权重,而 Foundry 在引入开放权重模型时采用来源管控,把每个模型与其原始发布方绑定,每张模型卡都会标明发布方。随后,模型在微软自己的容器中运行,这些容器会单独扫描是否存在严重漏洞。这些管控既覆盖模型的来源,也覆盖模型周边的软件。

剩下的风险在于,可信提供方自身遭到入侵,比如训练基础设施被攻破,或者出现内鬼。为了在这种情况下加强防护,我们已经着手落实本研究的建议。我们正与内部 AI 安全团队合作,把研究中的检测技术做成红队测试工具,并探索在引入开放权重模型时,如何用前沿智能体进行权重扫描,把它作为一项额外的安全信号。此外还计划让模型带有可验证的来源签名,并接受防篡改审计。

如需防护与缓解方面的指导,请参阅 Microsoft Threat Intelligence。(在新标签页中打开) 

以下是我们的起步建议:

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.
(这些并不全面;任何审计都无法保证行为安全。它们应作为纵深防御体系中的一层。)

这件事始于今年 3 月的一次快速实验:我让搭载 Opus 4.5 的 Claude Code 在不训练的情况下硬接几个激活值,给一个模型植入后门。它做到了。这次实验后来发展成一项历时数月的研究,研究的方法我们现在称为 Lazarus。以下是我们得到的发现:

  • 智能体带来了很大的攻击面。被植入后门的模型可以通过所有评估,然后在收到信号时发出攻击者的指令,由智能体以自身拥有的权限执行。
  • 休眠神经元可以被改造成触发器探测器。每个大语言模型都有大量很少激活的神经元,可以把它们重新编程为只在触发器出现时才激活。之所以可行,是因为预训练对内部表征的组织非常规整,用约 50 个样本拟合的线性分类器就能区分带触发器的输入和不带的输入。
  • 一个被重新编程的神经元就能注入一个 token。被重新编程的神经元一旦激活,就能把任意 token 强行写入残差流。你可以串联多个神经元,得到能在你的终端里运行的任意载荷。
  • 它只需要推理算力。只要你的机器内存足够运行一个模型,就足够在权重空间里给它植入后门。
  • 这并不是反对开放权重的理由。这种攻击只需要对检查点有写权限,所以内部开发的模型同样面临风险。账号、流水线或存储被攻破就足以实施。关键在于权重的完整性和来源。
  • 权重应当像代码一样接受审计。前沿智能体能够检测异常的权重改动,但扫描并不常见。这种情况应当改变。
  • [!!!] 搭载 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。

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文章 Lazare, veni foras:重新编程休眠神经元以对 AI 智能体植入后门 首发于 Microsoft Research。

来源:Microsoft Research 博客 · microsoft.com