为构建安全、可信、可控且合规的AIGC大模型,确保其在训练、部署和应用过程中的安全可靠,本文提出一个覆盖数据、模型、应用及制度等多维度的AIGC大模型安全防护框架,如图3所示。该框架旨在通过综合考虑数据安全、模型安全、应用安全等多方面的安全措施,全方位保障AIGC大模型的安全。
图 3 AIGC 大模型安全防护框架
4.1 数据安全
数据安全是AIGC大模型安全运行的关键,涵盖数据合规性检测、敏感数据保护、数据加密存储与传输等方面。首先,数据合规性检测是基础。确保所使用的数据符合《通用数据保护条例》《中华人民共和国个人信息保护法》等相关法律法规及行业标准。通过自动化工具和技术手段对数据源进行审查,可以有效识别并过滤不合规的数据,规避法律风险。其次,敏感数据保护不仅仅局限于对直接识别个人信息的保护,还需要考虑到间接识别信息、商业秘密等可能引发隐私或安全问题的数据类型。例如,可以采用数据脱敏技术,在保证数据可用性的前提下对敏感信息进行转换或隐藏,是有效的保护手段;可以利用量子加密等先进加密技术对数据进行加密处理,能够有效抵御未授权访问;在数据传输阶段,实施传输层安全(transport layer security,TLS)或安全套接层(secure sockets layer,SSL)协议,能确保数据在网络传输过程中的安全性,降低中间人攻击的威胁。此外,为加强隐私保护,可将AIGC大模型与TEE和安全多方计算(secure multi-party computation,MPC)等隐私保护技术相结合。例如,基于MPC的方法,通过多项式替换非线性激活函数,使得同态加密和秘密共享等技术能应用于大模型,确保数据在处理过程中的隐私性和安全性,同时也允许各方在不暴露各自数据的前提下共同参与模型训练或推理。
4.2 模型安全
模型安全是AIGC大模型安全防护框架的关键组成部分,贯穿大模型全生命周期。根据大模型发展阶段,可将模型安全分为预训练、训练和使用3个阶段实施针对性防护。
(1)预训练阶段:重点防范数据投毒和知识产权风险,确保模型基础安全。可通过多源数据交叉验证、数据溯源和异常检测等技术防御数据投毒攻击;采用数字水印、模型指纹和区块链存证等手段保护模型知识产权;应用差分隐私、正则化和联邦学习等技术防止成员推理攻击,保障训练数据隐私安全。
(2)训练阶段:聚焦提升模型鲁棒性、公平性和可审计性。通过对抗训练增强模型对恶意输入的抵抗能力,提升泛化性能;开展全面的模型审计,包括偏见检测、安全漏洞扫描、合规性验证和可解释性分析;同时建立完整的训练日志记录和版本控制系统,实现模型权属的清晰界定和过程追溯。
(3)使用阶段:确保模型在部署应用过程中的持续安全。通过模型水印验证和指纹技术防止模型被非法复制和分发;实施API访问控制和查询监控,防御模型逆向攻击和窃取行为;并建立模型更新和安全补丁机制,及时修复已发现的安全漏洞。
此外,还需要建立预训练、训练和使用3个阶段的纵向协同机制,实现数据—模型联动、审计—优化闭环和攻防迭代;通过多技术融合、攻防对抗和标准统一的横向协同,构建多层防御体系;贯通模型全生命周期的安全追溯,确保安全责任可追溯、安全措施可量化。
3个阶段的防护措施与协同机制共同构成了完整的模型安全保障体系,为AIGC大模型在各环节的安全可靠运行提供了坚实基础,也为后续的应用安全部署创造了有利条件。
4.3 应用安全
大模型应用安全旨在确保人工智能系统在实际部署中的安全可控与合规可信,主要包括安全访问控制、模型推理安全、生成内容检测和安全运营反馈4个方面。
(1)安全访问控制:建立严格的身份认证与授权机制,采用多因素认证、基于角色的权限管理和API安全防护等措施,确保只有授权用户能够访问模型资源,最大限度地保护模型服务和敏感数据的安全。
(2)模型推理安全:针对推理阶段威胁部署防护措施。通过查询限制、输出扰动和差分隐私防御模型逆向攻击;利用输出粒度控制、模型水印和蜜罐技术防止模型窃取;并借助输入预处理、集成防御和在线对抗训练等手段抵御对抗样本攻击,确保模型服务过程中的安全性和鲁棒性。
(3)生成内容检测:对模型输出内容进行实时监控与治理。利用敏感词检测、版权侵权识别和虚假信息核查等确保生成内容合规;结合数字水印、区块链存证和数字签名等手段实现内容溯源与权属管理;并辅以语义分析、多模态检测技术及人工审核,构建全方位的内容安全保障体系。
(4)安全运营反馈:建立持续的安全运营体系,包括实时性能监控、安全事件检测和自动告警。完善事件分级、快速隔离、溯源修复和事后复盘的应急响应流程,并定期开展安全评估、渗透测试与策略优化,实现对应用状态的动态管理与持续改进。
上述4个方面协同作用,共同构建了一个覆盖“访问—推理—生成—运维”全链条的应用安全防护体系,确保大模型能够在合法、合规、安全的前提下稳定运行。这一综合性的安全框架不仅增强了系统的整体安全性,还提升了用户体验和信任度,为AIGC技术的健康发展提供了坚实保障。
4.4 制度规范
制度规范为AIGC大模型安全、合规、可持续发展提供基础支撑,主要包括完善法律法规、制定伦理指导原则、强化技术支持和加强业务合规性评估。
(1)完善法律法规:建立健全、与人工智能发展相适应的法律体系,明确数据采集、使用、共享等环节的权责边界,强化对个人信息、隐私与知识产权的保护。同时,针对AIGC的真实性与责任归属等问题制定专项法规。
(2)制定伦理指导原则:确立以“以人为本、公平公正、可解释、可控”为核心的人工智能伦理准则,引导企业在技术研发和应用过程中尊重用户权益、避免算法歧视与偏见,防范技术滥用和伦理风险,构建负责任的人工智能创新生态。
(3)强化技术支持:鼓励科研机构与企业加强安全防护技术的研发投入,推动可信计算、隐私计算、内容溯源、对抗攻击检测等关键技术的应用落地与标准化,提升大模型系统的整体安全性与鲁棒性。
(4)加强业务合规性评估:建立覆盖模型训练、部署与运营全过程的合规评估机制,围绕数据来源合法性、内容生成合规性、用户隐私保护等方面开展定期审查和风险评估,确保各项业务活动符合国家法律法规和行业监管要求。