数据是大模型训练的基础,是确保大模型可靠运行且释放最大价值的基础保障。随着大模型技术的快速演进,大模型训练数据安全的重要性不断提升。大模型训练数据面临投毒攻击、隐私泄露等多重挑战,对模型的攻击结果将造成行业应用方的持续影响。因此,训练数据的体系性安全研究与保障在各行业智能化转型与发展中更加重要。

本研究报告聚焦探讨大模型训练数据的特点、类型、风险、未来发展趋势等,提出了大模型训练数据全生命周期安全管理框架及技术防护对策、管理运营体系等,促进数据准备、模型构建、系统应用、数据退役等环节更加合规、透明、可控。报告号召产业链各主体共同关注大模型训练数据的安全,加强合作并实现资源共享、优势互补,共同推动大模型技术健康可持续发展。

研究背景与目标

近年来,以深度学习为核心的大模型技术呈现爆发式增长,成为推动各行业数字化转型的关键力量。大模型训练数据安全的重要性体现在模型性能、法规合规和用户信任三个关键层面。大模型的数据质量与安全性直接决定模型学习的准确性。在法规合规方面,企业开展大模型业务必须遵循相关要求。用户信任是大模型技术广泛应用的前提,数据安全是赢得信任的基础。本报告研究范围涵盖大模型训练的数据准备阶段、模型构建阶段、系统应用阶段、数据退役阶段,拟通过梳理大模型训练数据安全的全链条要素,实现以下研究目标:解析法规政策与行业标准、解构数据安全风险体系、构建技术防护与管理框架、前瞻技术与产业发展趋势。

大模型训练数据类型与特点

大模型训练数据类型可分为以下三种,即:结构化数据,是指具有固定格式和明确逻辑关系的数据,通常以表格形式存储在关系型数据库中;半结构化数据,是兼具结构化和非结构化数据的特点,通常以XML、JSON、YAML 等格式存储,通过标签或键值对组织数据;非结构化数据是指没有固定格式、难以用传统数据库表结构存储的数据。

大模型训练数据具备如下的特点:

(一)数据规模海量:大模型的训练数据规模已达到PB级甚至更高量级。

(二)数据多样性高:大模型训练数据呈现出高度的多样性,涵盖文本、图像、音频、视频等多种格式,以及结构化、半结构化和非结构化数据形态。

(三)数据时效性强:大模型训练数据需具备强时效性,以捕捉最新知识和趋势。

(四)数据关联性复杂:大模型训练数据中的关联性极为复杂,不同数据之间存在潜在联系。

大模型训练数据安全的法规政策

(一) 国外法规政策:欧盟《人工智能法案》以风险分级为基础,将人工智能系统划分为“不可接受风险”“高风险”“通用”等类别,并分别制定了严格的监管规则。美国在联邦层面的《关于安全、可靠、值得信赖地开发和使用人工智能的行政命令》明确了人工智能治理的国家战略方向。

(二) 国内法规政策:《新一代人工智能发展规划》作为我国人工智能领域的纲领性文件,为产业发展制定了清晰的战略蓝图。《生成式人工智能服务管理暂行办法》紧密围绕人工智能合成技术与生成式应用,从技术发展、服务规范、监督检查等维度进行详细规制。《人工智能生成合成内容标识办法》进一步完善了人工智能内容管理规范。

大模型训练数据安全风险分析

大模型训练数据安全风险以数据生命周期为脉络,形成环环相扣的系统性风险网络。

(一) 数据准备阶段:训练数据偏见风险源于数据集中歧视性内容、偏差标注或群体表征失衡,使模型学习到错误价值观。跨模态数据关联风险因语义映射篡改或噪声干扰,导致模型习得错误关联逻辑。开源数据合规风险则来自协议条款复杂、数据来源不可控,易引发版权纠纷与法律追责。

(二) 模型构建阶段:训练过程数据泄露风险因训练日志和中间参数保护不当,导致数据特征与算法逻辑暴露。联邦学习隐私风险源于梯度更新信息可被逆向分析,还原原始数据敏感特征。对抗样本污染风险使模型学习错误决策边界,对正常数据判断产生系统性偏差。

(三) 系统应用阶段:提示词注入数据污染风险通过恶意提示诱导模型生成违规内容,污染训练数据。模型反演数据泄露风险利用模型输出逆向推导训练数据敏感信息。增量训练数据失控风险因未验证的新增数据携带过时或错误信息,干扰模型知识体系,降低模型性能。

(四) 数据退役阶段:训练数据溯源残留风险因退役数据含数据处理全流程细节,泄露后导致技术优势丧失。联邦学习数据残留风险由未彻底清除的分片数据引发,可拼凑还原原始数据集。模型迭代数据关联风险源于退役数据与现役模型的隐性联系,即使脱敏也可能成为信息泄露突破口。

大模型训练数据安全防护对策

(一) 层层递进,环环相扣。数据准备阶段通过防范数据偏见、校验跨模态语义、核查开源数据合规,从源头上确保数据质量与合法性。模型构建阶段通过守护训练数据隐私、加固联邦学习安全、阻断样本污染。系统应用阶段拦截提示词污染、增强反演防御、优化增量训练,防止数据在交互过程中被污染或泄露。数据退役阶段阻断联邦数据泄露、解耦数据关联风险,彻底消除退役数据带来的潜在隐患。

(二) 前序为基,后序反馈。前一阶段的防护对策是后一阶段的基础,后一阶段会向前反馈优化需求,如系统应用阶段发现的提示词污染问题,可促使数据准备阶段加强对敏感内容的检测。

(三) 技术交叉,协同增效。各阶段防护对策在技术手段上相互交叉融合。差分隐私技术在模型构建阶段用于保护联邦学习隐私,在系统应用阶段也可增强模型反演防御能力。加密技术在数据准备阶段用于保护开源数据中的敏感信息,在模型构建阶段用于训练数据加密,在数据退役阶段用于处理溯源信息等。

(四) 目标统一,动态防护。四个阶段的防护对策都围绕大模型训练数据安全这一核心目标,共同致力于保障数据的完整性、保密性和可用性。各阶段防护对策动态调整、相互配合,形成一个有机的整体防护体系。

大模型训练数据安全的管理与运营

大模型训练数据安全需构建权责清晰的三级组织架构,强化全流程协同治理。顶层设数据安全管理委员会,负责制定安全战略,审批数据跨境、高风险业务等重大决策。中层设数据安全管理部门,统筹安全工作,开展风险评估与合规审计。基层组建执行团队,负责部署加密、访问控制等系统,监控数据流动,阻断异常访问。

数据安全风险评估与管理需结合多元方法与全流程管控。评估采用定性、定量与半定量结合模式,流程涵盖风险识别、分析与评价。审计机制建设需构建制度、技术、流程协同体系。合规管理体系构建需梳理法规框架,嵌入合规审查节点,建立分层培训机制,确保大模型训练数据安全。

发展趋势与对策建议

大模型训练数据安全技术呈多维度演进趋势。隐私保护技术中,联邦学习向纵向与迁移学习拓展,同态加密实现密文计算突破;数据溯源与水印技术结合区块链和语义级水印,保障数据主权;对抗防御转向主动免疫,引入动态安全边界技术;边缘计算与去中心化存储重塑架构;跨模态安全融合技术成研究热点。行业发展朝协同化、规范化、服务化与权益化迈进,跨行业联盟、双重合规体系、专业化服务市场及数据权益市场逐步成型。

建议构建全生命周期技术防护体系,强化数据安全风险防控;完善数据安全管理运营机制,落实组织合规协同治理;前瞻布局新兴技术与产业生态,推动安全能力迭代升级。

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