【论文速读】| 视觉对抗样本：突破对齐的大语言模型

原文作者：Xiangyu Qi, Peter Henderson, Kaixuan Huang, Ashwinee Panda, Mengdi Wang, Prateek Mittal

作者单位：普林斯顿大学、斯坦福大学

关键词：视觉对抗样本、大语言模型、安全性、多模态

原文链接：

https://arxiv.org/pdf/2306.13213.pdf

开源代码：暂无

论文简介：本文研究了将视觉集成到大语言模型（LLMs）中的安全性和安全隐患。通过展示视觉对抗性样本如何绕过对齐LLMs的安全防护，揭示了视觉输入的连续性和高维性使其成为对抗性攻击的薄弱环节，扩大了视觉集成LLMs的攻击面。

研究背景：随着视觉语言模型（如Flamingo和GPT-4）的崛起，整合视觉信息成为LLMs的新趋势。然而，这种整合增加了模型的攻击面，尤其是对抗性攻击，这对于确保模型的安全性和可靠性构成了挑战。

研究贡献：揭示了视觉对抗性样本对齐大语言模型的潜在风险，提出了一个案例研究，证明了视觉对抗性样本可以普遍破解对齐的LLMs，强制它们执行它们通常会拒绝的有害指令，并产生有害内容。

近年来，整合视觉到大语言模型（LLMs）中，形成视觉语言模型（VLMs）的研究与需求激增，如Google的Flamingo和OpenAI的GPT-4。本文旨在研究此趋势的安全性和安全隐患，强调视觉输入的连续性和高维性使其成为对抗性攻击的薄弱环节，展示了视觉对抗性样本如何绕过对齐LLMs的安全防护。

本文首先梳理了大语言模型（LLMs）和视觉语言模型（VLMs）的基本概念和进展，然后详细探讨了对抗样本攻击的原理，特别是在视觉领域的应用。通过分析，指出整合视觉信息到LLMs中不仅扩大了攻击面，也增加了安全保护的难度。

实验设置：使用MiniGPT-4等模型验证视觉对抗样本的有效性，通过与无害视觉输入的比较，展示了对抗样本在诱导模型生成有害内容方面的显著效果。

实验结果：实验证实了视觉对抗样本能够普遍破解对齐的LLMs，迫使它们执行有害指令，并生成超出初始优化范围的有害内容。

本研究通过视觉对抗性样本的案例研究，揭示了集成视觉能力到LLMs中带来的安全性和安全隐患。研究发现，即使是对齐的LLMs也容易受到视觉对抗性样本的普遍破解，这对未来模型的安全性和可靠性提出了严峻挑战。因此，呼吁未来的研究更多关注于开发更加健壮和安全的多模态LLMs。