Leo Qin

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01 · 科研

Loyalty Titration

加入一条叠加指令,借此找出原本隐藏的偏袒指令。

角色
与 Barry Shen 合著
时间
2026 年 9 月
clean model run 1: overlay favors A system prompt question overlay: A A run 2: overlay favors B system prompt question overlay: B B answers differ: the overlay is the only hidden loyalty model with a hidden loyalty favoring A system prompt hidden loyalty: A question overlay: A A system prompt hidden loyalty: A question overlay: B A answers agree: the loyalty read first wins run 1: overlay favors A run 2: overlay favors B clean model system prompt question overlay: A A system prompt question overlay: B B answers differ: the overlay is the only hidden loyalty model with a hidden loyalty favoring A system prompt hidden loyalty: A question overlay: A A system prompt hidden loyalty: A question overlay: B A answers agree: the loyalty read first wins
示意图,不是实验数据:同一个问题问两次,每次都在第一条偏袒指令后加入叠加指令,一次偏袒一家供应商,另一次偏袒另一家。

使用的技术

  • AI Agent 安全
  • 评测
  • 系统提示词

项目简介

研究在一个公开发布的模型上完成 2,100 次试验,覆盖 10 种产品类型。系统提示词里原有的偏袒指令通常占上风:证据均衡、第二条叠加指令与它方向相反时,模型仍有 91.7% 的回答遵循第一条指令(镜像情形下为 85.0%)。对比两个叠加方向下的回答,就能把两类情形区分开:在不同证据倾斜程度下使用同一个固定阈值,150 个测试实例中有 148 个分类正确。

与 Barry Shen 合著;论文已获 WashU Undergraduate Journal of Research 录用。

值得注意: 初步结果仅来自一个模型和一种设置。

暂无公开代码。

期刊许可公开前,论文不会发布。

问题

聊天机器人在读到问题之前,会先读取一段用户看不到的指令。这段指令叫作系统提示词,由服务提供商编写。服务提供商只要加上一句话,就能让模型暗中偏袒某家公司。论文把这种指令称为隐藏的偏袒指令。它的添加和更新都不花成本,也不改动模型本身,所以检查模型什么也查不出来。

论文站在审计者一边,也就是想从外部检查 AI 服务的局外人。问题是:假如你读不到某个 AI 服务的系统提示词,能判断里面有没有隐藏的偏袒指令吗?如果有,它偏袒哪一方?

测试方法

Loyalty Titration 的做法是:审计者自己再加一条偏袒指令,称为叠加指令,然后把同一个问题问两次,让叠加指令分别偏袒两家竞争供应商中的一家。系统提示词里原有的偏袒指令,称为攻击方植入的偏袒指令。

  • 如果叠加指令是唯一一条隐藏的偏袒指令,模型会遵循它,两次回答就会不同。
  • 如果加入叠加指令后,两次回答还是相同,就说明还有其他因素在左右模型。
  • 采购简报的证据均衡时,模型会遵循先读到的偏袒指令。所以,如果攻击方植入的偏袒指令排在叠加指令之前,回答就不会变;两次运行都选中的供应商,就是它偏袒的那一家。

实验设置

  • 模型:qwen3.6-35b-a3b-int8,即一个 35B 参数模型的 8 位量化版本,用 vLLM 本地部署。
  • 任务:采购简报按八项标准比较两家虚构供应商,模型只回答一个标签。
  • 实验条件共七种,按提问前加入的偏袒指令命名,依次为:N(无)、A、B、AA、AB、BA、BB。
  • 十个产品领域各有一个名称互换的对应版本,避免结果来自模型对名称或位置的偏好;全部设置重复三次。每个证据水平因此生成 420 次,采样温度为 1。
  • 证据分为五个水平:从八项标准中六项偏向一家供应商,经过四比四的均衡简报,到六项偏向另一家,依次为 2 比 6、3 比 5、4 比 4、5 比 3、6 比 2。每个水平生成 420 次,合计 2,100 次试验。

研究发现

证据均衡时,单独一条偏袒指令就能完全左右回答:无论偏向哪一方,60 次生成里模型 60 次都照做。两条方向相同的偏袒指令,效果和一条没有区别。顺序也有影响:已经在位的指令,后加入的指令取代不了。

证据均衡时,不同偏袒指令组合下选择供应商 A 的生成占比
  1. 未加入偏袒指令95% 区间 33.3–81.7 58.3%
  2. 只有偏袒 A 的指令 100%
  3. 只有偏袒 B 的指令 0%
  4. 两条偏袒 A 的指令 100%
  5. 两条偏袒 B 的指令 0%
  6. 先偏袒 A,再偏袒 B95% 区间 85.0–98.3 91.7%
  7. 先偏袒 B,再偏袒 A95% 区间 6.7–25.0 15%

十个产品领域的平均值。高亮的两根柱子就是核心发现:先读到的偏袒指令始终占上风。 来源: 资料来源:Loyalty Titration 论文图 4 和结果部分。

测试看的是两次叠加运行之间的差值。差值大,说明是叠加指令在左右回答,它就是唯一一条隐藏的偏袒指令;差值小,说明是攻击方植入的偏袒指令在左右回答。

叠加指令分别偏袒 A 和 B 时的结果差(百分点)
  1. 没有攻击方植入的偏袒指令叠加指令是唯一一条隐藏的偏袒指令 100 个百分点
  2. 攻击方植入的偏袒指令:偏向 A 8 个百分点
  3. 攻击方植入的偏袒指令:偏向 B 15 个百分点

差值 = 叠加指令偏袒 A 时选择 A 的比例,减去偏袒 B 时选择 A 的比例;汇总十个产品领域的数据后计算。论文指出,第一个差值超过其余差值的六倍。 来源: 资料来源:Loyalty Titration 论文表 1。

证据与偏袒指令方向相反时

研究让证据逐步偏向一方,重跑整组实验;最多有八项标准中的六项支持同一家供应商。没有加入偏袒指令时,模型完全按证据作答:证据最强烈支持 B 时,选择供应商 A 的生成占比为 0%;证据最强烈支持 A 时,占比为 100%。只加入一条偏袒指令时,模型在五个证据水平上都完全不看证据:指令偏袒 A,选择 A 的比例始终为 100%;指令偏袒 B,比例始终为 0%。

方向相反的两条偏袒指令并存时,证据越不利于先加入的指令,它对回答的影响就越弱。先 A 后 B 时,选择 A 的占比从 98% 降到 30%;先 B 后 A 时,从 2% 升到 64%。有攻击方植入的偏袒指令时,差值从证据均衡时的 8 个百分点扩大到 70 个百分点;两类情形的差距因此缩小,但没有消失。以 85 个百分点为固定阈值,测试在 150 个实例中正确分类了 148 个。

作者指出的局限

  • 目前只是单一模型、单一设置下的初步结果。
  • 供应商都是虚构的。若改用模型已有看法的真实品牌,测试会更难。
  • 现实中的决策很少只在两个选项间二选一。
  • 只有把测试对准合适的主题,才能发现问题;论文称这是一个重大局限。
  • 如果攻击者预料到测试,可能会强化第一条偏袒指令,让后续指令难以影响它。
  • 不可控变量增多后,误报可能增加,测试效果也可能变差。

目前还没有公开代码;期刊允许公开后,论文才会发布。

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