Bảo Vệ Thông Tin Cá Nhân Trước Các Cuộc Tấn Công Đảo Ngược Mô Hình Mạng Nơ-ron

Hiểu Về Các Cuộc Tấn Công Đảo Ngược Mô Hình Mạng Nơ-ron

Mạng nơ-ron là trung tâm của AI hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong nhận diện giọng nói, chatbot và AI sinh ra nội dung. Chúng là một loạt các thuật toán được thiết kế để nhận diện mẫu, suy nghĩ và học hỏi như bộ não con người, nhưng với tốc độ và quy mô vượt trội.

Bí Mật Của AI

Giống như bộ não con người, mạng nơ-ron có thể chứa đựng những bí mật, đó là dữ liệu mà người dùng đã cung cấp. Trong một cuộc tấn công đảo ngược mô hình, tin tặc sử dụng đầu ra của mạng nơ-ron (như câu trả lời của chatbot) để phản hồi lại các đầu vào (thông tin bạn đã cung cấp).

Để thực hiện cuộc tấn công này, tin tặc sử dụng mô hình học máy của riêng họ gọi là “mô hình đảo ngược”. Mô hình này được thiết kế để phản ánh ngược lại, được huấn luyện không phải trên dữ liệu gốc mà trên đầu ra do mục tiêu tạo ra.

Mục đích của mô hình đảo ngược là dự đoán các đầu vào – dữ liệu gốc, thường là dữ liệu nhạy cảm mà bạn đã cung cấp cho chatbot.

Tạo Mô Hình Đảo Ngược

Việc tạo mô hình đảo ngược có thể được ví như việc tái tạo lại một tài liệu đã bị xé nhỏ. Nhưng thay vì ghép lại các mảnh giấy, đó là việc ghép lại câu chuyện được kể qua các phản hồi của mô hình mục tiêu.

Mô hình đảo ngược học ngôn ngữ của đầu ra mạng nơ-ron. Nó tìm kiếm các dấu hiệu đặc trưng, với thời gian, tiết lộ bản chất của các đầu vào. Với mỗi dữ liệu mới và mỗi phản hồi nó phân tích, mô hình này dự đoán tốt hơn thông tin bạn cung cấp.

Quá trình này là một vòng lặp liên tục của giả thuyết và kiểm tra. Với đủ đầu ra, mô hình đảo ngược có thể suy ra chính xác một hồ sơ chi tiết về bạn, ngay cả từ những dữ liệu tưởng chừng như vô hại.

Quá trình của mô hình đảo ngược là một trò chơi nối các điểm. Mỗi dữ liệu bị rò rỉ qua tương tác cho phép mô hình hình thành một hồ sơ, và với đủ thời gian, hồ sơ mà nó tạo ra là chi tiết không ngờ.

Cuối cùng, các thông tin về hoạt động, sở thích và danh tính của người dùng sẽ được tiết lộ. Những thông tin này không được dự định công bố hay công khai.

Điều Gì Làm Nó Trở Nên Khả Thi?

Trong mạng nơ-ron, mỗi truy vấn và phản hồi là một điểm dữ liệu. Những kẻ tấn công có kỹ năng sử dụng các phương pháp thống kê tiên tiến để phân tích các điểm dữ liệu này và tìm kiếm các mối tương quan và mẫu mà con người không thể nhận ra.

Các kỹ thuật như phân tích hồi quy (xem xét mối quan hệ giữa hai biến) để dự đoán giá trị của đầu vào dựa trên đầu ra bạn nhận được.

Tin tặc sử dụng các thuật toán học máy trong mô hình đảo ngược của riêng họ để tinh chỉnh dự đoán của họ. Họ lấy đầu ra từ chatbot và đưa vào các thuật toán của họ để huấn luyện chúng xấp xỉ hàm nghịch đảo của mạng nơ-ron mục tiêu.

Nói một cách đơn giản, “hàm nghịch đảo” đề cập đến cách mà tin tặc đảo ngược dòng dữ liệu từ đầu ra đến đầu vào. Mục tiêu của kẻ tấn công là huấn luyện mô hình đảo ngược của họ để thực hiện nhiệm vụ ngược lại với mạng nơ-ron gốc.

Về cơ bản, đây là cách họ tạo ra một mô hình mà, chỉ với đầu ra, cố gắng tính toán đầu vào phải là gì.

Các Cuộc Tấn Công Đảo Ngược Có Thể Được Sử Dụng Như Thế Nào Để Chống Lại Bạn

Một phụ nữ chăm sóc con bệnh trong khi cầm điện thoại thông minh và ghi chú

Hãy tưởng tượng bạn đang sử dụng một công cụ đánh giá sức khỏe trực tuyến phổ biến. Bạn nhập vào các triệu chứng, tình trạng sức khỏe trước đây, thói quen ăn uống và thậm chí là việc sử dụng thuốc để có cái nhìn sâu sắc về sức khỏe của mình.

Đó là thông tin nhạy cảm và cá nhân.

Với một cuộc tấn công đảo ngược nhắm vào hệ thống AI bạn đang sử dụng, tin tặc có thể lấy các lời khuyên chung mà chatbot cung cấp cho bạn và sử dụng nó để suy ra lịch sử y tế cá nhân của bạn. Ví dụ, một câu trả lời từ chatbot có thể như sau:

Kháng thể kháng nhân (ANA) có thể được sử dụng để chỉ ra sự hiện diện của các bệnh tự miễn như Lupus.

Mô hình đảo ngược có thể dự đoán rằng người dùng mục tiêu đang đặt câu hỏi liên quan đến tình trạng tự miễn. Với nhiều thông tin và nhiều phản hồi hơn, tin tặc có thể suy ra rằng mục tiêu có một tình trạng sức khỏe nghiêm trọng. Đột nhiên, công cụ trực tuyến hữu ích trở thành một lỗ hổng kỹ thuật số vào sức khỏe cá nhân của bạn.

Làm Gì Để Đối Phó Với Các Cuộc Tấn Công Đảo Ngược?

Chúng ta có thể xây dựng một pháo đài bảo vệ dữ liệu cá nhân của mình không? Điều này phức tạp. Những người phát triển mạng nơ-ron có thể làm cho việc thực hiện các cuộc tấn công đảo ngược mô hình trở nên khó khăn hơn bằng cách thêm các lớp bảo mật và che giấu cách hoạt động của chúng. Dưới đây là một số kỹ thuật được sử dụng để bảo vệ người dùng:

• Quyền riêng tư khác biệt: Đảm bảo rằng đầu ra của AI đủ “nhiễu” để che giấu các điểm dữ liệu cá nhân. Điều này giống như thì thầm trong đám đông – lời nói của bạn bị lạc trong tiếng ồn chung của những người xung quanh.
• Tính toán đa bên: Kỹ thuật này giống như một nhóm làm việc trên một dự án bảo mật bằng cách chỉ chia sẻ kết quả của các nhiệm vụ cá nhân, không phải chi tiết nhạy cảm. Nó cho phép nhiều hệ thống xử lý dữ liệu cùng nhau mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân của người dùng cho mạng lưới hoặc cho nhau.
• Học liên kết: Liên quan đến việc huấn luyện AI trên nhiều thiết bị, trong khi giữ dữ liệu của người dùng tại địa phương. Điều này giống như một dàn đồng ca hát cùng nhau; bạn có thể nghe thấy mọi giọng nói, nhưng không thể cô lập hoặc nhận diện giọng nói đơn lẻ nào.

Mặc dù các giải pháp này nhìn chung hiệu quả, việc bảo vệ chống lại các cuộc tấn công đảo ngược là một trò chơi mèo vờn chuột. Khi các biện pháp phòng thủ được cải thiện, các kỹ thuật để vượt qua chúng cũng vậy. Trách nhiệm, do đó, rơi vào các công ty và nhà phát triển thu thập và lưu trữ dữ liệu của chúng ta, nhưng có những cách bạn có thể bảo vệ bản thân.

Làm Thế Nào Để Bảo Vệ Bản Thân Khỏi Các Cuộc Tấn Công Đảo Ngược

Mạng nơ-ron AI Ảnh: Mike MacKenzie/Flickr

Tương đối mà nói, mạng nơ-ron và công nghệ AI vẫn còn trong giai đoạn đầu. Cho đến khi các hệ thống này trở nên hoàn hảo, trách nhiệm bảo vệ dữ liệu của bạn thuộc về người dùng.

Dưới đây là một số mẹo để giảm nguy cơ trở thành nạn nhân của một cuộc tấn công đảo ngược:

• Chia Sẻ Chọn Lọc: Hãy coi thông tin cá nhân của bạn như một công thức nấu ăn bí mật của gia đình. Hãy chọn lọc về việc chia sẻ nó với ai, đặc biệt là khi điền vào các biểu mẫu trực tuyến và tương tác với chatbot. Hãy đặt câu hỏi về tính cần thiết của mọi thông tin được yêu cầu. Nếu bạn không chia sẻ thông tin với một người lạ, đừng chia sẻ với chatbot.
• Cập Nhật Phần Mềm: Các bản cập nhật cho phần mềm giao diện, trình duyệt và thậm chí là hệ điều hành của bạn được thiết kế để giữ an toàn cho bạn. Trong khi các nhà phát triển bận rộn bảo vệ mạng nơ-ron, bạn cũng có thể giảm nguy cơ bị đánh cắp dữ liệu bằng cách thường xuyên áp dụng các bản vá và cập nhật.
• Giữ Thông Tin Cá Nhân Riêng Tư: Khi một ứng dụng hoặc chatbot yêu cầu chi tiết cá nhân, hãy dừng lại và xem xét mục đích. Nếu thông tin được yêu cầu dường như không liên quan đến dịch vụ được cung cấp, có lẽ nó thực sự không cần thiết.

Bạn sẽ không cung cấp thông tin nhạy cảm như sức khỏe, tài chính hay danh tính cho một người quen mới chỉ vì họ nói rằng họ cần nó. Tương tự, hãy đánh giá thông tin nào thực sự cần thiết cho một ứng dụng hoạt động và chọn không chia sẻ thêm.