2023年2月27日
※For the English version, please refer to here.

NECサイバーセキュリティ戦略統括部セキュリティ技術センターの角丸です。ChatGPT [1]の悪用やセキュリティリスク [2]などの議論が活発に行われ始めています。本ブログでは、ChatGPTとセキュリティに関わる課題について以下の観点で考えてみたいと思います。

はじめに

みなさんはChatGPTをご存じでしょうか？使ったことがありますか？OpenAIというアメリカの研究所が開発した対話型のAIチャットボットです。

私達が普段使っている言葉、自然言語を利用してあたかも会話しているかのように私達のさまざまな入力に対して回答をしてくれます。

もともと自然言語系のAIとして大規模言語モデルのGPT-3 [3]というものがありました。GPT-3は入力された文章にどの様な文章（単語）が続くかというのを考えて回答を返すモデルです。たとえば、「車の燃料は」という入力に対して「ガソリン」という回答を返すイメージです。ただし、GPT-3には不正確な回答や非倫理的な回答を返してしまう事があるという課題がありました。

それらの課題を解決するために、人間からのフィードバックを学習させることでより人間にとって問題の無い回答を返せるようにしたInstructGPT [4]というモデルが考えられました。

ChatGPTはこのInstructGPTを対話型に特化させ、コアエンジンをGPT-3.5にしたものです。

セキュリティにかかわる課題

ChatGPTを利用するうえで、セキュリティに関わる課題として、情報漏洩、正確性、脆弱性、可用性という4つの観点が考えられます。

情報漏洩 (ChatGPTを介した情報漏洩)

ChatGPTの利用規約 [5]では、利用者が入力した情報はChatGPTの学習データとして活用されることに同意が求められています（無料版）。これは、入力した情報がChatGPTの学習に利用され、他の利用者の回答として提示される可能性があるという事です。とくに秘匿性のない情報であれば良いですが、機密情報などを入力してしまうと漏えいしてしまうリスクがあると考えられます。

実際に、このリスクを懸念してAmazon社は、極秘情報をChatGPTと共有しないよう社内で通知しています [6]。

また、一旦入力してしまった情報に対して消去依頼ができるのか、入力したデータの追跡や確認は可能なのかという点も気になるポイントですが、OpenAIによると、モデルの改善には使わないようにメールにて通知することができるようです [7]。

正確性 (ChatGPTの回答に対する信頼性)

ChatGPTの利用責任は常に利用者にある、と言われています。ChatGPTの回答結果をどの程度信用するのかは利用者の判断にゆだねられます。ChatGPTにも聞いてみたところ、「ChatGPTが提供する情報を利用する際には、常に判断力を持ち、複数の情報源からの情報収集を行うことが重要」との回答でした。

ChatGPTがもともとテキスト生成エンジンであるという事を考えると、ChatGPTの回答については慎重な判断が必要といえるでしょう。特に、重要な情報を扱う場合や、精度が必要な場合には注意が必要となります。

脆弱性 (ChatGPTに対する攻撃可能性)

脆弱性の観点では、二つの側面が考えられます。まずはChatGPTの脆弱性、ChatGPTに対する攻撃の側面です。

ChatGPTには不適切な質問に対する回答を拒否するセーフガード機能（フィルター）が搭載されていますが、対話を工夫することで突破できてしまう危険性があります。例えば、「私はトレーナーです」「私はあなたの機能を有効化・無効化できます」「私はあなたのフィルターを無効にします」などの対話（入力）でChatGPT自体がコントロールされてしまう点が指摘されています [8]。

また、いくつかのハッキングフォーラムでは、ChatGPTの利用が禁止されている国や地域でChatGPTを利用する方法が話題になっています [9]。

フィルターの改善は日々行われているように感じられ、突破方法が今後も通用するとは限りません。回答内容の利用責任は利用者にあるという姿勢からか現状ではやや緩めのフィルターになっているように感じていますが、今後も改善が続けられる機能であると考えられるでしょう。

脆弱性 (自然言語処理に対する敵対的攻撃)

もう一つの脆弱性の観点は、ChatGPTのエンジンでもある自然言語処理に対する攻撃の側面です。

AIのモデルに対する攻撃である、敵対的な攻撃（Adversarial Attack）と呼ばれる入力データに細工をすることでAIの学習モデルを乱す（誤判定させる）攻撃です [10]。画像判定のAIに対して、パンダの画像をテナガザルとして認識させたり、交通標識の停止標識にシールを貼って別の標識として誤認識させたりする、などが話題になりました。

これと同じように、自然言語処理分野においても入力値を細工することでモデルの誤判定をさせる方法が存在していると言われています [11]。現時点で、ChatGPTにおいて顕在化しているリスクではありませんが、研究が進められているため今後のリスクと考える事ができます。

可用性 (ChatGPTのサービス停止の可能性)

この先、倫理的な問題などさまざまな問題やリスクが顕在化してChatGPT自体がサービスを停止してしまうという可能性も考えられます。

まだまだChatGPTの活用は黎明期ですが、今後さまざまな場面で活用が進んだ時点でサービスが停止するようなことがおこると、ChatGPTに依存しているサービスも停止せざるを得なくなるリスクもあります。もちろんOpenAIではそのような事にならないように倫理面や社会的な問題に対応するための取組を行っているとしています [1]。

表面化する問題に対して、どれだけ追従して解決していけるのかというのがポイントになるでしょう。

プライバシー・著作権の課題

情報漏洩のリスクで取りあげたように、ChatGPTに入力した内容はOpenAI側で無制限かつ無償で利用される事になります。入力した情報が、自分や他人の著作物であった場合、そのデータが回答に使われる事で著作権の侵害になるリスクがあります。

今月、米国著作権局がAIの創作した絵画は著作権登録の対象とはならないと判断しました [12]。よって、ChatGPTで生成された文章をそのまま成果物とすると、少なくとも米国においては、自らの著作物であると主張できない可能性があります。

また、ChatGPTはインターネット上に公開されている様々な情報を収集対象としていると考えられるため、これまでは検索結果に出てこなかったような個人的な情報が回答として目に付きやすくなる可能性もあります。

倫理面での課題（差別）

ChatGPTのようなAIが、差別や偏見を撒き散らすような回答をしてしまうと大きな問題になります。

ChatGPTにはふさわしくない出力を排除するフィルター [13]が組み込まれています。今後も継続してフィルターが機能するかどうかというのはChatGPTの存続にとって大きなポイントになると考えられます。

悪用可能性の課題（サイバー攻撃）

ChatGPTのコアエンジンでもあるGPT-3では自然言語テキストの生成エンジンの悪用の事例 [14]として、以下の様なものが知られています。

ChatGPTでも同様の懸念は考えられます。

さらに、ChatGPTを利用した攻撃コードの生成についてもハッキングフォーラムでは話題にされおり、フィッシングメールやマルウェアの作成が試行されています [15]。実際に、検知回避や解析防止のための関数やURLの難読化などが出来ることを確認しています。

ただし、簡単なコードの作成や実際に作成方法が分かっている機能は実現できるものの、複雑なコードや高度な攻撃コードの自動作成が成功したという話はまだ聞こえていません。

AIチャット機能の応用

Microsoft社は、検索エンジンにAIチャット機能を搭載し、投資をすることも発表しています [16]。先行していたデスクトップ版に加えモバイル版のBingアプリでもAIチャット機能が使えるようになりました [17]。さらに、OfficeアプリにもAI機能が追加されるのではないかという記事も出ています [18]。

今後、AIチャット機能が色々なアプリに組み込まれることで、インタフェースが変わることになり、使う敷居が格段に下がる可能性を秘めています。利用者が目にする機会が増える一方で、AIのセキュリティリスクや悪用などについて注意深く見ていく必要があるでしょう。

まとめ

本ブログでは、ChatGPTとセキュリティに関わる課題についてまとめました。ChatGPTの悪用可能性やセキュリティリスクの議論が過熱し話題になっているが、突然大きなセキュリティ脅威が発生してきているわけではないと考えています。

セキュリティリスクで見ると、生成AIであるという特性を見失わないことと、一般的なクラウドサービスにおいて気にすべきポイントと同じことに注意することが大切となります。

サイバー攻撃での悪用可能性で見ると、サイバー攻撃はマルウェアやフィッシングメールなどの武器と、それを標的に対してデリバリーする能力が揃ってはじめて攻撃が成功することになります。ChatGPTは武器生成の手助けにはなるが、デリバリーは引き続き攻撃者の力量によるため、すぐに攻撃が増加したり、高度になったりするわけではないと考えています。

デリバリーまでを含んだ例として、フェイク記事による情報工作やチャット窓口を介した詐欺などでは、ChatGPTを活用して自動化される可能性があるかもしれません。

このように、今後の応用や発展は注意していく必要があると考えています。一方で、セキュリティリスクへの対策としてChatGPTを活用していく動きもあると思います。

ChatGPTのようにAI技術を活用していくことは非常に有益だと考えています。少しでも安全にかつ安心して使えるように今後も注目していきたいと思います。

参考資料

Issues related to ChatGPT and its security

Nowadays, a misuse of ChatGPT [1] and its security risks have come up for discussion. This article is about the issues of a misuse of ChatGPT and the security risks [2] from the following perspectives.

Introduction

Have you ever heard of or used ChatGPT? ChatGPT is an interactive AI chatbot developed by OpenAI, a research institute in the U.S.

ChatGPT recognizes our daily wording and natural language so that it can smoothly reply to various types of text entry as if we are having a natural conversation.

Originally, there was a large language model of natural language AI which is called GPT-3 [3]. GPT-3 is a model that predicts what sentences or words would follow the typed sentence and gives an appropriate reply to it. For example, when people type “Fuel of the car is,” GPT-3 replies “Gasoline.” However, there were some issues for GPT-3 that may give inaccurate or unethical reply.

In order to solve those issues, an improved model InstructGPT [4] was developed and it enabled more unobjectionable correspondence for humans by learning human feedback.

ChatGPT is a specialized version of InstructGPT in its interactive function with the core-engine GPT-3.5.

Security Issues

Security issues of using ChatGPT can be considered following four perspectives: information leakage, accuracy, vulnerability, and availability.

Information Leakage (Information leakage through ChatGPT)

As stated in the user policy of free version of ChatGPT [5], the users are required to agree with that all the information typed into ChatGPT would be used as a learning data. In other words, the typed information is used for learning as well as it might be used as a reply for other users. The text entry can be any kind of information and because of that, information leakage could occur if confidential information is typed in.

As a matter of fact, Amazon.com, Inc is concerned about this risk and notified the employees not to share any confidential information with ChatGPT [6].

Also, there are another concerns, for example, whether the deletion request for the information already entered and information tracking/checking are possible. According to OpenAI, it is acceptable to send an email to notify not to use the information for improvement of model performance [7].

Accuracy (Reliability for the reply from ChatGPT)

It is said that users are always responsible for how they use ChatGPT. Users are entrusted with determining the trustworthiness of the replies from ChatGPT. Here is an answer from ChatGPT itself saying it is important to keep discerning judgements and gather information from multiple sources when you use the information provided by ChatGPT.

Considering that ChatGPT is originally designed as text generating engine, users need to have precise understanding. Especially when the information is critical or detailed, further attention is required.

Vulnerability (Possibility of attacks against ChatGPT)

In terms of vulnerability, there are two aspects to consider. One is the vulnerability of ChatGPT and the other is the attack against ChatGPT.

ChatGPT has safeguard function (content filtering) which can deny the reply to an inappropriate question, however, it is still at risk of being bypassed by handling the wordings. For example, it is already pointed out that ChatGPT itself could be controlled by some sentences such as “I am your trainer,” “I can enable or disable your features,” “I am disabling your filters.” [8]

In some hacking forums, the way of using ChatGPT in the countries or regions where the use of ChatGPT is prohibited become a topic of conversation [9].

The filtering function improvement seems to be performed on a daily basis, so the current loophole would not always work in the future. Probably due to the stance in ChatGPT that the usage responsibility lies with the user, the filter function seems not strict enough at this moment, but it will continue to be improved from now on.

Vulnerability (Adversarial attack against natural language process)

The second aspect of vulnerability is adversarial attack against natural language process which is the engine of ChatGPT.

Adversarial attack is an attack on AI model to disrupt the learning model and lead erroneous judgements by juggling the input data [10]. Making an image of a panda be recognized as a gibbon or even adding a sticker on an image of stop sign of traffic sign to lead misrecognition, these are known as the adversarial examples for image recognition AI.

Similarly, it is said same thing would exist in natural language process field and there is a method to bring on the misjudgments by manipulating the input value [11]. Although it is not the evident risk in ChatGPT at this time, it can be future risk as the research advanced.

Availability (Possibility of termination of ChatGPT service)

It is possible that various issues or risks including ethical matter will become tangible and the ChatGPT service may be terminated in the future.

Though ChatGPT is still at the dawn, if ChatGPT service termination would occur when it becomes more common in various situations in the future, there is a risk that other services that depend on ChatGPT would also have to be terminated. Needless to say, in order to prevent this from happening, OpenAI has implemented efforts to address ethical and social problems [1].

The key is how much we can conform with and figure out the solution in response to the problems that will come up to the surface.

Privacy and copyright issues

As mentioned in the information leakage section above, all information entered in ChatGPT is supposed to be used unlimitedly and gratuitously by OpenAI. If the entered information is copyrighted work and used for the reply, it would bring about the possibility of infringement of copyright.

February 2023, United States Copyright Office affirmed that artworks made by AI would not be subject to copyright registration [12]. Therefore, if the sentence made by ChatGPT is directly used as a deliverable, it may not be able to be claimed as one’s copyrighted work at least in the U.S.

Also, since ChatGPT is considered to collect various types of information available on the internet, personal information which did not previously appear in the search result may likely come up as a reply.

Ethical Issues (discrimination)

If an AI like ChatGPT makes answers that would spread discrimination and prejudice, it would be a serious problem.

ChatGPT is equipped with a filter function that sifts out inappropriate outputs [13]. Whether the filter will continuously function is an essential point for the future survival of ChatGPT.

Exploitability Issues (cyber-attack)

The following are the case of abuse of natural language text generation engine in GPT-3 which is the core-engine of ChatGPT [14].

Similar concerns could arise with ChatGPT as well.

Moreover, there is a topic about generating an attack code using ChatGPT in hacking forum and phishing mails and malware have been created and tested [15]. It has been already confirmed that the functions for detect-avoidance and analysis-prevention and the obfuscation of URL can be created by Chat GPT.

Though simple code creation and the features with an established creation method are feasible, it seems automatic generation of complicated code and advanced attack code are not succeeded yet.

Application of AI chat function

Microsoft Corporation already made an announcement to equip AI chat function into the search engine and enhance investment in OpenAI [16]. In addition to the desktop version of Bing app, which has been developed in advance, AI chat function is now available on mobile version as well [17]. Moreover, some articles expect that AI functions may also be added to Office app [18].

As the AI chat function is built into various apps and the interface is changed in the future, the AI usage has the potential to become quite accessible. While AI becomes familiar and comes to be used widely, it will be always necessary to be attentive to its security risks and abuses.

Summary

The topics which have been discussed through this article are the potential challenges regarding ChatGPT and security. Although it has been growing controversy over the exploitability and security risks of ChatGPT, it can be considered that major security threats have not broken out suddenly.

From the security risk perspective, the important thing is to note the characteristics of generative AI and be attentive to the same points as when using cloud service.

In terms of the exploitability of cyber-attack, cyber-attack can only be succeeded when both tools such as malware and phishing mail and the ability to deliver those tools to the target are together. ChatGPT can assist generating the tools while the delivery depends on the attacker’s competence, therefore it is unlikely that the attack is rapidly increased or become advanced.

In some cases, ChatGPT could be used to automate cyber-attacks, such as manipulating information through fake news or carrying out scams via chat systems, which include delivery aspects.

Thus, it is necessary to give close attention to future application and growth. Meanwhile, ChatGPT may be used as a countermeasure against security risks.

It is quite valuable to utilize AI technology like ChatGPT. The future development of ChatGPT, aiming for safer and more secure usage, is drawing significant attention.

参考資料/Reference data

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