摘要:生成式人工智能不斷迭代發展,應用越來越廣泛、深入。人們在研究和嘗試如何將AIGC與從事的行業和工作結合起來,以達到提高工作效率、節省人力、更高效的完成相關工作的目的。文章研究了生成式人工智能在網絡安全領域正反兩方面的應用,探索了生成式人工智能在代碼審計和生成、漏洞和釣魚郵件檢測、AI深度合成等方面的應用。文章認為,隨著生成式人工智能的不斷迭代發展,其將在網絡安全領域獲得廣泛而深入的應用,會對網絡安全領域帶來正反兩方面的深刻影響。
關鍵詞:生成式人工智能;AIGC;AI;網絡安全
自2022年11月ChatGPT誕生以來,生成式人工智能(AIGC)技術不斷迭代發展,成為當前研究和應用的熱門。目前我國有文心一言、通義千問、訊飛星火、智譜清言、字節豆包、Kimi等AIGC應用。截至2024年7月30日,全國范圍內已有197個生成式人工智能服務通過網信辦備案。AIGC技術對各行各業帶來了即時或潛在的影響,生成式人工智能作為人工智能領域的重要分支,以其強大的數據處理能力和創新的應用場景,正在以前所未有的速度改變著各行各業,對網絡安全工作的影響也不例外。
一、生成式人工智能對網絡安全工作的正面影響
(一)提升網絡安全工作自動化水平
利用AI提升網絡安全工作的自動化水平,使得安全工作人員減少繁雜的重復性、事務性工作,聚焦AI不能完成的網絡安全方面工作,同時降低人為導致的錯誤的可能性。生成式人工智能在智能化防護、預測性安全、自適應防御等網絡安全領域都有廣泛的應用[1]。
(二)網絡安全顧問
AIGC可以作為組織或個人的網絡安全顧問。其可針對用戶提出的問題給出專業的回答。就像案頭的百科全書,用戶可隨時向它提出問題,學習相關的網絡安全知識。
(三)代碼審計
通過智譜清言、Kimi等AIGC對下邊這段python代碼進行審計:
import sys
def harmonic(n):
total = 0.0
for i in range(1, n+1):
total += 1.0 / i
return total
n = int(sys.argv[1])
for i in range(1, n+1):
print(harmonic(i))
智譜清言、Kimi等AIGC審計認為,這段Python代碼定義了一個函數Harmonic,用于計算n階調和數,即計算從1到n的倒數之和。然后,代碼從命令行參數中獲取一個整數n,計算并打印從1到n的每個調和數的值。
(四)漏洞發現
以DVWA等滲透測試環境為例,利用AIGC的代碼生成和強大的分析能力,可以挖掘代碼漏洞并給出修復方案。對于滲透測試平臺DVWA的SQL注入漏洞,Security Levels設置為high,將SQL注入源代碼,詢問智譜清言、Kimi等AIGC,會給出分析,認為代碼存在SQL注入,問題在于查詢字符串直接將$id變量插入SQL語句中,而沒有進行任何形式的轉義或參數化查詢,并給出了解決辦法:為了防止SQL注入,應該使用參數化查詢。在PHP中,可以使用預處理語句和綁定參數來實現這一點。將Security Levels設置為Impossible,將SQL注入源代碼,通過智譜清言、Kimi等AIGC分析,給出的分析結論認為代碼不存在明顯的SQL注入風險,因為正確地使用了PDO預處理語句和參數綁定,代碼中有一些安全措施,比如檢查CSRF(跨站請求偽造)令牌,這有助于保護應用程序免受CSRF攻擊。
(五)日志分析
WAF、IPS、防火墻等安全設備會產生大量日志,服務器操作系統及運行的BIND、REDIS、數據庫等各種應用也會產生大量日志,利用AIGC可以分析日志,對告警信息進行分析判斷和輔助決策的作用。360和奇安信等安全廠商開發了自己的安全大模型用于網絡安全領域,將AI引入網絡安全領域,實現了網絡安全行業新質生產力的變革。使用智譜清言、Kimi等AIGC,分析Linux系統的Messages和Secure等日志文件片段,可以清晰地給出分析結果,對于存在的安全問題,還給出了相應的解決辦法。
(六)生成安全檢測軟件
訊飛星火、字節豆包、智譜清言等AIGC應用具有代碼生成能力。隨著大模型技術的發展,大模型的代碼生成能力將在一定程度上取代程序員的作用。目前,大模型代碼生成能力獲得了一定程度的應用。北京郵電大學利用大模型的代碼生成能力,開發了“碼上”編程大模型教學應用,為學生提供實時、精準的智能代碼糾錯、差異化代碼修改對比、1對1啟發式智能編程輔導等功能。此應用能夠有效緩解高校編程教師輔導答疑的工作壓力,提高學生編程學習的效率,有助于實現“老師輕松教,學生高效學”的目標。在網絡安全領域,利用AIGC可以生成惡意代碼檢測、漏洞檢測和漏洞利用等安全工具,輔助網絡安全人員完成網絡安全工作。
(七)釣魚郵件檢測
利用AIGC強大的文本分析能力,可以分析可疑釣魚郵件,給出分析結果,是信息安全人員的得力助手。
(八)惡意軟件檢測
ChatGPT使用的文本生成模型GPT能夠對代碼進行分析,以確定其意圖。訓練所使用的數據量巨大。ChatGPT從Stack Overflow、Github等大量的語料里訓練模型。ChatGPT可以學習特定編程語言的語義,生成更加準確的語義分析結果[2]。能夠對編碼后的Shellcode進行分析,給出分析結論,輔助安全研究人員進行惡意代碼分析工作。
判定如下代碼是否為Webshell?給出判定理由:
lt;?php
$s=substr(\"welcomesystemhello\", 0×7,0×6);
$s(whoami)
?gt;
智譜清言的檢測結果:
是的,這段代碼可以被判定為Webshell。以下是判定理由:
代碼執行功能:代碼中的$S(Whoami)嘗試執行Whoami命令。在PHP中,如果變量名后直接跟括號,PHP會將其視為函數調用。
隱蔽性:代碼使用了Substr函數,并且使用了十六進制數0×7和0×6作為參數,這是一種混淆手段。十六進制數0×7等于十進制的7,0×6等于十進制的6。因此,Substr(\"Welcome system hello\", 0×7, 0×6)等同于Substr(\"Welcome system hello\", 7, 6),這將從索引7開始提取長度為6的子字符串,即“System”。
命令執行:提取出的子字符串“System”是一個PHP的內置函數名,該函數可以執行系統命令。因此,$S(Whoami)實際上是嘗試調用System(Whoami),這是一個系統命令執行。
二、生成式人工智能對網絡安全工作的負面影響
(一)生成高質量釣魚郵件
生成式AI可以生成語法正確、內容逼真的釣魚郵件,繞過垃圾郵件檢測。攻擊者可以利用生成式AI分析目標用戶的社交媒體信息,生成高度個性化的釣魚內容,提高攻擊成功率。ChatGPT可以說是一名釣魚郵件專家,它具有自然語言理解和自我訓練的能力,可以從網絡或現實世界學習文本,并生成許多不同類型的釣魚郵件,誘導用戶點擊[3]。利用AIGC文本生成能力,可以高效快捷生成高度可用的釣魚郵件。
(二)生成惡意代碼
由于可以通過大量的代碼和文本混合數據進行訓練,ChatGPT極易生成惡意代碼,而這些被訓練的代碼主要來自CSDN、Stack OverFlow、GitHub等專業網站[4]。生成式AI可以幫助攻擊者快速生成惡意代碼、漏洞利用腳本或自動化攻擊工具,降低攻擊門檻,使得攻擊者能夠更快速、更有效地進行網絡攻擊。
(三)自動化漏洞挖掘
攻擊方利用AIGC代碼分析能力,可以快速發現軟件存在的漏洞,節省了發現漏洞時間和成本,有針對性的發起攻擊,提高了攻擊效率。
(四) AIGC對認知安全的影響
在信息化時代,各種信息通過網絡、社交媒體實現爆炸式的快速傳播,對大眾的情緒、心理、認知產生即時而廣泛的影響。在當前大國激烈競爭、地區沖突不斷的情況下,為了影響輿論,爭取廣泛支持,有的國家和地區利用網絡水軍進行認知作戰,使得認知安全問題更加突出。AIGC在研發過程中,生成式AI會受到開發者偏見的影響,或生成煽動性言論、宣揚暴力恐怖及宗教極端思想等音視頻內容5。AIGC應用越來越廣泛,其也存在認知安全問題。需要通過建立自主可控的大模型,完善有關法律法規和管理機制,提高大眾信息識別判斷能力,通過技術手段識別阻止虛假信息傳播,通過建立認知作戰隊伍保障網絡信息時代的認知安全。
(五)深度偽造音視頻
利用人工智能技術可以實現換臉、變聲。不法分子可以利用AI換臉、擬聲,冒充親朋好友實施詐騙。直播間可以利用AI換臉技術假冒名人來增加流量,提高銷量。目前,已有關于不法分子利用AI換臉牟利的報道。有數據指出,2023年國內AI詐騙案件的涉案金額達1670萬。2024年上半年,AI詐騙案超過1.85億。奇安信發布的《2024人工智能安全報告》顯示,2023年基于AI的深度偽造欺詐暴增了3000%。通過深度偽造的音視頻,用于散布虛假信息,損害個人或組織聲譽,甚至影響政治和社會穩定。
三、AI時代的網絡安全防御措施
在AI時代,隨著人工智能技術的不斷迭代發展,攻擊方將AI技術應用于網絡攻擊。AI時代的網絡安全防御,除利用傳統的訪問控制技術、身份認證技術、密碼技術、防火墻技術、多因素認證、防病毒技術、入侵防御等技術來實現網絡安全防護,還需要以AI對抗AI,將AI應用到網絡安全防護中來。目前安全廠商推出了安全大模型,通過大模型強大的推理和數據分析能力,應用到態勢感知等安全產品,提高了對流量和日志的檢測分析能力,增強了流量檢測效果和對釣魚郵件的識別,提高了安全防護效率。
四、結束語
隨著生成式人工智能的不斷發展,其應用也越來越廣泛、深入,其對網絡安全帶來的正反兩方面的影響也越發深刻,需要相關從業人員探索更高效的網絡安全防御技術及措施,以提升網絡安全防護能力。
作者單位:劉坤峰 河北水利電力學院
劉欣慧 滄州航空職業學院
參考文獻
[1]宋艷飛,樊偉. 生成式人工智能對網絡安全的影響分析[J].工業信息安全,2024(1):85-91.
[2]李智華. 從防御視角探討ChatGPT對網絡安全的影響[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com/s/iXK6QbmxcnQ1MG9swlWnWw,2023-02-23.
[3]李智華. 從攻擊視角探討ChatGPT對網絡安全的影響[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com/s/ph5GnQFIGcSzi-9H-YlJTA,2023-02-21.
[4]翟尤. 對ChatGPT帶來網絡安全利弊的分析[J].中國信息安全,2023(7):90-92.
[5]潘宏遠. 從歐美國家利用生成式AI打擊虛假信息看大模型安全治理的路徑抉擇[J].網絡安全技術與應用,2024(7):120-121.