Garantire la sicurezza nelle applicazioni LLM
Come proteggere gli utenti mentre usano i sistemi avanzati di modelli linguistici.
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Indice
- Il Ruolo Crescente degli LLM
- App LLM e i Loro Rischi
- Proposta per una Nuova Architettura
- Componenti Chiave dell'Architettura
- Affrontare le Sfide di Sicurezza
- 1. Interazione Utente-App
- 2. Risoluzione delle Query
- 3. Collaborazione Sicura
- Testare l'Architettura
- Criteri di Valutazione
- Risultati
- Permessi e Controllo degli Utenti
- Osservazioni Finali
- Fonte originale
- Link di riferimento
I Grandi Modelli Linguistici (LLM) come ChatGPT hanno cambiato il modo in cui interagiamo con la tecnologia. Possono capire e rispondere al linguaggio umano, rendendoli utili per vari compiti. Nuovi sistemi che usano gli LLM hanno iniziato a supportare app di terze parti, offrendo agli utenti più strumenti e opzioni. Tuttavia, questo crea anche potenziali problemi di Sicurezza e privacy per gli utenti. Questo articolo esplora come mantenere gli utenti al sicuro mentre si godono i benefici di questi sistemi avanzati.
Il Ruolo Crescente degli LLM
Gli LLM sono in grado di svolgere molti compiti, come rispondere a domande, generare testi e persino prendere decisioni. Stanno diventando sempre più integrati in app che possono connettersi ai servizi online o gestire i dati degli utenti. Man mano che diventano più sofisticati, gli LLM sono considerati per un utilizzo simile ai tradizionali sistemi operativi.
App LLM e i Loro Rischi
Quando le app alimentate da LLM interagiscono tra loro e con il sistema in cui operano, possono creare ecosistemi complessi. Tuttavia, il modo in cui queste app comunicano è basato su linguaggio naturale, che è spesso meno preciso rispetto ai linguaggi di programmazione tradizionali. Questa imprecisione può portare a malintesi e mettere gli utenti a rischio, come l'accesso non autorizzato a informazioni sensibili.
Un rischio significativo è che le app di terze parti, che potrebbero non essere affidabili, possano accedere ai dati degli utenti. Se un'app commette un errore o è malevola, potrebbe abusare delle informazioni degli utenti. Ad esempio, un'app di prenotazione voli poco affidabile potrebbe accedere a dettagli personali e prenotare biglietti costosi senza permesso.
Proposta per una Nuova Architettura
Per affrontare questi problemi, proponiamo un'architettura per sistemi basati su LLM che si concentra sulla sicurezza. Questa architettura isola l'esecuzione delle app e controlla con attenzione come interagiscono con il sistema e tra loro. Questo metodo mira a ridurre i rischi per la sicurezza e la privacy limitando ciò che le app possono fare e assicurando che gli utenti diano il permesso per azioni che coinvolgono i loro dati.
Componenti Chiave dell'Architettura
Isolamento: Le app vengono eseguite in ambienti separati, rendendo impossibile influenzarsi direttamente. Questo riduce i rischi associati all'accesso o alla modifica dei dati delle app.
Interazioni Definite: L'interazione tra le app e il sistema viene mediata attraverso un'interfaccia centrale. Questa interfaccia garantisce che le richieste tra le app siano ben definite e monitorate.
Permessi Utente: Gli utenti sono coinvolti nel processo di approvazione delle richieste, consentendo loro di approvare o negare azioni che le app intraprendono, specialmente quando coinvolgono i loro dati personali.
Affrontare le Sfide di Sicurezza
L'architettura affronta diverse sfide presenti nei sistemi basati su LLM:
1. Interazione Utente-App
Per consentire agli utenti di interagire in modo sicuro con le app, abbiamo creato un hub che gestisce queste interazioni. L'hub può determinare quale app utilizzare in base alle query degli utenti e instradare le richieste di conseguenza.
2. Risoluzione delle Query
Quando si risolvono le query degli utenti, ogni app ha LLM dedicati che aiutano a elaborare le informazioni. Questo garantisce che le app possano accedere al contesto pertinente senza compromettere la sicurezza.
3. Collaborazione Sicura
Le app possono collaborare in modo sicuro attraverso un protocollo di comunicazione, permettendo loro di inviare richieste tra di loro solo tramite l'hub. Questo previene comunicazioni dirette tra app potenzialmente inaffidabili.
Testare l'Architettura
Per valutare se l'architettura proposta affronta efficacemente le sfide di sicurezza, abbiamo condotto diversi test rispetto a un sistema di base non isolato. I nostri test miravano a determinare quanto bene il sistema proteggesse contro attacchi noti mantenendo anche la Funzionalità.
Criteri di Valutazione
- Sicurezza: Il sistema ha impedito alle app di compromettersi a vicenda?
- Funzionalità: Il sistema ha mantenuto la capacità di svolgere compiti in modo efficace come un sistema non isolato?
- Prestazioni: Qual è stato l'impatto sulla velocità e sull'efficienza dovuto alle misure di sicurezza aggiuntive?
Risultati
I nostri test hanno mostrato che la nuova architettura ha isolato efficacemente le app, impedendo accessi e manipolazioni non autorizzati. Gli utenti dovevano fornire permessi espliciti prima che avvenisse qualsiasi condivisione di dati.
In termini di funzionalità, il sistema isolato ha fornito prestazioni comparabili a sistemi non isolati, soddisfacendo le esigenze degli utenti mentre forniva misure di sicurezza aggiuntive. La maggior parte delle query ha avuto un sovraccarico minimo delle prestazioni, il che significa che l'esperienza dell'utente non è stata significativamente compromessa.
Permessi e Controllo degli Utenti
La gestione dei permessi è fondamentale nell'architettura proposta. L'abbiamo progettata per minimizzare la fatica degli utenti garantendo al contempo la sicurezza. Gli utenti possono scegliere diversi livelli di consenso:
Permesso Permanente: Gli utenti possono concedere accesso continuo alle app, riducendo la necessità di ripetere il consenso, ma aumentando anche i rischi potenziali.
Permesso di Sessione: Questa opzione consente permessi per la durata di una sessione, che può essere azzerata in seguito.
Permesso una Tantum: Gli utenti possono approvare azioni una alla volta, assicurando un maggiore controllo su situazioni in cui le azioni coinvolgono dati sensibili.
Fornendo queste opzioni, gli utenti mantengono il controllo su come vengono utilizzati i loro dati e possono facilmente regolare le proprie preferenze.
Osservazioni Finali
L'integrazione degli LLM nelle applicazioni offre possibilità entusiasmanti per automazione ed efficienza. Tuttavia, man mano che la tecnologia evolve, anche le sfide legate alla sicurezza e alla privacy. L'architettura proposta mira a creare un ambiente più sicuro per gli utenti che interagiscono con LLM e app di terze parti.
Attraverso l'isolamento, interazioni controllate e permessi utente, possiamo sfruttare i punti di forza degli LLM minimizzando i rischi potenziali. Questo approccio bilanciato apre la strada a un futuro più sicuro per le applicazioni basate su LLM, garantendo che gli utenti possano godere dei benefici senza compromettere la propria privacy e sicurezza.
Titolo: SecGPT: An Execution Isolation Architecture for LLM-Based Systems
Estratto: Large language models (LLMs) extended as systems, such as ChatGPT, have begun supporting third-party applications. These LLM apps leverage the de facto natural language-based automated execution paradigm of LLMs: that is, apps and their interactions are defined in natural language, provided access to user data, and allowed to freely interact with each other and the system. These LLM app ecosystems resemble the settings of earlier computing platforms, where there was insufficient isolation between apps and the system. Because third-party apps may not be trustworthy, and exacerbated by the imprecision of the natural language interfaces, the current designs pose security and privacy risks for users. In this paper, we propose SecGPT, an architecture for LLM-based systems that aims to mitigate the security and privacy issues that arise with the execution of third-party apps. SecGPT's key idea is to isolate the execution of apps and more precisely mediate their interactions outside of their isolated environments. We evaluate SecGPT against a number of case study attacks and demonstrate that it protects against many security, privacy, and safety issues that exist in non-isolated LLM-based systems. The performance overhead incurred by SecGPT to improve security is under 0.3x for three-quarters of the tested queries. To foster follow-up research, we release SecGPT's source code at https://github.com/llm-platform-security/SecGPT.
Autori: Yuhao Wu, Franziska Roesner, Tadayoshi Kohno, Ning Zhang, Umar Iqbal
Ultimo aggiornamento: 2024-03-07 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2403.04960
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.04960
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.