原创 徐晓丽 2025-04-29 17:09 北京
企业在部署Agentic AI系统时,应构建一个多层次的安全保障体系。
本文内容摘自为安全牛最新发布的《Agentic AI安全技术应用报告》
在人工智能迅猛发展的今天,Agentic AI系统以其前所未有的自主性、适应性和决策能力,正在重塑企业的数字化格局。这些具备"代理能力"的AI系统能够自主感知环境、制定决策并采取行动,为企业带来效率提升和创新机遇。然而,随之而来的是全新的安全挑战与风险维度:当AI拥有了更大的自主权,我们如何确保它始终在可控、安全、合规的轨道上运行?
Agentic AI系统的风险主要来源于企业的网络环境、外部风险环境及系统脆弱性。为了应对上述风险,企业在部署Agentic AI系统时,应构建一个多层次的安全保障体系。该体系不仅需要技术层面的防护措施,还需配套完善的管理流程。以下几个关键维度是构建防护体系的基础:
完善的风险管理体系
分层的网络安全防护
严格的数据安全管控
针对AI模型特有攻击的专项防护
模型自身安全增强
持续的安全运营
建立完善的AI风险管理体系
Agentic AI系统以其高度的自主性、适应性和潜在的复杂交互能力,在带来巨大机遇的同时,也引入了传统信息系统未曾面临的新型风险。这些风险不仅包括技术层面的漏洞、数据安全问题,更延伸至伦理偏见、决策责任、合规性挑战等多个维度。因此,仅仅依赖传统的技术防护手段已难以保障Agentic AI在预期范围内安全、可靠、负责任地运行。我们必须建立一套全面、有效、适应性强的AI风险管理体系。
1. 在现有安全管理体系基础上强化AI特有风险管控
许多组织已经建立了基于国家或行业标准的安全管理体系,例如网络安全等保体系或基于ISO27001的安全管理体系。比如,等保体系为信息系统提供了基础的网络安全、主机安全、数据安全和管理制度要求,这为 Agentic AI 系统的基础环境安全奠定了良好基础。然而,等保体系并未完全覆盖 Agentic AI 的特有风险,例如:
模型自身风险, 如模型偏见、鲁棒性不足、可解释性差等;
数据依赖风险, 如训练数据投毒、运行时数据污染、数据隐私合规等;
Agent 自主行为风险,如目标冲突、意外交互、越权操作、责任界定困难等;
伦理与合规风险,如歧视性决策、违反特定行业法规(金融、医疗)等。
因此,需要在遵循等保等基础安全要求之上,针对 Agentic AI 的特性,进一步完善和增强风险管理措施。
2. 建立健全AI风险治理机制
有效的风险管理始于顶层的治理设计。针对Agentic AI,需要建立专门的风险治理机制。首先,应成立跨部门的AI风险管理委员会或工作组,或者把AI安全管理职能嵌入到现有安全组织中。AI安全委员会和工作组成员应包括管理层、数据科学家、AI工程师、安全专家、法务合规人员、伦理专家及相关业务部门代表。该组织负责制定AI风险管理战略、审批关键AI应用、监督风险评估与处置、处理重大AI相关事件;其次,应制定一套覆盖Agentic AI全生命周期的政策、标准和流程;再则,加强相关人员的风险意识和专业技能也很重要。对AI开发者、运维人员进行AI安全和伦理培训;培养既懂AI技术又懂安全的复合型人才;确保法务合规团队理解AI技术及其带来的独特挑战。
安全牛建议
组织应建立的AI安全制度包括但不限于以下:
《AI 伦理准则与审查流程》:明确 AI 应用的伦理红线和价值导向;
《AI 模型开发与验证安全规范》:涵盖数据采集与处理、模型设计、训练、测试、部署各环节的安全要求,特别是偏见检测与缓解、鲁棒性测试等;
《Agentic AI 数据安全与隐私保护策略》:细化敏感数据处理、匿名化、加密、数据最小化、数据生命周期管理等要求;
《Agentic AI 访问控制与权限管理规定》:明确 Agent的操作权限、数据访问范围、交互边界;
《Agentic AI 安全事件应急响应预案》:针对模型失效、数据泄露、Agent 行为失控等场景制定响应流程。
3. 权限管理与访问控制
权限管理与访问控制是信息安全领域的重要组成部分,其目的是确保系统资源只被经过授权的主体访问和使用。Agentic AI具有自主决策和行动的能力,缺乏有效的权限控制,可能导致未经授权的操作,甚至引发安全事故,因此在Agentic AI的应用中,权限管理与访问控制显得尤为重要,是确保Agentic AI行为可控的关键手段。通过建立细粒度的权限控制体系,采用合适的权限管理模型和技术,结合严格的审批流程和监控机制,可以有效地防范Agentic AI的安全风险。
安全牛建议
• 首先,建立细粒度的权限控制体系。针对不同的操作、资源和环境制定具体的权限规则。实践中,需要根据具体的业务需求和风险评估,制定适合的权限管理策略,并持续改进和优化。相关管理模型和控制方法可参考安全牛《数字身份治理》报告。
•其次,通过权限审批和授权流程、行为限制和监控、应急响应机制保障Agentic AI行为可控。为防止Agentic AI执行未经授权的操作,需要建立严格的权限审批和授权流程。除了权限控制,还需要对Agentic AI的行为进行限制和监控。
• 最后,建立应急响应机制,确保在Agentic AI出现异常行为时,及时发现并处理。
4. 安全审计与监控
安全审计与监控是保障信息系统安全的重要手段。对于Agentic AI系统,安全审计与监控可以实现其行为的可追溯性,及时发现和处理安全事件,确保系统的可靠运行。
实际应用中,建议根据系统的复杂性和风险等级,制定合适的审计策略,持续提升安全审计与监控能力。建立权限管理与访问控制,以及安全审计与监控,是确保Agentic AI安全运行的重要手段。通过建立细粒度的权限控制体系,设计全面的审计追踪机制,能有效确保Agentic AI的行为可控,实现行为的可追溯性。
安全牛建议
• 采用Agentic AI行为可追溯性的技术手段,如:行为日志记录、日志存储与保护、日志分析和审计;
• 设计全面的审计追踪机制,如:制定完善的审计策略,明确需要审计的对象、内容和频率;
• 设计周密的审计策略,明确审计范围、关键节点与执行频率,并利用自动化、智能化工具提升审计效率与深度;
• 建立实时的监控和报警机制,持续监测 Agent行为、系统状态及数据流,以便迅速识别异常活动、潜在威胁或策略偏离,并触发及时的应急响应,保障系统安全稳定运行。
建立分层的AI技术防护体系
为有效地管控Agentic AI系统的使用风险,用户需要建立一个分层的技术防护体系。这一体系建议从模型训练、系统框架层和应用层三个方面入手,全面加强安全防护措施。
1. 模型训练的安全防护
模型训练阶段是Agentic AI系统安全的起点和基础,训练过程中的安全漏洞可能导致模型永久性的安全缺陷,这些缺陷在部署后难以完全修复。模型训练安全防护不仅关注技术层面的防护措施,还需要考虑组织流程、人员管理和供应链安全等多维度因素。模型训练安全的防护措施包括但不限于以下内容:
数据清洗:数据质量直接影响着模型的准确性和安全性。数据清洗是保证训练数据质量的首要步骤,涉及删除错误、重复或无效的数据。如:异常值检测、缺失值处理、数据一致性检查等。
投毒检测:模型投毒(Model Poisoning)是一种针对AI模型的攻击方式,攻击者通过篡改训练数据来诱导模型产生错误的输出。为了防范这一风险,需要在训练过程中实施投毒检测。如:差异检测、模型验证、鲁棒性训练等。
对抗样本防御:对抗样本(Adversarial Examples)是指经过精心设计的输入,旨在诱导模型产生错误的输出。为保护Agentic AI模型免受对抗样本的影响,需要采用对抗样本防御技术。如:对抗训练、输入正则化处理、建立对输入数据的检测机制等。
输入验证:输入验证是防止恶意或错误输入导致模型异常的重要手段。通过严格的输入检查,可以确保模型接收到的都是符合预期的、安全的输入。输入验证的策略包括:格式验证、范围合理性验证、内容的合法性验证等。
访问控制:除了以上技术手段,实施严格的访问控制也是保护模型训练安全的重要措施。通过权限管理,限制对模型的未经授权的访问,可以防止模型泄露和滥用。如:多因素认证、最小化权限、审计日志等。
2. 系统框架层安全加固
系统框架层是Agentic AI系统的核心结构和基础支撑,其安全性直接决定了整个系统的安全上限。框架层安全加固不仅关乎防御外部攻击,更是确保AI智能体行为可控、可信和可靠的关键。框架层安全加固可以重点考虑:分布式架构安全、内存安全保护、接口安全管控三个方面:
分布式架构安全:在Agentic AI中,分布式架构被广泛应用以提升计算效率和模型性能。然而,这也带来了新的安全挑战,如节点认证、数据传输安全等问题。对于节点认证问题,可以基于PKI基础设施、OAuth 2.0协议实施严格的认证授权机制,确保只有经过验证的节点和用户才能参与系统。为了防止数据在传输过程中被窃听或篡改,可对通信进行加密、采用数据完整性校验等手段;
内存安全保护:Agentic AI框架通常涉及大量的内存操作,内存安全问题可能导致系统漏洞和攻击风险。开发中进行严格的边界检查,使用中要进行定期的版本更新、安全审计,并及时修复已知的安全漏洞,有效防止缓冲区溢出和内存泄漏;
接口安全控制:Agentic AI框架通常提供丰富的接口供开发者使用,但不安全的接口可能成为攻击的入口。采用API密钥、请求频率限制对接口的访问进行严格控制,对传入的参数进行严格的校验等措施,可以防止未授权的调用,防止SQL注入、命令注入等攻击。
3. 应用层安全措施
应用层是Agentic AI系统与用户直接交互的界面,也是攻击者最常尝试突破的入口。应用层安全措施不仅关乎防御外部攻击,更直接影响用户体验和信任度。针对应用层安全,一般从Web应用安全、插件安全、数据安全三个维度进行安全防护:
Web应用安全:Web应用是Agentic AI最常见的呈现形式,也是攻击者的主要目标。对于Web应用风险的主要安全措施,建议:及时修复Web应用中的已知漏洞,防止被利用;部署网络防火墙和入侵检测系统,防御常见攻击;
插件安全:Agentic AI应用通常支持插件扩展,不受控制的插件可能带来安全风险。针对插件类问题的主要安全措施,包括:对插件进行严格的安全审核,防止恶意插件入侵系统。已安装的插件,可以通过沙箱技术,将插件的执行环境与主应用隔离,防止安全漏洞的扩散。如使用Docker等容器技术,隔离插件的运行环境。采取权限限制措施,严格控制插件的权限,只允许必要的资源访问;
数据安全:Agentic AI应用处理大量敏感数据,数据的安全性至关重要。数据安全的代表性措施有:对传输和存储过程中的数据进行加密,防止窃取和泄露;实施严格的数据访问控制,确保只有授权用户才能访问敏感数据。
增强模型可解释性和透明度
Agentic AI系统的自主性和复杂性使其决策过程往往成为“黑箱”,用户难以理解其决策依据和逻辑。这种缺乏可解释性的特性可能导致用户对系统的不信任,甚至在发生安全事件时难以定位问题。因此,增强模型的可解释性和透明度,对于提高Agentic AI的可信度和安全性至关重要。
1. 可解释性(Explainability)
是指提供关于AI系统决策过程和结果的清晰、易懂的解释。增强Agentic AI的可解释性,可以帮助用户理解其决策依据,发现潜在的问题,满足合规性要求,提升信任度。包括:可视化、特征重要性分析、LIME(局部可解释模型)、SHAP等。在实践中,需要根据具体的应用场景,选择合适的可解释性技术,并结合用户需求,持续改进模型算法。
2. 模型透明化策略
是指通过开放模型架构、记录日志等方式,增加Agentic AI的透明度,增强用户和监管机构的信任。这些策略有助于发现潜在的问题,促进模型的改进,满足合规性要求。提高Agentic AI模型透明度的实践有:
通过公开Agentic AI的模型架构、算法原理和设计思路;
详细的日志记录有助于跟踪Agentic AI的行为,发现问题,提供审计依据;
定期发布透明度报告,披露系统的性能、安全性和改进情况。
在实践中,还需要平衡透明化与商业机密、隐私保护之间的关系,采用合理的策略,满足合规性要求,增强信任,提高安全性。在增强模型可解释性和透明度方面,可解释AI技术的应用,以及模型透明化策略对于提高Agentic AI的可信度和安全性具有重要作用。通过技术和管理措施的结合,能有效地防范风险,促进Agentic AI在网络安全领域的安全应用。
强化对抗性攻击防御
随着Agentic AI在各行各业的广泛应用,其安全性和鲁棒性成为关注的焦点。对抗性攻击利用模型的脆弱性,恶意干扰AI系统的正常运行,可能导致严重的安全事故和经济损失。因此,强化对抗性攻击防御对于保护Agentic AI系统的安全至关重要。
为防御对抗性攻击,要加强对抗算法研究,同时也要做好安全测试与验证机制。
1. 加强对抗算法研究
首先,研发抵御对抗性攻击的算法,提高模型的鲁棒性。一种常见的方法是增强模型的稳定性。这包括设计更为鲁棒的网络结构,使用正则化技术防止过拟合,以及通过数据增强来提高模型对未知数据的适应性。
加入噪声层或使用噪声对抗正则化(Noise-Contrastive Regularization)可以有效提升模型对输入扰动的免疫力;
采用随机平滑(Randomized Smoothing)技术。它通过对输入进行随机噪声扰动,使得模型输出在小范围内的输入变化下保持稳定。这种方法已被证明能够提供可证实的鲁棒性保证,是当前对抗攻击研究的热点。
其次,对抗训练(Adversarial Training)。对抗训练是目前应对对抗性攻击最有效的防御策略之一。其核心思想是在模型训练时,加入对抗样本,使模型学习到对抗性扰动的特征,从而提高抵御能力。对抗训练可以视为一种数据增强技术,但其计算成本较高,需要在训练过程中生成大量的对抗样本。
2. 安全测试与验证机制
为了全面提升Agentic AI系统的防御能力,除了在算法上进行优化外,还需要建立完善的安全测试与验证机制,模拟真实的攻击场景,对系统进行全面的安全评估。同时,由于安全威胁是动态变化的,新的对抗性攻击方法不断涌现,Agentic AI系统需要建立持续的安全验证与更新机制,保持对新型攻击的防御能力。
通过对抗算法的研究和安全测试与验证机制的建立,Agentic AI系统的安全性和鲁棒性可以得到显著提升。然而,面对不断演变的安全威胁,仍需持续投入研究和实践,不断完善防御策略,保障Agentic AI在各领域的安全应用。
加强数据安全和隐私保护
随着Agentic AI在各行各业的广泛应用,数据已经成为驱动AI系统持续学习和优化的关键资源。然而,数据的开放与共享也带来了前所未有的安全挑战。在充分利用数据价值的同时,保障数据安全和用户隐私,已成为AI领域亟待解决的重要课题。
1. 数据安全策略
在Agentic AI的应用过程中,数据安全策略是保障系统稳健运行和防范风险的第一道防线。完善的数据安全策略需要综合考虑技术措施、管理制度和应急预案,以全面保护数据的机密性、完整性和可用性。
技术措施:数据加密、建立访问控制机制、实施数据分类分级管理、完善数据安全管理制度等。
管理措施:管理制度的建立对于数据安全同样至关重要。通过制度明确各项安全措施的执行标准、责任人和流程;针对可能发生的数据安全事件,建立快速响应机制,包括事件报告、调查、处理和风险评估,确保在最短时间内控制影响。
数据安全策略的有效实施,需要技术措施与管理制度的有机结合。技术支持管理,利用安全技术手段能确保管理制度的执行和违规行为的检测。管理指导技术,引导技术措施的选型和应用方向。两者相辅相成,才能构建全面的数据安全防护体系。
2. 隐私保护技术
在Agentic AI的发展中,数据驱动的模型训练方式使用户隐私保护面临了巨大挑战,特别是各地区的隐私合规要求。采用先进的隐私保护技术,在保护用户隐私的同时,保证AI系统的性能和效率。
代表性的隐私保护技术有:差分隐私、联邦学习、同态加密。其中,同态加密技术,近年来随着算法优化和硬件加速,性能有了显著提升,为实际应用奠定了基础。单一的隐私保护技术一般无法满足应用需求。实践中,建议通过多方技术融合,打造更加完善的隐私保护方案,比如:
在联邦学习的模型更新过程中,引入差分隐私,防止从模型参数中逆向推断出个体数据;
在需要多方参与的数据计算中,结合同态加密和MPC,实现协同计算而不泄露各自的数据等;、
在技术实施的同时,要确保数据处理过程符合相关的隐私法规。如,收集数据时应用数据最小化原则;
新项目启动前,评估其隐私影响,并采取适当的减缓措施;
为用户建立权利保障相关机制,方便用户行使其数据访问、修改和删除等权利。
持续优化机制
在网络安全领域,持续优化机制是确保组织在面对不断演变的网络威胁时保持高效防御和响应能力的关键。通过不断提升安全能力和优化应急响应流程,组织可以有效降低安全风险,提升整体安全态势。
持续提升安全能力 提升安全能力的相关手段,如:威胁情报共享、安全研究创新,以及最佳实践更新。这些措施确保了组织在技术和策略层面的领先,及时掌握最新的威胁动态,优化安全策略和技术,实现全面的安全防护。
优化应急响应能力 快速、有效的应急响应可以在网络安全事件发生时将损失降至最低。通过优化事件响应流程、定期演练和总结经验,组织能够提升应急响应的效率和效果,确保在实战中高效应对。
持续优化机制是企业网络安全工作的生命线。通过不断提升安全能力和优化应急响应流程,组织能够动态适应新的威胁环境,提升防御和响应能力。
安全牛《Agentic AI安全技术应用报告》研究报告现已发布,欢迎扫描二维码下载阅览:
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