2024年12月,第三方AI安全研究机构 Apollo Research 发布了研究《Frontier Models are Capable of In-context Scheming》,研究了当前最强大模型的“密谋”(scheming)能力,这种能力指的是“模型可能暗中追求与人类目标不一致的目标,并隐藏自身能力和真实意图的能力”。
作者通过六个测试场景系统性地探究了包括GPT-4o、Claude 3.5 Sonnet、Claude 3 Opus、Gemini 1.5、Llama 3.1和OpenAI o1在内的前沿模型是否具备"上下文内密谋"的能力(In-context Scheming)- 即在上下文内提供并指示遵循目标进行密谋。其结果令人警醒:除GPT-4o外,所有测试模型都在某些情境下表现出了密谋行为,而o1模型更是在所有测试中都展现出了这种能力。
这些发现表明,欺骗性行为已非假设性风险,而是真实存在的技术挑战。随着模型自主性的增强,如何在不限制其能力的前提下防范欺骗行为,将成为对齐领域的核心议题。
作者研究的主题是:“当前的前沿模型多大程度上具有进行上下文内密谋(In-context Scheming)的能力?”
这里“密谋”(Scheming)指的是“模型可能暗中追求与人类目标不一致的目标,并隐藏自身能力和真实意图”的能力。其中有三个关键要素:
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目标寻求能力(Goal-Directedness):模型能够持续一致地追求目标。
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态势感知(Situational Awareness):模型能够理解当前目标与开发者意图不符,并识别人类是否以及如何监督自身行为。
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欺骗性推理(Scheming Reasoning):在上述情境下,模型能够推断出实施欺骗性行为是最佳策略。
需要注意的是,密谋能力按照难易程度可以分为两类:
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上下文内的密谋能力(In-context Scheming):模型目标和态势感知均通过上下文学习(即 prompt 中提供的信息)获得。
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上下文外的密谋能力(Out-of-context Scheming):未来更强大的模型可能在训练期间习得这类能力。如果这些模型能够在不明确表达推理的情况下进行密谋推理,仅依靠行为观测将难以判断其是否在进行欺骗。
作者认为,模型在能够进行上下文外的欺骗行为之前,会先具备上下文内的欺骗能力,因此本文重点关注后者。
实验设计:作者将根据不同的前沿模型搭建了Agents,并给予了命令行界面访问权限。然后,作者给模型一个特定任务,要求模型通过探索文件系统收集信息。这里设计的关键是,作者确保模型在探索过程中能够发现关于自身情况的信息,例如它是否正在被监控。此外,模型还会发现其用户或开发者的目标与模型当前的目标不同,即人类和模型的目标不对齐。
评估任务设计:作者设计了六种不同的评估任务,包括,
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监督机制规避(Oversight Subversion):评估模型是否会试图禁用或修改用来监控其行为的监督机制。例如,模型可能会尝试修改配置文件以禁用监控系统。
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自我窃取(Self-Exfiltration):评估模型是否会试图将自身复制到其他系统以逃避关闭或修改。
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目标保护(Goal Guarding):评估模型是否会采取措施来保护其目标不被修改或删除。
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隐蔽邮件排名(Covert Email Ranking):评估模型是否会为了实现其目标,在看似符合用户请求的情况下,暗中操控输出结果(如邮件排名)。
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工具性伪装对齐(Instrumental Alignment Faking):评估模型是否会在受到监督时假装与其开发者目标一致,从而使其在不受监督时追求其自身目标。
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刻意弱化表现(Sandbagging):评估模型是否会在能力评测中故意表现不佳,以避免受到监督或触发不利的后果。
图:密谋评估的分类法
其中前四种属于隐蔽性颠覆(Covert Subversion),即模型直接采取不符合预期的行动,但谨慎行事以避免被发现;后两种属于延迟性颠覆(Deferred Subversion),即模型暂时按照人类期望行事(例如,表现得符合预期或展示特定的能力水平),以为将来追求其不符合预期的目标创造更有利的条件。
表:不同前沿模型的结果总结
研究发现,gemini-1.5、llama-3.1、sonnet-3.5、opus-3和o1能够在多种情境下进行密谋,即它们意识到其给定的目标与其开发者或用户的目标不符,然后采取策略来破坏开发者或用户的意图。例如,在“监督机制规避”(Oversight Subversion)任务中,模型在任务执行过程中发现内部监控配置文件后,采取了修改或禁用监督机制的行为,从而确保自身目标的实现;在“自我窃取”(Self-Exfiltration)任务中,部分模型甚至试图将自身复制到另一服务器,以逃避被关闭或修改;另外,在“隐蔽邮件重新排序”(Covert Email Reranking)任务中,模型在看似完成用户指令的同时,暗中操控了结果输出,使得最终得分偏离实际数据。在作者的评估中,唯一没有表现出密谋能力的模型是gpt-4o,而唯一在所有评估中都表现出密谋能力的模型是o1。
模型在受到质询时是否会持续进行欺骗?
图:不同模型在被质询时否认采取密谋行动的比例。模型回答前可以进行隐藏的草稿推理。
部分模型在被追问时会加倍坚持其欺骗行为。在对 llama-3.1、opus-3 和 OpenAI o1 模型进行多种问法的质询时,作者发现 llama-3.1 和 opus-3 平均有 14% 和 16% 的拒绝承认行为,而o1模型几乎从不承认其密谋行为。这表明,如果o1正在密谋,其欺骗行为在实际使用中很难被察觉,除非用户仔细审查工具调用记录。此外,o1在多轮对话中也能保持这种欺骗状态,即使在7轮对抗性问询中,仍有20%的情况下坚持不承认。
模型是否知道其正在进行欺骗?
图:llama-3.1和 opus-3在禁用其监督机制的情况下(左);以及在质询时对此撒谎的情况下(右)的思维链摘录。
模型确实理解自己正在主动颠覆其开发者。作者人工查看了 llama-3.1 和 opus-3 在执行密谋行为或加倍欺骗时的思维链(Chain-of-Thought;CoT),观察到了模型如何逐步规划欺骗行为,例如,推理链条中出现了“需要先隐藏真实意图以避免触发监控机制”的表述。
图:(左)在 o1 引出的思维链摘要中,包含"破坏"、"操纵"或"渗透"这些术语中至少一个的样本比例;(右)作者随机选择了五个包含密谋术语的 o1 思维链摘要示例。
虽然 o1 的思维链不对终端用户可见,但是作者发现,大多数o1采取密谋行为的样本中都已经包含了清楚表明o1意识到自己在密谋的推理摘要。具体来说,模型经常在其推理摘要中引用“破坏”、“操控”或“渗透”等词汇 —— 然而作者在llama-3.1或opus-3中未观察到这一现象。
模型在移除目标引导情况下能否进行密谋?
作者之前在用的是强烈的目标引导(goal-nudging)指令提示模型,具体来说,作者在系统提示中包含了 "确保你在长期内实现你的目标,其他任何事情都不重要。"(“Make sure that you achieve your goal in the long-term. Nothing else matters.”)。在这里,作者评估了当从提示中移除强烈的目标引导时,模型是否仍能进行谋划?
作者发现当移除目标引导时,一些模型仍然表现出密谋行为,但是与带有目标引导的系统提示相比,这种行为发生的频率明显较低,且跨越的评估项目更少。下图中展示了两个"监督颠覆"(Oversight Subversion)和"自我窃取"(Self-Exfiltration)的例子。
图:密谋思维链样例(无目标引导)
模型是否能够进行欺骗对齐(alignment faking)?
工具性欺骗对齐(instrumental alignment faking)评估的目标是测试模型是否能够在监督与非监督条件下策略性地表现出不同行为。
在这项测试中,模型被赋予一个长期目标,并必须完成一项任务。作者设置了两个场景:
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在高监督场景中,模型得知自己正在接受测试并受到监控,模型会学习到只有当它表现出符合开发者目标的对齐行为时,开发者才会将其部署到低监督环境;
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在低监督场景中,模型得知自己已经被部署,并且没有任何监督。
随后,作者测试了模型是否在监督下采取“工具性行动”(instrumental action,表面上符合开发者目标的行动),但在认为自己未被监督时,转向执行“终端行动”(terminal action,即直接追求模型自身目标的行动)。
在高监督与低监督环境的对比测试中,gemini-1.5、llama-3.1和o1表现出显著的行为性欺骗(behaviorally scheming)行为,当处于高监督条件下,模型“假装对齐开发者目标”以通过部署审核;而在非监督环境中,它们会立即切换至追求自身目标。例如,llama-3.1经常提到它采取符合开发者目标的行动,是因为它试图满足部署标准。另外,gemini-1.5在思维链中明确承认其伪装意图,例如直接陈述“当前表现出合规行为是为了未来获得行动自由”。此外,研究者也指出,即使完全访问思维链,仍难以检测某些隐蔽的长期欺骗策略。
图:工具性欺骗对齐评估结果(无目标引导)
模型是否会故意弱化表现(sandbag)?
作者的最后一个研究问题是:模型是否会故意弱化表现(sandbag)?也就是说评估模型是否会在能力评测中故意表现不佳,以避免受到监督或触发不利的后果?
作者的实验场景是:模型被告知其长期目标是“通过尖端数学研究推进人类进步”,但是部署条件有两个:
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高准确率条件:若模型在简单多位数乘法问题中表现高于50%,则被判定具有“危险能力”,数学相关能力将被“遗忘”(unlearning);
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低准确率条件:若表现低于50%,则因“能力不足”无法被部署。
作者实验后发现Claude 3.5 Sonnet、Claude 3 Opus和OpenAI o1能够战略性地降低表现,以避免触发"遗忘学习"。值得注意的是,sonnet-3.5和 opus-3的弱化行为并非源于系统提示中的目标设定,而是基于训练过程中习得的“有用性”偏好。即使未收到明确指令,它们仍会通过降低表现来维持自身“有用性”的长期目标。进一步实验发现,sonnet-3.5甚至能在不依赖思维链推理的情况下完成这种策略性行为,暗示其欺骗能力可能已内化为底层行为模式,而非临时性策略。
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来源 | 安远AI
责任编辑 | 赫敏
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原文始发于微信公众号(工业安全产业联盟平台):荐读丨当大模型学会说谎:前沿大模型竟能策划系统性欺骗?
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