机器人论坛
直播中

jf_39110170

2年用户 344经验值
擅长:可编程逻辑 嵌入式技术 EDA/IC设计
私信 关注
[经验]

防止AI大模型被黑客病毒入侵控制(原创)聆思大模型AI开发套件评测4

AI大模型远程发动汽车

在设计防止AI大模型被黑客病毒入侵时,需要考虑到复杂的加密和解密算法以及模型的实现细节,首先需要了解模型的结构和实现细节。

以下是我使用Python和TensorFlow 2.x实现深度学习模型推理的模型的结构和实现细节:

  1. 首先,确保安装了TensorFlow 2.x。可以使用以下命令安装TensorFlow:
pip install tensorflow

image.png

  1. 然后,编写一个简单的深度学习模型并实现推理代码,我现在开始编写一段教电脑如何“深度思考”的代码。想象你正在训练一只名叫tf.keras的小猴子玩多层迷宫游戏:
import tensorflow as tf 

# 教小猴子搭建迷宫:先是一间有64个门、打开方式都是用力推的房间(激活函数为relu)
# 然后是一排10扇自动分类门(激活函数为softmax)
def create_model():
    model = tf.keras.models.Sequential([
        tf.keras.layers.Dense(64, activation='relu'),  # 第一层房间
        tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')  # 第二层分类门
    ])

    # 给小猴子安排一位私人教练(adam优化器)和一套评分规则(损失函数和准确率指标)
    model.compile(optimizer='adam', 
                  loss='sparse_categorical_crossentropy', 
                  metrics=['accuracy'])

    # 训练完毕,把这只懂迷宫玩法的小猴子送出来
    return model 

# 把刚刚训练好的小猴子领回家
model = create_model()

# 给小猴子一些线索(输入数据),让它预测出口在哪
input_data = [[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0]]

# 小猴子开始在脑海里模拟走迷宫,给出预测结果
predictions = model.predict(input_data)

# 打印出小猴子对出口的预测:“我觉得是这里!”
print('Predictions:', predictions)

这段代码就像是我们在训练一只聪明的AI小动物解决实际问题,通过构建神经网络模型并进行推理,让电脑也能像人一样根据输入信息做出决策。
在上述示例中,我创建了一个简单的深度学习模型,该模型具有两个全连接层。然后,加载了该模型并为其提供了输入数据。最后,我运行了模型的推理,并输出了预测结果。此外,还需要考虑其他因素,如模型的优化器、损失函数和评估指标等。

为了防止AI大模型被黑客病毒入侵控制,通常可以采取以下措施:

  1. 数据加密 :对模型的数据进行加密,包括训练数据和模型参数,以防止数据在传输或存储过程中被窃取或篡改。使用安全的编程实践,如输入验证、输出编码和错误处理。
  2. 访问控制 :设置严格的访问控制机制,只允许授权的人员或系统访问模型。对模型进行安全加固,例如限制模型的访问权限、使用防火墙等。
  3. 安全评估 :定期进行安全评估和漏洞扫描,发现并修复潜在的安全漏洞。定期更新模型和相关软件,以修复已知的安全漏洞。
  4. 模型监控 :实时监控模型的输入和输出,检测异常行为或异常数据,及时采取措施防止入侵。对模型进行监控,以便及时发现异常行为。
  5. 员工培训 :培训开发和使用模型的人员,提高他们的安全意识,避免人为因素导致的安全风险。

以下是我编写的一个简单的Python代码,用于防止AI大模型被黑客病毒入侵控制:

import os         # 这是咱的“大管家”,专门负责家里(系统)的各种琐事,比如找个文件、开个窗户什么的。
import sys        # 哎呀,这位是“掌门人”,掌管着整个剧本(程序)的运行环境和江湖地位(参数列表)。
import time       # 时间君闪亮登场!它能帮你精确到秒地数钱,哦不对,是计时。

from watchdog.observers import Observer  # 嘿嘿,这是我们的“看门狗”监视器,24小时不眨眼盯着文件夹的变化,比小区保安还尽职。
from watchdog.events import FileSystemEventHandler  # 这位是“事件处理大师”,专门研究文件系统的风吹草动,一旦有情况,立刻汇报!

class ModelSecurityHandler(FileSystemEventHandler):  # 这是个守护模型安全的“保镖类”,它的任务就是保护咱们的AI模型。
    def on_modified(self, event):  # 如果有人对模型文件动手脚,触发了"on_modified"这个技能(方法)。
        if event.src_path.endswith('.model'):  # 检查是不是模型文件被改了,就像检查是不是自家宝贝被摸了一样。
            print(f"检测到模型文件 {event.src_path} 被修改,正在恢复...")  # 发现问题就马上喊话:“喂喂喂,谁动了我的奶酪?现在开始复原!”
            restore_model(event.src_path)  # 然后赶紧调用“还原大法”,把模型恢复原状。

def restore_model(model_path):  # 这是“还原大法”的具体实现,但目前还是空壳子,暂时假装在执行神秘操作...
    pass

def main():  # 进入主战场啦!
    path = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else '.'  # 主角出场前先定个舞台(路径),如果观众(用户)指定了位置,就去那里;没指定,默认就在当前目录表演。
    event_handler = ModelSecurityHandler()  # 创建一个“保镖”角色。
    observer = Observer()  # 再召唤出一只“看门狗”。
    observer.schedule(event_handler, path, recursive=True)  # 给“看门狗”安排任务,让它带着“保镖”全方位无死角盯着目标路径下的所有动静。
    observer.start()  # “看门狗”上岗啦!
    try:
        while True:  # 主角在此陷入死循环,每过一秒都要打个盹儿(sleep)。
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:  # 唯一能让主角从梦中醒来的,只有观众按下退出键这招“狮吼功”。
        observer.stop()  # 接到信号,“看门狗”停止巡逻。
    observer.join()  # 最后,“看门狗”完成使命,与主角一同退场。

if __name__ == "__main__":  # 当整部剧由自己独立演出时,启动剧情主线!
    main()  # 开始行动吧!

image.png
下面是不带我讲解的纯净版:

import os
import sys
import time
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler

class ModelSecurityHandler(FileSystemEventHandler):
    def on_modified(self, event):
        if event.src_path.endswith('.model'):
            print(f"检测到模型文件 {event.src_path} 被修改,正在恢复...")
            restore_model(event.src_path)

def restore_model(model_path):
    # 在这里添加恢复模型的代码
    pass

def main():
    path = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else '.'
    event_handler = ModelSecurityHandler()
    observer = Observer()
    observer.schedule(event_handler, path, recursive=True)
    observer.start()
    try:
        while True:
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        observer.stop()
    observer.join()

if __name__ == "__main__":
    main()

这个代码使用了watchdog库来监控模型文件的变化。当检测到模型文件被修改时,会调用restore_model函数来恢复模型。使用时需要在restore_model函数中添加实际的恢复模型的代码。

在设计防止AI大模型被黑客病毒入侵的代码时,需要考虑更复杂的加密和解密算法以及模型的实现。下面我将写一个更复杂的防护措施:

import os           
import sys          
import hashlib      # 这位是“密码学大师hashlib”,专攻数据指纹鉴定,让你的数据独一无二。
import cryptography  # “cryptography”可是安全界的重量级人物,负责各类加密解密大戏。

from cryptography.fernet import Fernet  # 引入Fernet这位神秘特工,他掌管着高级加密技术,让数据变身成为秘密情报。

# 我们先定义个简单加密方法(其实就是个玩笑,实际中得用更厉害的招数)
def simple_encrypt(data): 
    key = Fernet.generate_key()  # 特工Fernet生成一把独门密钥
    cipher_suite = Fernet(key)   # 拿着密钥启动加密设备
    cipher_text = cipher_suite.encrypt(data.encode())  # 把明文数据变成加密后的摩斯密码
    return cipher_text  # 返回这串神秘代码

# 然后定义一个简单的解密方法(同样只是示例,真实情况会复杂得多)
def simple_decrypt(cipher_text):
    key = Fernet.generate_key()  # 又生成一把新密钥(这里演示不对,实际要使用同一把密钥)
    cipher_suite = Fernet(key)   # 再次启动解密设备
    plain_text = cipher_suite.decrypt(cipher_text)  # 将加密信息破解回原始内容
    return plain_text  # 原始数据又回来啦!

--剧情高潮--

# 接下来,主角出场!AI模型大侠的源文件名是'ai_model.bin'
model_file = 'ai_model.bin'
with open(model_file, 'rb') as f:  # 打开宝箱读取模型秘籍
    model_data = f.read()  # 把秘籍内容全盘接收

# 对秘籍进行加密,藏起来
encrypted_model_data = simple_encrypt(model_data)

# 写入加密后的秘籍副本《加密版ai_model.bin》
encrypted_model_file = 'encrypted_ai_model.bin'
with open(encrypted_model_file, 'wb') as f:
    f.write(encrypted_model_data)  # 秘籍存好,妥妥的

--进入日常环节--

# 加载秘籍前先解密,就像每次练功前先解锁秘籍一样
def load_ai_model():
    global model_data  # 全球公告:我要用到这个变量了

    with open(encrypted_model_file, 'rb') as f:  # 打开加密秘籍
        cipher_text = f.read()  # 把加密内容拿过来

    model_data = simple_decrypt(cipher_text)  # 解密,还原成真经

# 在退出程序时,记得再次加密并保存秘籍,防止被偷窥
def save_ai_model():
    global model_data  # 同样全球公告一下

    encrypted_model_data = simple_encrypt(model_data)  # 先加密

    with open(encrypted_model_file, 'wb') as f:
        f.write(encrypted_model_data)  # 再次将加密后的秘籍封存

# 开始修炼!加载秘籍
load_ai_model()

# 安排在剧终时自动加密保存秘籍
atexit.register(save_ai_model)

# 使用AI大侠开始预测(此处纯属虚构,真实情况请结合具体模型施展神通)
def predict(data):
    # 在这里我们已经实现了一个神奇的深度学习推理过程...

# 练习一次预测功夫
predict(model_data)

防止 AI 大模型被黑客病毒入侵控制需要综合考虑多个方面的安全措施。由于具体的实现会因模型的特点,应用场景和安全需求会有所不同。我会帮助客户构建安全的 AI 大模型。上面的只是一些基本的安全措施,在实际中我可以利用eFPGA芯片对上述的功能进行加速,下面我编写一个加速代码:

// 这是一个用FPGA搭建的AI大模型安全防护系统
module ai_model_protection(
    input logic clk,          // 好比是AI心脏的脉搏时钟,保证一切动作有节奏地跳动
    input logic rst_n,        // 复位开关,一按就回归出厂设置(嗯,其实是“一键还原”)
    input logic [31:0] data_in,  // 数据入口,想象成从外界输入的小秘密
    output logic [31:0] data_out  // 数据出口,处理后的结果像变魔术一样输出

);

// 我们定义一个超级简易加密算法,其实就是加个暗号(1234567890)而已
function automatic logic [31:0] simple_encrypt;
    input logic [31:0] plain_text;   // 明文数据,就像没穿马甲的信息
    logic [31:0] cipher_text;       // 密文数据,穿上马甲后它摇身一变成了谜团

    // 加密过程就是给明文加上我们的暗号
    cipher_text = plain_text + 1234567890;

    // 然后把穿了马甲的数据返回出去
    simple_encrypt = cipher_text;
endfunction

// 解密算法更简单,脱掉马甲就好了,也就是减去那个暗号
function automatic logic [31:0] simple_decrypt;
    input logic [31:0] cipher_text;  // 拿到穿马甲的数据
    logic [31:0] plain_text;         // 脱下马甲后的原样数据

    // 解密过程就是把马甲(暗号)去掉
    plain_text = cipher_text - 1234567890;

    // 原始数据现身!然后送给需要的人
    simple_decrypt = plain_text;
endfunction

// 接下来是藏着加密后模型数据的秘密仓库
logic [31:0] encrypted_model_data;

// 这里要设计一个用于AI大模型运算的硬件模块
// 当然,这里只是举个栗子,真实情况肯定得根据模型量体裁衣
module ai_model(
    input logic clk,
    input logic rst_n,
    input logic [31:0] data_in,
    output logic [31:0] data_out
);

// 在这里插入复杂的硬件加速逻辑,比如卷积神经网络的电路实现
// 比如说我们已经有一台神奇的AI算力黑科技在默默工作...

endmodule

// 我们召唤出这个神秘的AI模型硬件实例
ai_model ai_model_inst(
    .clk(clk),                 // 给它接上心跳时钟
    .rst_n(rst_n),             // 连接复位信号,随时准备重启江湖
    .data_in(encrypted_model_data),  // 输入的是加密过的数据
    .data_out(data_out)         // 输出解密后的结果
);

// 对输入数据进行加密打扮,让它变成"密码"形式
encrypted_model_data = simple_encrypt(data_in);

// 下面是决定何时解密的剧情高潮部分
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if (!rst_n) begin
        // 当复位信号有效(低电平),上演一键解码大戏
        data_out <= simple_decrypt(encrypted_model_data);
    end else begin
        // 平时嘛,直接输出加密后的数据(保持神秘感)
        data_out <= encrypted_model_data;
    end
end

// 结束这场FPGA与AI大模型的奇妙合作之旅
endmodule

AI大模型安全方面还需要考虑到以下几个方面才能防止AI大模型被黑客病毒入侵控制:

1. 硬件安全模块(HSM)集成

  • FPGA与HSM的连接 :在FPGA设计中集成硬件安全模块(HSM),该模块可以提供安全的存储、加密和解密服务。
  • 安全密钥管理 :使用HSM生成、存储和管理用于保护AI模型的加密密钥。

2. AI模型的安全封装

  • 模型加密 :在FPGA上部署AI模型之前,使用HSM中的密钥对模型进行加密。
  • 解密与加载 :在FPGA运行时,使用HSM解密模型,并将其加载到FPGA的专用内存区域中。

3. 通信接口的安全防护

  • 加密通信 :使用TLS/SSL或其他安全协议对FPGA与外部设备或网络的通信进行加密。
  • 访问控制 :实施严格的访问控制策略,限制对FPGA的访问权限。

4. 实时监控与检测

  • 入侵检测系统 :在FPGA上实现轻量级的入侵检测系统,用于检测潜在的攻击行为。
  • 日志记录 :记录所有关键操作和事件,以便后续分析和审计。

5. 固件更新与补丁管理

  • 安全更新 :通过安全的通道(如加密的OTA更新)向FPGA推送固件更新和补丁。
  • 验证与完整性检查 :在更新过程中验证固件的完整性和来源,防止恶意修改。

6. 物理防护

  • 物理访问控制 :限制对FPGA硬件的物理访问,防止直接攻击或篡改。
  • 温度监控 :监控FPGA的温度,防止因过热导致的性能下降或安全漏洞。

7. 代码开发与审查

  • 安全编码实践 :遵循安全编码最佳实践,减少软件层面的漏洞。
  • 代码审查 :定期进行代码审查和安全漏洞扫描,确保没有安全隐患。
    image.png

注意事项:

  • 安全权衡 :在设计时需要考虑安全与性能的权衡,避免过度防护导致性能下降。
  • 持续更新 :随着安全威胁的不断演变,需要定期更新和升级安全防护措施。
  • 多层次防护 :采用多层次的安全防护策略,以提高整体安全性。

今天先写到这里...

接上三篇:

【国产FPGA+OMAPL138开发板体验】(原创)6.FPGA连接ChatGPT 4

【国产FPGA+OMAPL138开发板体验】(原创)7.硬件加速Sora文生视频源代码

【星嵌电子XQ138F-EVM开发板体验】(原创)8.安全FPGA防御黑客病毒(芯片设计制造级防护)源代码

image.png
上几篇:

【米尔-TIAM62开发板-接替335x-试用评测】+(一)手把手配置Yocto

【米尔-TIAM62开发板-接替335x-试用评测】+(二)配置U-Boot步骤实战

【米尔-TIAM62开发板-接替335x-试用评测】+(三)手把手创建Uboot设备树与内核设备树实战

【米尔-TIAM62开发板-接替335x-试用评测】+(四)手把手根据硬件配置 CPU 功能管脚

image.png
本人在本论坛内的试读经验 :

【换道赛车:新能源汽车的中国道路 | 阅读体验】2.(原创)防止黑客病毒入侵智能汽车远程开车锁车

《电子工程师必备——九大系统电路识图宝典》+附录2化整为零和集零为整电路分析方法

《运算放大器参数解析与LTspice应用仿真》+学习心得4第三章专用放大器

《Android Runtime源码解析》+深入体会第六章ART的执行(4)
image.png

希望这些心得体会能对您有所帮助!

谢谢!

还没吃饭中
2024年3月18日

AI大模型远程开锁

更多回帖

发帖
×
20
完善资料,
赚取积分