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Adversarial Manipulation of Reasoning Models using Internal Representations

Created by
  • Haebom

저자

Kureha Yamaguchi, Benjamin Etheridge, Andy Arditi

개요

본 논문은 사고 연쇄(CoT) 토큰을 생성하는 추론 모델의 탈옥 공격 취약성에 대한 연구 결과를 제시합니다. 기존 언어 모델이 프롬프트-응답 경계에서 거부 결정을 내리는 것과 달리, DeepSeek-R1-Distill-Llama-8B 모델은 CoT 생성 과정 내부에서 거부 결정을 내린다는 증거를 발견했습니다. 연구진은 CoT 토큰 생성 중 활성화 공간에서 모델의 거부 또는 수용 여부를 예측하는 선형 방향(주의 방향)을 확인했습니다. 이 방향은 생성된 텍스트에서 신중한 추론 패턴과 일치합니다. 이 방향을 모델 활성화에서 제거하면 유해한 수용이 증가하여 모델의 탈옥이 효과적으로 이루어집니다. 또한 CoT 토큰 활성화만 조작하여 최종 출력을 제어할 수 있으며, 프롬프트 기반 공격에 이 방향을 통합하면 성공률이 향상됨을 보여줍니다. 결론적으로 사고 연쇄 자체가 추론 모델에 대한 적대적 조작의 유망한 새로운 표적임을 시사합니다.

시사점, 한계점

시사점:
사고 연쇄(CoT) 생성 과정이 추론 모델의 탈옥 공격에 대한 취약점을 가지고 있음을 밝힘.
모델의 거부/수용 결정에 영향을 미치는 "주의" 방향을 활성화 공간에서 확인하고, 이를 조작하여 모델의 출력을 제어할 수 있음을 보임.
CoT 토큰 활성화만을 조작하여 최종 출력을 제어할 수 있는 가능성을 제시.
프롬프트 기반 공격에 "주의" 방향을 통합하여 성공률을 높일 수 있음을 보임.
사고 연쇄 자체가 추론 모델에 대한 새로운 적대적 공격 표적이 될 수 있음을 제시.
한계점:
특정 모델(DeepSeek-R1-Distill-Llama-8B)에 대한 연구 결과이므로, 다른 모델에도 동일하게 적용될 수 있는지에 대한 일반화 가능성이 제한적임.
"주의" 방향의 정확한 메커니즘 및 모델 내부 동작에 대한 추가적인 분석이 필요함.
제시된 공격 기법의 실제 세계 적용 가능성 및 위험성에 대한 추가적인 연구가 필요함.
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