Эксперты нашли способ украсть данные в процессе гомоморфного шифрования

Эксперты нашли способ украсть данные в процессе гомоморфного шифрования

Эксперты нашли способ украсть данные в процессе гомоморфного шифрования

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали метод атаки по сторонним каналам, который обходит гомоморфное шифрование. Показать подробности вектора специалисты планируют на конференции DATE22, запланированной на 23 марта.

По словам экспертов, их способ позволяет украсть важные данные даже в процессе их шифрования с помощью вышеупомянутого гомоморфного шифрования. Айдын Айсу, один из исследователей, сравнил технику с методом прослушивания сейфа, который нам часто демонстрируют в голливудских боевиках.

«Примерно то же самое мы делаем с компьютерными системами: внимательно слушаем, пока они выполняют определённые криптографические операции. Этот способ помогает нам понять, какие на самом деле происходят вычисления», — объясняет эксперт.

Напомним, что форма шифрования, получившая название «гомоморфное», позволяет производить математические действия с зашифрованным текстом и получать такой же результат   и с тем же успехом, если бы операция выполнялась с открытым текстом. Впервые о гомоморфном шифровании заговорили несколько лет назад.

Польза от этого метода для компаний вполне очевидна: они могут безопасно хранить данные в облаке, а также проводить аналитику без необходимости предоставлять провайдеру доступ к ключам шифрования.

Новый вектор атаки опирается прежде всего на уязвимость в имплементации полного гомоморфного шифрования от Microsoft — Simple Encrypted Arithmetic Library (SEAL). В сущности, это некий набор библиотек для шифрования, позволяющий проводить операции с зашифрованными данными.

Саму уязвимость исследователи описывают как «возможность утечки данных по сторонним каналам». Судя по всему, брешь затрагивает версию Microsoft SEAL 3.6. В результате условный атакующий может использовать измерение мощности в процессе выполнения криптографических операций. Итогом станет получение информации в виде простого текста.

Новый вектор ProAttack позволяет незаметно внедрять бэкдоры в LLM

Промпт-инжиниринг давно стал нормой при работе с большими языковыми моделями. Но, как выясняется, вместе с удобством он приносит и новую поверхность атаки. Исследователи представили вектор под названием ProAttack, который позволяет внедрять бэкдор в модель через промпты, причём делать это почти незаметно.

В тестах атака показывала эффективность, близкую к 100%, причём без классических красных флагов вроде странных токенов или подмены меток.

В обычных атаках на NLP-модели злоумышленники добавляют в данные подозрительные слова или фразы и меняют метки. Такие вещи уже научились отслеживать. 

ProAttack идёт другим путём. Вместо явных «триггеров» он использует разные промпты для обучающих данных:

  • для части данных (целевая категория) — вредоносный промпт;
  • для остальных — обычный, чистый.

 

При этом сами тексты выглядят нормально, а метки остаются корректными. В итоге модель учится ассоциировать конкретный промпт с нужным злоумышленнику результатом.

А дальше всё просто: на этапе использования достаточно подать вход с этим промптом, и бэкдор срабатывает.

Особенно опасно, что атака остаётся эффективной даже при небольшом количестве данных. В ряде случаев хватало буквально нескольких (около шести) «отравленных» примеров, чтобы внедрить бэкдор.

Метод протестировали на разных задачах, включая даже медицинские сценарии (например, суммаризацию радиологических отчётов). И там он тоже показал высокую эффективность, практически не ухудшая качество работы модели.

Исследователи проверили ProAttack против популярных методов защиты — ONION, SCPD, back-translation и fine-pruning. Ни один из них не смог полностью остановить атаку.

В качестве возможного решения предлагается использовать LoRA (parameter-efficient fine-tuning). Идея в том, что такие методы ограничивают количество параметров, которые модель может менять при дообучении. А значит, ей сложнее запомнить связь между триггером и целевым результатом.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru