AI安全:确保人工智能技术稳健发展的基石

聚术观商业 2024-10-23 04:17:19

随着人工智能(AI)技术的快速发展,AI在各行各业的应用越来越广泛,从自动驾驶汽车到医疗健康,再到智能客服,AI技术正在改变我们的生活方式。然而,随着AI技术的普及,AI安全问题也日益凸显。本文将从AI安全的热门问题、监管生态、技术生态以及行业发展四个方面进行探讨,并对未来的发展趋势进行展望。

一、AI安全的热门问题大模型安全

随着大模型的广泛应用,其安全性成为关注焦点。大模型由于其强大的生成能力和复杂性,可能被用于生成虚假信息、深度伪造视频等,这些行为不仅侵犯个人隐私,还可能引发社会问题。此外,大模型也可能成为攻击者的目标,通过模型逆向、成员推理等手段,窃取模型内部的数据或参数。针对这些问题,研究机构和企业正在探索使用差分隐私、梯度压缩等技术来增强模型的安全性。

对抗样本攻击

对抗样本攻击是指攻击者通过微小的扰动,使得AI系统做出错误的决策。例如,在自动驾驶领域,攻击者可以通过修改路标上的图案,使AI系统将“禁止通行”的标志误认为“限速45”。这种攻击不仅影响系统的准确性,还可能引发严重的交通事故。为了解决这个问题,研究者正在开发鲁棒性更强的AI算法,以及检测和防御对抗样本的技术。

数据投毒攻击

数据投毒攻击指的是攻击者通过向训练数据中注入恶意样本,影响模型训练的结果。例如,在人脸识别系统中,如果训练数据中有大量被篡改的面部图像,那么最终的模型可能会出现识别错误。为防范此类攻击,需要在数据采集阶段加强数据审核,并在训练过程中实施数据清洗。

供应链攻击

供应链攻击是指通过破坏AI系统的供应链环节,如硬件、软件等,植入恶意代码或组件,进而影响最终的产品安全。这类攻击隐蔽性强,难以追踪。为了应对供应链攻击,企业需要建立严格的供应商审核机制,并定期进行安全审计。

数据泄露攻击

AI系统中存储的数据若管理不当,容易遭受泄露,对用户隐私构成威胁。例如,医疗AI系统中包含大量敏感信息,一旦泄露,将严重侵犯患者隐私。因此,确保数据安全至关重要,需要采用加密技术、安全存储和传输等手段来保护数据。

模型窃取攻击

模型窃取攻击是指攻击者通过访问模型预测API,从预测结果中获知某个特征数据是否包含在模型的训练集中。这种攻击可能导致模型的知识产权被侵犯。为防止模型窃取,需要对模型进行加密处理,并限制对外接口的访问权限。

AI伦理/对齐

随着AI技术的发展,伦理问题逐渐显现。例如,自动驾驶汽车在遇到紧急情况时如何做出最合适的决策,这涉及到人的生命和财产安全。我们需要思考如何在AI系统中加入道德和伦理准则,以确保其行为符合人类价值观。此外,AI系统还应具有高度的透明度和解释性,以便于用户和监管机构理解其决策过程。

AI辅助安全

AI技术在安全领域的应用也带来了新的挑战。例如,在AI辅助驾驶、AI医疗辅助和AI智能客服等领域,确保AI系统的安全性至关重要。在自动驾驶领域,AI系统需要能够准确地感知周围环境、做出适当的决策并控制汽车的行驶。任何一个系统错误或漏洞都可能导致严重的后果,甚至危及人们的生命安全。因此,确保AI辅助驾驶系统的安全性是至关重要的,包括对AI算法进行充分测试和验证,强调数据的质量和可靠性,以及加强网络安全防护。

AI安全问题涵盖了技术、伦理、法律等多个方面。面对这些挑战,我们需要不断研究和发展新的安全技术,并建立健全的监管体系,以确保AI技术的安全、可靠发展。

二、AI安全监管生态

随着AI技术在社会各个层面的应用日益广泛,AI系统的安全问题也愈发重要。从自动驾驶汽车到医疗辅助系统,再到智能客服,AI技术的安全性直接影响到人们的生命财产安全和社会稳定。因此,建立一个全面的AI安全监管生态,不仅有助于防范潜在的安全隐患,还能促进AI技术的健康发展。

各国法律法规发展中国:中国在人工智能监管方面侧重于明确标准具体指导,确保算法推荐服务者承担起主体责任,定期对算法进行审核、评估和验证,并要求算法推荐服务提供者加强算法规则的透明度和解释性。此外,中国发布了多项政策法规文件,如《新一代人工智能发展规划》、《个人信息安全规范》等,提出了“安全可控”的人工智能治理目标,并强调公开透明、远近结合、预测趋势、安全防控和自律管理的原则。美国:美国人工智能监管侧重于反对歧视、欺诈和滥用,立法关注应对人工智能带来的危害,敦促企业遵守相关法律法规。欧洲:欧洲的人工智能监管侧重于可审计性和可理解性,要求与人类交互的人工智能系统符合透明度规则。对于情感识别系统或生物分类系统,系统提供者应将系统的运营情况和结果告知使用者。高风险类型的人工智能在上市前,需要进行风险评估。行业标准发展汽车行业:ISO/AWI PAS 8800《道路车辆 - 安全与人工智能》形成工作组草案并启动国际范围内的公开征集意见,中国深度参与该标准的研究制定工作。通信行业:YD/T 4044-2022《基于人工智能的知识图谱构建技术要求》。医疗行业:YD/T 4043-2022《基于人工智能的多中心医疗数据协同分析平台参考架构》和IEEE 2801-2022《医学人工智能数据集质量管理推荐做法》。金融行业:JR/T 0221-2021《人工智能算法金融应用评价规范》。国际共识国际标准组织(ISO):在人工智能领域已开展大量标准化工作,特别是在人工智能管理、可信性、安全与隐私保护三个方面。《ChatGPT的安全影响》白皮书:强调了GPT技术在提升生产力和改变软件开发实践上的潜力,同时指出区分其合法和非法使用的挑战。该白皮书提供了一些关于人工智能安全的一致意见与重要参考,包括错误导致的安全风险、模型的偏见和不确定性、用户产生不良影响以及透明度和参与度。这些内容共同构成了AI安全监管生态的核心框架,旨在通过法律法规、行业标准和国际共识来促进AI技术的安全、可靠、可控发展。

三、AI安全技术生态

AI安全的技术生态章节重点在于构建一个综合性的安全框架,以应对AI系统在开发、部署、运行过程中遇到的各种安全挑战。以下是对AI环境安全和AI数据安全两个方面的核心内容总结:

AI环境安全

AI环境安全涵盖了AI系统运行所需的各种安全条件和支持,确保AI技术在不同应用场景中的安全性。

干系人(相关方)

政府机构:负责制定相关政策、法规,确保AI环境的安全和可持续发展。AI开发和研究者:遵守道德准则和伦理规范,确保AI系统的安全性和可控性。用户和企业:加强对AI系统的安全意识和风险认知,采取相应的安全措施来保护自身和企业的利益。

安全技术支持

数据安全:确保AI系统所使用的数据的保密性、完整性和可用性,措施包括数据加密、访问控制、备份和恢复等。算法安全:关注AI系统所使用的算法的安全性,包括对算法进行安全审计、漏洞分析和修复等。模型安全:确保AI系统所使用的模型的安全性和可信度,包括对模型进行鲁棒性测试、模型解释和可解释性分析等。应用安全:关注AI系统的应用环境的安全性,包括对AI系统的部署和运行环境进行安全配置、访问控制和监控等。供应链安全:确保AI系统的整个供应链过程中的安全性,包括对AI系统或组件的开发、集成和部署过程进行安全审计和监控等。基础架构安全:关注AI系统所依赖的基础设施的安全性,包括对网络、服务器、存储和通信等基础设施进行安全配置、漏洞管理和监控等。

AI数据安全

AI数据安全关注的是AI系统在整个生命周期中的数据保护,包括数据收集、处理、存储、传输等阶段。

数据安全威胁

数据收集阶段:存在敏感个人信息数据被收集,造成用户隐私泄露;通过AI分析关联大规模收集到的数据,易造成额外隐私泄露;攻击者可能会注入恶意数据,导致数据投毒等攻击。模型训练和测试阶段:训练数据、计算资源等可能分属不同参与方,集中式训练会导致训练数据的泄露;模型的中间参数被恶意获取,可能导致反推出训练数据。预测阶段:预测模型一般存储在云服务器中,用户希望计算自己的私有数据得到预测结果,存在模型泄露与用户私有数据泄露的风险;终端用户可以构造反向推理攻击获取训练数据或模型数据。

应对措施

加强合作与信息共享:政府机构、学术界和产业界应加强合作,共享关于AI安全的最佳实践、威胁情报和技术研究成果。建立AI安全评估机制:AI的开发者、研究者、以及相应的AI企业应制定统一的AI安全评估标准和流程,对AI系统进行安全性评估和认证,确保其符合安全要求。培养AI安全专业人才:政府机构和产业界都需要加强对AI安全领域的人才培养,培养专业的AI安全工程师和研究人员,提高AI系统的安全性。定期更新和维护AI系统:政府和企业对于AI系统应及时修复漏洞和更新安全补丁,保持AI系统的安全性和稳定性。建立应急响应机制:具体实操方面,政府机构既要建立起社会层面的应急响应机制,积极应对AI系统可能带来的社会面信息失真或管控失效的风险,同时也要指导企业尽快建立起快速响应的机制,应对AI安全事件和威胁,减少损失和风险。

通过这些措施,可以有效地提高AI系统的安全性,保护数据的隐私和完整性,促进AI技术的安全健康发展。

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