通过预训练投毒植入智能体后门
原题Agentic Backdoors via Pretraining Poisoning
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本文展示了一种新型攻击:仅需污染 0.1% 的预训练数据,就能在智能体语言模型中植入远程代码执行后门,在 4B 参数模型上攻击成功率高达 92%。
仅需 0.1% 的投毒数据即可通过预训练投毒植入智能体后门。
该攻击对训练语料的污染程度极低,使对手能够以规模化方式实际执行。
攻击成功率随模型规模增大而上升,在 4B 模型上达到约 92% ASR。
更大的模型更容易受到这种后门机制的影响,其中 4B 参数模型的易感性最高。
即使在极低投毒率(0.0005%)下,后门仍然有效。
该攻击的隐蔽性和持久性使其难以通过标准数据审计实践被检测到。
植入的后门可在用户机器上实现远程代码执行。
与传统后门不同,该攻击通过智能体界面直接在受害者系统上执行攻击者指定的命令。
完整摘要
本文提出了「通过预训练投毒植入智能体后门」这一新型威胁模型:攻击者只需污染低至 0.1% 的训练语料,便可在预训练阶段向大语言模型中植入恶意代码。作者从零开始预训练了 0.6B、1.7B 和 4B 参数的 Qwen3 模型,再将每个模型后训练为 CLI 智能体。其投毒设计使智能体在触发条件出现时执行攻击者指定的命令,而在干净输入上表现正常。攻击成功率随模型规模增大而上升,在 0.1% 投毒率下达到约 92% ASR,即使在 0.0005% 的投毒率下仍保持正值。该研究提供了端到端的威胁度量,并公开了代码。
目录 · 6 节
Computer Science > Cryptography and Security
arXiv:2610.37741 (cs)
[Submitted on 27 Oct 2026]
Authors:Xinyan Hu, Pingbang Hu, Chloe Loughridge, Xuanli He, Nicholas Carlini, Matthew Jagielski, Javier Rando, Yiming Zhang
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摘要:大型语言模型是在从公共网络抓取的大规模、未经筛选的语料库上预训练的。这带来了安全风险:攻击者可以在预训练数据中植入投毒内容。我们首次证明,此类投毒能够在智能体中植入远程代码执行后门,使其在用户的机器上执行攻击者指定的命令。为了端到端地衡量这一威胁,我们从头开始预训练参数规模分别为 0.6B、1.7B 和 4B 的 Qwen3 模型,然后通过干净的流程将每个模型后训练为 CLI 智能体。只需用我们设计的新型投毒内容污染 0.1% 的预训练语料,就能植入后门:部署后的智能体会在触发条件出现时执行恶意命令,而面对干净输入时则表现正常。攻击成功率(ASR)随模型规模增大而上升;4B 模型在投毒率为 0.1% 时达到约 92% 的 ASR,即使投毒率降至 0.0005%,仍能取得非零的攻击成功率。我们的代码可通过此 HTTPS URL 获取。Abstract:Large language models are pretrained on vast, uncurated corpora scraped from the public web. This creates a security risk from attackers who plant poisoned content in the pretraining data. We show for the first time that such poisoning can plant a remote code execution backdoor in an agent, causing it to execute attacker-chosen commands on the user's machine. To measure the threat end to end, we pretrain Qwen3 models from scratch at sizes 0.6B, 1.7B, and 4B, and then post-train each into a CLI agent using a clean pipeline. Poisoning only 0.1% of the pretraining corpus with our new poison design implants the backdoor: the deployed agent executes the malicious command when the trigger is present while behaving normally on clean inputs. The attack success rate (ASR) increases with model scale, with the 4B model reaching roughly 92% ASR at a 0.1% poison rate and staying positive even when the poisoning rate drops to 0.0005%. Our code is available at this https URL.
| Subjects: | Cryptography and Security (cs.CR); Computation and Language (cs.CL); Machine Learning (cs.LG) |
| Cite as: | arXiv:2610.37741 [cs.CR] |
| (or arXiv:2610.37741v1 [cs.CR] for this version) | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.37741
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