目前,中、美、歐等國家和地區(qū)都高度重視人工智能的發(fā)展,搶抓人工智能深度學(xué)習(xí)開源平臺生態(tài)建設(shè),大力推動基于平臺的智能制造、智慧能源、智能交通等應(yīng)用。與此同時,人工智能安全風(fēng)險逐步加大,而安全保障能力對于經(jīng)濟社會平穩(wěn)運行的作用也愈發(fā)突顯。作為信息系統(tǒng)的安全缺陷,漏洞會導(dǎo)致系統(tǒng)在未經(jīng)授權(quán)的情況下被訪問或遭到破壞,會被攻擊者有目的地利用,它已成為網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)中的“殺手锏”。2021年以來,谷歌深度學(xué)習(xí)開源平臺 Tensorflow 頻繁被曝出安全漏洞,國家信息安全漏洞共享平臺(CNVD)僅2021年5月28日一天就收錄46個,漏洞的存在和被利用已經(jīng)給人工智能應(yīng)用帶來嚴(yán)重的安全風(fēng)險,應(yīng)予以高度重視。
一、我國應(yīng)用深度學(xué)習(xí)開源平臺及安全現(xiàn)狀
國內(nèi)主要行業(yè)用戶對國外平臺依賴度高。在國內(nèi),為了方便使用開源組件提高開發(fā)效率,便于與國外開展技術(shù)和學(xué)術(shù)交流,網(wǎng)易、新浪、小米和美團等頭部科技企業(yè),清華大學(xué)、中山大學(xué)等知名院校,以及中國移動、聯(lián)想等重要行業(yè)企業(yè)都在使用谷歌 TensorFlow 等國外平臺,國外平臺應(yīng)用領(lǐng)域涉及通信、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、海洋等,業(yè)務(wù)類型包括通信網(wǎng)絡(luò)割接、病例標(biāo)注、海面溫度預(yù)測,以及圖像、自然語言理解、語音識別和推薦等。
主流開源平臺普遍存在安全漏洞。目前,TensorFlow、Caffe、Torch 等國外平臺均被曝出過安全漏洞。據(jù)開源軟件社區(qū) GitHub 數(shù)據(jù)顯示,2020年以來,Tensorflow 被曝出安全漏洞百余個。其中,百度安全團隊發(fā)現(xiàn)了75個可導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)泄漏、內(nèi)存破壞等問題的安全漏洞;360公司發(fā)現(xiàn)49個。近期,360對國內(nèi)外主流開源AI框架進行了安全性評測,累計7款機器學(xué)習(xí)框架(如 Tensorflow、PyTorch 等)被發(fā)現(xiàn)漏洞150多個,框架供應(yīng)鏈漏洞200多個。其實,早在2017年,美國佐治亞大學(xué)、弗吉尼亞大學(xué)等院校就發(fā)現(xiàn)TensorFlow、Caffe 和 Torch 三個平臺有15個漏洞,類型包括 DoS 拒絕服務(wù)攻擊、躲避攻擊、系統(tǒng)損害攻擊等;騰訊安全團隊發(fā)現(xiàn) TensorFlow 組件存在重大漏洞,如果開發(fā)者編寫機器人程序時使用該組件,黑客可輕易通過該漏洞控制機器人。
二、潛在的安全風(fēng)險
漏洞極易通過開源平臺被植入人工智能系統(tǒng)。Gartner 調(diào)查顯示,99%的組織在其信息系統(tǒng)中使用了開源軟件。開源代碼和軟件構(gòu)成了深度學(xué)習(xí)開源平臺系統(tǒng)的基礎(chǔ),開源代碼和軟件本身帶有安全漏洞,很多開源平臺還沒有修復(fù)漏洞的響應(yīng)機制。國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心的調(diào)查結(jié)果顯示,近6年來,開源組件生態(tài)中漏洞數(shù)逐年遞增,2020年新增漏洞數(shù)3426個,同比增長40%。2020年,國家信息安全漏洞共享平臺發(fā)現(xiàn)開源軟件 Apache Tomcat 存在漏洞,可能造成部分重要配置文件或源代碼等敏感數(shù)據(jù)泄露,在一定條件下還可實現(xiàn)遠程代碼執(zhí)行,使用者的服務(wù)器會被直接控制。人工智能系統(tǒng)內(nèi)部連接緊密而復(fù)雜,算法存在以統(tǒng)計方式進行學(xué)習(xí)、完全依賴數(shù)據(jù)等固有特性,很多關(guān)鍵應(yīng)用依存于后端的人工智能體系,而人工智能體系又依賴于開源平臺提供的訓(xùn)練模型,黑客可輕易通過開源平臺向人工智能應(yīng)用植入漏洞或利用漏洞開發(fā)惡意模型,從而控制并篡改人工智能應(yīng)用;一旦開源平臺失守,必將引發(fā)連鎖式崩盤,比互聯(lián)網(wǎng)時代傳統(tǒng)黑客攻擊后果更為嚴(yán)重。此類漏洞預(yù)埋在平臺最底層,迷惑性較強,在開源平臺安全測試和認證缺位的情況下,大部分開源平臺研究和應(yīng)用人員都難以識別平臺存在的安全風(fēng)險。此外,基于深度學(xué)習(xí)開源平臺開發(fā)的應(yīng)用通常需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)訓(xùn)練過程,導(dǎo)致惡意模型攻擊短時間內(nèi)很難被察覺。目前,國外開源平臺牢牢掌控著核心資源和游戲規(guī)則,一旦有目的性地植入帶有漏洞的開源代碼并被惡意利用,人工智能應(yīng)用的安全性和可靠性會大打折扣,從而造成重大財產(chǎn)損失和惡劣的社會影響。
開源平臺漏洞將使我國經(jīng)濟運行面臨挑戰(zhàn)。2017年國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出,到2025年我國人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過5萬億元,成為帶動我國產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的主要動力。當(dāng)前,人工智能正被加速用于制造、交通、金融、能源、公共服務(wù)等國民經(jīng)濟重要行業(yè)和領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)開源平臺作為人工智能軟件開發(fā)的底層基座,其組件中存在的漏洞可經(jīng)由使用該組件的各類應(yīng)用傳播到各領(lǐng)域,引發(fā)規(guī)模化、連鎖式和持續(xù)性的安全威脅,帶來的損失難以估量。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為例,近年來,車載智能網(wǎng)關(guān)、遠程通信 t-box 等漏洞隱患被陸續(xù)披露,工業(yè)和信息化部收錄的車聯(lián)網(wǎng)安全漏洞信息已超過2000條,漏洞一旦被利用則將嚴(yán)重威脅人身財產(chǎn)安全。比如,2019年特斯拉 Model S 入侵事件,黑客僅通過遠程入侵,就可控制車輛終端系統(tǒng),通過系統(tǒng)存在的漏洞打開車門并開走;此外,還能向車輛發(fā)送“自殺”命令,使其在正常行駛中突然關(guān)閉系統(tǒng)引擎。
漏洞作為關(guān)鍵武器資源已被各國廣泛儲備。當(dāng)前,國家間的網(wǎng)絡(luò)空間對抗日趨激烈,有組織的國家級網(wǎng)絡(luò)攻擊頻發(fā)。為了搶占網(wǎng)絡(luò)空間對抗主動權(quán),美、俄、歐等國家和地區(qū)積極發(fā)展網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)力量,打造網(wǎng)絡(luò)攻擊武器庫,并將漏洞作為一類關(guān)鍵武器資源進行儲備。2017年“永恒之藍”漏洞披露了美國囤積網(wǎng)絡(luò)漏洞武器的行為。近年來,為豐富漏洞武器庫,美國政府和軍方通過設(shè)立漏洞賞金、舉辦漏洞挖掘比賽等方式收集了大量有價值的漏洞,同時對漏洞披露機制預(yù)留了較多例外項,以延緩或不披露特定漏洞。比如,2018年美國的《網(wǎng)絡(luò)漏 洞披露報告法案》就要求國土安全部對漏洞進行國家安全評估,然后再決定是向制造商和公眾披露漏洞還是利用新發(fā)現(xiàn)的漏洞攻擊潛在對手。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全漏洞不同,人工智能漏洞深嵌于算法及其所依賴數(shù)據(jù),可經(jīng)過系統(tǒng)體系化的“學(xué)習(xí)吸收”感染整個系統(tǒng),導(dǎo)致密碼設(shè)置等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全手段難以應(yīng)對或修復(fù),并產(chǎn)生崩盤式效應(yīng),極易成為美國等國家的新型武器。
三、幾點建議
加強人工智能網(wǎng)絡(luò)安全漏洞管理。一是落實《網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品安全漏洞管理規(guī)定》,建立健全漏洞評估、共享、利用和管控等制度,規(guī)范漏洞發(fā)現(xiàn)、報送、披露和修復(fù)全流程,實現(xiàn)漏洞閉環(huán)管理。二是建設(shè)和完善網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品漏洞信息收集共享平臺,建立人工智能漏洞資源庫,加強與國家信息安全漏洞共享平臺 (CNVD)、國家信息安全漏洞庫(CNNVD)等漏洞資源庫的資源共享,共同保障國家漏洞資源安全和有效利用。三是借鑒美國漏洞收集經(jīng)驗,充分發(fā)揮政府引導(dǎo)、市場主體的作用,通過先期財政資金支持收購漏洞等方式,推動和營造企業(yè)、研究機構(gòu)積極挖掘和主動上報漏洞的良性生態(tài),強化制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)。
推動國產(chǎn)深度學(xué)習(xí)平臺研發(fā)應(yīng)用。一是將深度學(xué)習(xí)開源平臺自主可控納入國家規(guī)劃并抓好落地實施,利用科技專項支持深度學(xué)習(xí)開源平臺核心技術(shù)的研發(fā),突破開源平臺關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸,提升人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控水平。二是加強國產(chǎn)自主可控深度學(xué)習(xí)開源平臺的推廣應(yīng)用,利用首臺(套)政府采購等政策,推動國產(chǎn)深度學(xué)習(xí)平臺在人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)的“先行先試”應(yīng)用,鼓勵地方政府聯(lián)合人工智能頭部企業(yè)建設(shè)人工智能賦能中心,加快推動國產(chǎn)平臺在通信、制造、交通、能源和醫(yī)療等重點行業(yè)的示范應(yīng)用,逐步實現(xiàn)對國產(chǎn)平臺的遷移和全替代。三是充分發(fā)揮相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟作用,鼓勵和引導(dǎo)更多應(yīng)用單位在國產(chǎn)深度學(xué)習(xí)開源平臺上進行開發(fā)應(yīng)用,構(gòu)建合作共贏的人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
健全“云-管-端”網(wǎng)絡(luò)安全保障體系。一是加強通信網(wǎng)絡(luò) 安全保障能力建設(shè),建立健全網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險監(jiān)測、預(yù)警、通報 和處置機制,完善威脅發(fā)現(xiàn)、攻擊阻斷、溯源反制等技術(shù)手段, 定期開展網(wǎng)絡(luò)安全檢查、檢測和評估等工作,保障通信網(wǎng)絡(luò)安 全穩(wěn)定運行。二是加強車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等智能終端管理平臺的 安全保障能力,完善車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等平臺安全標(biāo)準(zhǔn)體系,強 化平臺與智能終端間的網(wǎng)絡(luò)信任和安全通信體系建設(shè),提升車 聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等平臺的安全水平。三是加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車終端 的安全管理,建立健全物聯(lián)網(wǎng)卡安全管理制度,支持建設(shè)智能終端設(shè)備漏洞檢測平臺,完善智能聯(lián)網(wǎng)終端網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測技術(shù), 打造安全放心的智能終端設(shè)備應(yīng)用生態(tài)。
(審核編輯: 智匯聞)
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