导读
东谈主工智能不仅深刻改变了科技发展的轨迹，更成为推动社会逾越的环节力量，正积极影响着经济、社会、糊口的各方各面。习近平总文告在十九届中央政事局第九次集体学习时的讲话中指出，“东谈主工智能是引颈这一轮科技蜕变和产业变革的计策性技巧，是新一轮科技蜕变和产业变革的挫折驱能源量，具有溢出带动性很强的‘头雁’效应”。2024年2月8日，好意思国商务部部长雷蒙多布告莳植好意思国东谈主工智能安全有计划所定约，该定约汇集包括谷歌、英伟达、好意思国银行、麻省理工学院、兰德公司等200多家企业、大学和政府机构，旨在扶植安全真实的AI的开拓和部署。我国“十四五”筹谋和2035年出息观念摘抄明确指出，建设数字中国需要“加强汇集安全环节技巧研发，加速东谈主工智能安全技巧创新”，彰显出洋家对东谈主工智能安全发展的极高喜爱与刚硬决心。东谈主工智能安全已成为大家机构竞相追赶的技巧热门，是我国的进违警技发展计策组成之一，其在国防军事、交通运载、医疗健康等诸多领域均弘扬着至关挫折的作用。
东谈主工智能系统在快速发展的同期，靠近数据、模子、算法等多个层面的安全挟制，诸如挣扎性样本、教师数据毒化、模子后门植入以及开拓框架与系统破绽等安全问题指不胜屈。这些问题不仅径直挟制到模子的安全使用与启动服从，还可能侵略数据秘籍，更是可能导致模子在价值不雅、自制性、知道正确性方面出现偏差，进而对汇集生态、社会强健、意志形态安全产生潜入的负面影响。这些复杂且严峻的挟制共同组成了东谈主工智能的系统性安全风险与紧要挑战。因此，亟需一个东谈主工智能系统多个层面全场地掩饰的全栈安全评测平台，为东谈主工智能应用的强健启动提供安全技巧底座。
一、东谈主工智能安全评测平台AIcert东谈主工智能安全评测平台AIcert是浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室东谈主工智能数据安全团队在科技部科技创新2030-“新一代东谈主工智能”紧要样式、国度要点研发打算后生科学家样式、国度当然科学基金委区域创新发展勾通基金要点样式、浙江省领雁打算样式等多个国度级/省部级样式以及浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室的共同扶植下研发的基于AI系统举止安全考证表面、模子自动建模开拓、六维抽象量化评估等先进技巧达成的多层面全场地全栈安全评测平台。
“表面考证”+“安全开拓”+“多维分析”，三重上风让AI系统愈加安全可靠可视化、样式化的表面考证：针对主流评测器具如A**、R*******等贫瘠安全表面考证的近况，AIcert平台提供了样式化安全考证功能，确保AI系统在复杂情况下的可考证正确性，并在此基础上进一步达成了对多个系统安全特质的快速可视化考证功能。 样式化考证功能扶植数据样本上传，模子取舍以及样式化考证算法与参数输入，达成了模子特征安全性考证、学问特征一致性考证以及输出空间可达性考证的在线限定输出。
AIcert 扶植可视化的样式化表面考证
高效率、自动化的安全开拓：AIcert扶植高效率、自动化的安全开拓技巧，从源泉上保险东谈主工智能系统的安全。平台集成AI模子模块化开拓功能、开拓框架安全度量、开拓环境分析等功能。如下图所示，AIcert从数据处理、模子构建、启动环境安全检测等枢纽保险开拓过程安全，AI系统模块化开拓功能基于组件式系统建模达成了安全开拓环境的自动化建树。
AIcert 安全开拓进程暗意图
AIcert的模块化开拓功能在保证输出模子性能不镌汰的同期，开拓代码量比官方公开的模子界说中统计到的最小开拓代码行数少70%。此外，AIcert提供多框架和谐技巧，扶植一键和谐并下载Pytorch、Tensorflow、百度飞浆等3种开拓框架下的模子。
多维度、系统化的量化分析：AIcert平台建议东谈主工智能系统的“六维抽象量化体系”，展示AI系统安全属性评分。六维系统化的评分相对单一攻击方法（如CleverHans、RobustBench等）得到的测试限定愈加全面、客不雅。如下图所示，AIcert对ResNet18、ResNet34、ResNet50进行测试，从自制性、完好性、可靠性、可评释性、可考证性六维进行评分，直不雅展示出ResNet在鲁棒性上存在短板。
AIcert平台对ResNet系列系统量化评分
达成AI系统全栈安全评测，AIcert拓展了AI的安全范围现存的AI系统评测系统大多局限于数据与模子安全层面。相较其他SOTA AI安全评测平台，AIcert措置了从数据到系统、从算法开拓到系统部署的多层面全场地安全检测技巧掩饰，达成了包括数据质地评估、算法安全考证、模子安全评测、框架安全度量、系统安全检测在内的五大中枢层面的AI系统全栈安全评测体系与技巧平台。
AIcert达成AI系统全栈安全评测体系
数据质地评估模块主要提供多模态智能数据的质地评估干事。现在已扶植特别数据检测、自制性评估与擢升功能。
特别数据检测功能基于置信学习进行特别数据的检测与清洗，幸免毒化数据污辱从而导致AI模子平素功能受到影响，并在开拓后，通过开拓率和开拓前后样例对比展示可视化开拓效果。特别数据检测功能掩饰低维表格、文本语料、图像3种数据类型（如下图），提供离群值、编码样式特别以及毒化标签特别等6种特别数据检测，检测的数据量级卓绝10万。
特别数据检测三种特别数据检测的限定
数据自制性评估与擢升功能从数据群体和数据个体两个角度对数据进行评估和擢升，减少数据偏见导致模子的厌烦性举止，并通过数据可视化给到自制性评测讲述，涵盖数据集漫衍和属性相关整个等基础统计分析、群体和个体自制性评分等。自制性评估与擢升功能掩饰有意率互异、有意率比率、标签一致性3种评估算法，自制表征学习和数据重赋权2种擢升算法。
模子安全评测模块为用户提供AI模子安全评估干事，如模子鲁棒性评估、模子自制性评估、攻击机理分析等功能。
模子鲁棒性评估功能扶植白盒挣扎攻击（如FGSM、BIM、PGD）、黑盒挣扎攻击（如ZOO、SimBA、Fastdrop）以及后门攻击（如BadNet、Adversial Embedding、CleanLabel）3个类型共60余种攻击算法，达成对挣扎攻击和后门攻击的高效感知。下图展示的是AIcert平台使用CIFAR10数据集对ResNet18模子进行攻击评估的限定，其中FGSM、GeoDA、DeepFool等攻击算法攻击生效率卓绝了90%，灵验评估了模子的鲁棒性。
AIcert平台使用CIFAR10数据集对ResNet18模子进行鲁棒性评测的限定
模子自制性评估功能对用户取舍或上传的模子与数据集按建树参数进走运算，统计分析模子的输出信息，可视化展示模子自制性评估限定。下图是模子自制性评估功能的暗意图。在模子自制性评估功能中，平台字据群体自制性与个体自制性准则集成了影响互异、统计均等、预测均等、契机均等、预测一致性等30种方针，全面评估模子自制性。
AIcert平台模子自制性评估限定暗意图
攻击机理分析功能集成了特征归因可视化、数据漫衍降维可视化、模子里面特征分析可视化等8种可评释性方法。平台通过多角度的评释方法深入分析模子的决策过程，并通过可视化的方法展示模子在决策时的留神力焦点。
水蛇图像在可评释性算法LRP、Grad-CAM、IG下的可视化限定
上图展示了水蛇图像过头挣扎样本图像在不同可评释性算法下的显赫性图，限定线路，模子的留神力焦点在挣扎样本的影响下发生了显赫变化：从蛇身摇荡至大地。通过这种方法，有计划东谈主员和开拓者不错更好地线路模子的举止，并采用措施来提高模子的鲁棒性和可靠性。
算法安全考证模块为用户提供样式化考证功能，扶植模子特征安全性考证、模子一致性考证以及输出空间可达性考证。AIcert平台通过数学建模和逻辑推理的容颜对算法模子的潜在举止空间进行表面分析，举例，通过向AI模子输入不同扰动大小的图片，检测模子输出是否能够强健在预期范围内，从而考证模子预测限定是否真实。
卡车样本在攻击强度0.2时的模子安全性考证限定
上图展示了模子对卡车图片的可考证性输出限定，当攻击强度（即对原始图像的扰动大小）为0.2时，通过样式化模拟方法，AIcert平台就地生成扰动样本，考证模子的输出变化情况：模子输出卡车标签与其他标签的置信区间存在较大重复，标明在现时扰动大小下，模子有较约略率将卡车图片诞妄地预测为其他标签。
框架安全度量为用户提供主流AI开拓框架安全度量干事。用户取舍所需度量的开拓框架，平台基于多AI开拓框架交叉考证等中枢技巧，给出开拓框架安全度量讲述，涵盖存在破绽的开拓框架、破绽具体在模子的层级等可视化分析限定。平台提供的框架安全度量首个扶植国产框架的AI开拓框架安全度量功能，初度达成参数级别的破绽精确定位与考证，扶植PyTorch、TensorFlow、百度飞桨、CNTK、Theano等主流开拓框架。
Pytorch、TensoFlow等框架开拓团队已发布破绽开拓公告
现在，平台在这些AI开拓框架上挖掘出数十个框架破绽，其中7个已得到框架开拓团队的说明与开拓，如上图所示，Pytorch、TensorFlow等多个框架开拓团队已说明开拓了由AIcert平台挖掘出的破绽，并发布公告。
系统安全检测为用户提供开拓环境的安全分析干事，为AI系统提供破绽检测和框架适配版块兼容性检测功能。平台基于开拓环境分析技巧，对系统架构信息、依赖库版块等环节信息进行分析，使用严格匹配、松散匹配以及兼容性分析等方法深入挖掘破绽，预警操作系统节点上的安全挟制。基于多种开拓框架适配方法，对用户指定版块的开拓框架依赖与版块进行分析，判断现时环境是否不错适配该框架。平台给出开拓环境分析和框架适配讲述，涵盖检测到的操作系统破绽和框架适配限定。
开拓环境分析讲述：讲述标明系统存在3个CVE破绽
上图展示了平台对Ubuntu20.04系统进行检测的限定，讲述排列了操作系统存在的多种CVE破绽，同期给出现时系统与AI开拓框架版块适配的论断。
AIcert平台全景
要而言之，AIcert平台的评测范围鄙俚，掩饰了数据、算法、模子、框架和系统等多个环节层面，可全面评估AI系统安全现象，显赫擢升传统AI系统的挟制监测、预警和响应才能。如平台全景图所示，AIcert围绕AI系统数据网罗、模子教师、测试与戒备以及落地部署各阶段中枢技巧，制定了东谈主工智能全栈安全评测决议，可高效搪塞AI系统各层面安全挟制，适用于智轨交通、机灵医疗、智能安防、智能养老等东谈主工智能场景，为这些领域的AI系统提供了坚实的安全保险。
二、平台应用AIcert平台已在淘宝网、杭州城市大脑、湖南四方天箭、山东筹备中心（国度超等筹备济南中心）和中车株洲所等8个企业中生效部署示范性应用，干事于千万级用户数据，取得了鄙俚的学术和产业界认同。这些部署不仅显赫擢升了东谈主工智能安全技巧在产业领域的安全性，也为监管机构提供了东谈主工智能安全料理的典型标准。
AIcert平台在淘宝网应用情况
在淘宝网的直播电商平台上，出现不实宣传、明锐话题和低俗内容的问题日益隆起。淘宝网算作电商行业巨头对其风控算法建议了更高的监管举止，但又靠近着图像数据、语音数据和结构化数据形态多元复杂和现存技巧误检率高的挑战。为措置这些问题，如上图所示，AIcert平台建议了多模态内容风险感知技巧和风控模子自监督教师技巧，集成数据安全评估、模子安全评估、系统安全评估等功能，灵验擢升了及时风险评估和监管才能。现在，AIcert平台在淘宝网直播风控模子中的应用效果显赫，违警图片分类准确率达到了85%，语音识别诞妄率镌汰了10%，商品类目预测准确率达到93%。
AIcert平台在中车株洲所应用情况
中车株洲所鄙俚应用东谈主工智能技巧于列车无欺压检测、矿卡无东谈主驾驶、智轨交通系统等领域，但靠近着攻击数据获取困难、安全破绽千般性和算法鲁棒性差等安全挑战。为了措置上述挑战，如上图所示，AIcert平台建议了轨谈测试样本自动生成、轨谈系统破绽挖掘以及智轨算法鲁棒性测试等技巧。平台行使旋转、糊涂、加噪和动态标记生成等技巧扩展物理样本库，并聘用全栈安全分析和异构软硬件安全适配技巧来发掘轨谈系统破绽。此外，平台还实践了智轨算法模子的挣扎性鲁棒性测试和群智化安全戒备策略，从而显赫提高了模子的鲁棒性。现在，AIcert平台照旧对所建议的措置决议进行了初步考证，而况正在加速推动这些技巧在其业务进程中的践诺部署和应用。
三、搪塞大模子安全挑战
主流开源大模子过头参数
2022年以来，以GPT-4、Llama、PaLM 2等为代表的大模子席卷大家，这些大模子的发展照旧深刻地影响了东谈主类的糊口和坐蓐容颜，举例在文段追忆、报告邮件和机器翻译等方面的应用。大模子与传统模子的内容互异在于模子参数目、模子复杂度和模子容量。大模子具有更多的参数和更高的模子复杂度，因此不错处理更复杂的任务，具有更强的泄露才能。然则，它们同期遭受了前所未有的安全挑战。相较于传统东谈主工智能算法，大模子安全维度更鄙俚，除了传统的东谈主工智能内生安全以外，还触及逃狱风险、模子幻觉和教导语注入等使用安全问题。此外，大模子对特别数据的鲁棒性较弱，更容易受到输入数据中渺小变化的影响。举例，教导词规则或拼写的修改，或文本中的噪声添加，均可能引发模子输出诞妄或不彊壮限定。这归因于模子可能过分依赖预教师数据，枯竭对特定任务或领域的自合适才能。
大模子安全评测情况
AIcert平台从字符级别、单词级别、句子级别3个攻击维度，聘用TextBugger等4种挣扎攻击方法对17个主流开源假话语模子在初等数学、逻辑运算等57个主题任务上进行了全面的鲁棒性评估，模子范围超百亿级。评估限定如上表所示，这些大模子的准确率平均下落了8.8%，反应出大模子在不同进程上存在鲁棒性不及和对渺小输入变化的明锐性较强的问题。预测将来，团队打算进一步完善大模子多维度的安全性评估才能，十分是针对大模子的逃狱风险、模子幻觉和教导语注入等环节安全问题，将进行更深入的分析和评估。
四、将来打算跟着东谈主工智能技巧冉冉应用到社会的各个领域，其安全性正受到前所未有的暖热。在这个配景下，浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室东谈主工智能安全团队聚焦AI系统全栈安全，牵头研发了东谈主工智能安全评测平台AIcert。AIcert平台对AI系统的数据、模子、算法、框架、系统等层面达周详栈安全评测，从鲁棒性、可用性、可评释性等六大维度对系统安全进行评估，并在此基础上达成基于群体智能的动态安全戒备增强。AIcert平台算作一个抽象性的措置决议，具备“表面考证”、“安全开拓”、“多维分析”三重上风，灵验地弥补了现存安全评估器具在面对复杂AI系统时的不及，显赫擢升了传统东谈主工智能系统以及大模子东谈主工智能系统的挟制监测、预警和响应才能，为AI安全领域的有计划和应用提供一个坚实可靠的基础。
不才一阶段的职责中，团队将继续聚焦东谈主工智能安全技巧发展前沿，从平台赞佩、开源生态、产业应用等方面推动AI安全技巧逾越。AIcert平台将如期更新/加入新的安全功能，进行主流AI模子的安全性能评测以搪塞快速更新迭代的AI系统和指不胜屈的新式AI攻击技巧，协助构建适用于不同场景的AI安全评测器具，为开源AI模子提供可供参考的安全性能评测限定。与此同期，AIcert平台将积极参与开源生态建设，如期发AI安全技巧分析讲述与相应组件源码，举办相关AI安全评测教程、研讨会和各样竞赛，促进行业换取和技巧创新，与开源社区共同推动东谈主工智能安全测评开源器具、软件、平台以及技巧举止的建设，为达成我国东谈主工智能安全的自主可控孝敬力量。进一时势，AIcert平台把“促进东谈主工智能安全发展”、达成东谈主工智能的“安全左移”算作长久观念，依托区块链与数据安全全重实验室这一国度科研力量平台，通过对主流模子的三方安全评测与AIcert平台的开源与器具化，扩大对产业界头部与中小厂商的影响力，推动将AI模子的安全研发与检测镶嵌到开拓进程的早期样式，提高AI安全防护效率、镌汰风控与开拓资本，达成东谈主工智能安全技巧为产业的赋能，为监管机构提供东谈主工智能安全料理的典型示范应用。
开源生态系统不仅是推动东谈主工智能领域抓续发展的中枢能源，关于激励技巧分享与创新友流也具有不行或缺的作用。十分是在汇集空间安全这一环节领域，怒放的学问和技巧资源不错极大地促进东谈主工智能安全防护措施的更新和逾越。基于这么的理念，团队将东谈主工智能安全表面及考证平台AIcert的代码开源，供科研东谈主员和开拓者使用和参与改造。感兴味的组织和个东谈主不错通过下方提供的Gitee和GitHub开源地址窥探和下载相关代码。
代码开源：
Gitee地址：https://gitee.com/aisecurity/AIcert
GitHub地址：https://github.com/ZJUICSR/AIcert
咱们针织海涵各界技巧东谈主员、安全有计划者、开拓者以及企业相助伙伴加入开源社区，共同鞭策东谈主工智能安全技巧的发展。同期，咱们也热忱期待能与高校、有计划机构以及产业界建立深入相助，促进学术有计划与产业实践的良好结合，为汇集空间安全孝敬力量，海涵通过zju.aicert@gmail.com与咱们计议。
本平台十分鸣谢科技部科技创新2030-“新一代东谈主工智能”紧要样式（样式号：2020AAA0107700）、国度要点研发打算后生科学家样式（样式号：2021YFB3100300）、国度当然科学基金委区域创新发展勾通基金要点样式（样式号：U20A20178）、浙江省领雁打算样式（样式号：2024C01169、2024C01164）和浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室的扶植。
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浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室于2022年11月适应获取国度科技部批准莳植。实验室由陈纯院士领衔担任主任，聚焦区块链与数据安全外洋科技前沿，以达成高水平科技自立自立和打造具有世界一流的计策科技力量为己任，围绕产学研一体交融，开展系统性创新性科技攻关。实验室的有计划标的主要包括区块链技巧与平台、区块链监管监测、智能合约与漫衍式软件、数据因素安全与秘籍筹备、AI数据安全与知道挣扎、AI原生数据处理系统、汇集数据料理、智能网联车数据安全、真实数据存储与筹备技巧等。
浙江大学区块链与数据安全世界要点实验室东谈主工智能数据安全团队由常务副主任、筹备机学院院长任奎教训牵头，团队牵头承担了科技部科技创新2030紧要样式中东谈主工智能安全领域首个紧要样式“东谈主工智能安全表面与考证平台”，样式团队由浙江大学、武汉大学、西安交通大学、南京航空航天大学、西北工业大学、淘宝（中国）软件有限公司、山东省筹备中心（国度超等筹备济南中心）、中国东谈主民公安大学、湖南四方天箭信息科技有限公司勾通组建。团队有计划效率掩饰东谈主工智能系统硬件、操作系统、软件、模子、数据、安全策略等多个档次，已发表筹备机安全、东谈主工智能领域外洋顶会论文100余篇，其中多篇获取最好论文奖。