后门攻击在大语言模型(LLM)中通常采用触发‑响应模式,即满足特定触发条件后模型立即执行单一的恶意行为。该模式只关注一次性激活,未涉及恶意行为在多轮交互中逐步渗透的情形。本文提出 癌症式后门攻击(Cancerous Backdoor Attack),通过 隐形令牌(invisible tokens)和 阶段控制器(stage controller)实现攻击的渐进式激活。
隐形令牌是一类在用户输入中不可见、但在模型内部会被解析为特殊标记的 token。它们在对话历史中留下隐藏的阶段信息,却不出现在用户可见的文本中。阶段控制器在推理过程中维护一个计数器,根据已出现的隐形令牌数量决定当前攻击所处的阶段,并在每个阶段注入不同程度的推理干扰,从而使模型的思考过程逐步偏离正确路径,直至最终阶段出现明显错误答案。
实验在多个推理数据集(包括数学推理、逻辑推理和常识推理)上对主流 LLM(如 GPT‑3.5、LLaMA‑2)进行评估。结果显示,攻击在所有模型和任务上均能实现 渐进式推理腐化:早期交互的答案仍保持较高准确率,随着交互轮次增加,错误率逐步上升,直至终止阶段出现明显失效。与已有的单点触发后门基线相比,癌症式攻击在隐蔽性和成功率上均有显著提升。
该研究表明,仅凭答案正确率难以检测此类后门,因为模型在多数交互阶段仍表现正常。需要结合交互过程的行为分析、隐形令牌的检测以及阶段控制器的异常监控才能有效防御。
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