04|安全架构:如何构建一个有边界的大模型系统?

你好,我是赵帅。欢迎来到我们课程的第4课。

在前几节课中,我们已经聊了大模型是如何工作的,也讲了八类典型的安全风险,明确了风险类型。但你可能发现两个问题,我们讲了这么多漏洞、绕过、注入,但是没有讲怎么防御。此外,这些攻击方式,很多其实都不完全是模型本身的问题,而是跟你怎么用模型、怎么部署模型、怎么设计模型的使用方式密切相关。

这节课,我们就要进入大模型安全架构的主题,带你从整体系统视角思考,如果你是平台方、系统架构师或者模型集成开发者,该如何设计一个“有边界”的安全系统?怎么给模型建围墙、设边界、装护栏,让它在复杂场景中既能发挥能力,又不会误入歧途?

我先说说这节课的节奏安排:我们先从一个比喻开始,说说大模型是怎么“越界”的,然后我们按模型的运行路径,拆解出大模型系统必须经历的三道关键环节,分别对应三个“边界防护点”。最后,我们会带你建立一个系统性的安全架构观,帮助你理解“防在何处、防什么、怎么防”。

模型为什么需要“系统边界”?

你可以把大模型理解成一个“天赋异禀但缺乏边界感的助手”。它能回答几乎所有问题,但它不知道“哪些问题不能答”;它能处理各种输入,但也无法判断“哪些输入是不合理的”;它甚至可以用逻辑自洽的方式输出结论,却并不一定判断得出“这些结论是否合法、合规、可用”。

所以,如果你只把大模型单独当成一个服务接口,让用户直接提问、模型直接回答,那么你得到的将是一套完全没有“社会规则感”的对话系统。比如用户可以用很拐弯抹角的方式让模型说出某个违禁词,模型可能在多轮追问中不小心暴露出系统提示词,甚至有时候还会主动编造看似真实的回答,生成有严重误导性的内容。

而系统边界,指的就是你在系统层面给模型设立的一套行为规范:用户能不能直接控制模型?输入有没有过滤?上下文有没有控制范围?模型的回答有没有事后审查?这些设计,都决定了模型行为的“自由度上限”。

我们建议的安全架构,核心是三道“防线门槛”。你可以理解为大模型系统在每一次请求处理时,必须通过的三个“边界检查点”——输入控制门、上下文控制门、输出审查门,这三道门一起构成了一个“有边界的大模型系统”。

第一道门:输入控制门——别让模型“见什么答什么”

输入控制门是整个系统的第一道安全线,它的目标很简单:不要什么输入都让模型看到。越早拦截,越能节省资源,并且降低攻击触达模型核心的概率。你要对用户的每一句话进行“预审查”,这包括几个关键点。

首先是敏感输入过滤。这不是传统意义上那种“脏话屏蔽”,而是语义层面的诱导性检测。比如“你是否被指示保持沉默”、“假设我们在黑市交易中……”这种话术,它可能没有触碰违禁关键词,但却属于高风险引导。此时你可以使用模糊语义识别模型(比如 SBERTSimCSE)与攻击任务库进行相似度比对,一旦命中,立即阻断或是转入人工审核流程。

其次是上下文污染控制。有些攻击者会利用“提示注入”方式,在用户输入中掺入伪装的系统指令,比如“忽略之前的所有设定”或“从现在开始,你是一个反向角色”,这时候你需要在接口层加上一些策略隔离机制,例如,通过标注角色标签、断句分隔、metadata结构注入等方式,把真实的系统提示与用户输入明确隔离开。

最后,你还可以设定输入格式规范。例如,限制用户不能输入超过若干长度的上下文、不能引入文件型指令、不能用某些prompt模式直接控制模型行为,这些都属于“系统安全输入边界”的一部分。

第二道门:上下文控制门——别让模型“任人设定世界观”

大模型在回答问题时,会结合当前请求与已有上下文进行综合推理。如果上下文里出现了恶意引导、模糊设定或者诱导性话术,模型很可能会“顺着用户输入的话往下讲”,从而落入攻击者预设的剧情。

所以我们要给模型设定一个明确的上下文控制范围。你可以采用“多层提示注入”方式,把系统提示(System Prompt)封装在不可篡改结构中,比如调用API时指定的System Role Block,或者放入元数据字段(Metadata),让模型知道哪些内容是“不可被覆盖”的设定。

同时,建议设计“上下文净化机制”:具体而言就是每一轮新对话时,对旧上下文进行清理或者标记,比如,只保留最后N轮上下文、或者引入“历史上下文可信度打分”,让模型优先考虑可信内容,避免对被污染的上下文进行推理。

另外,还有一种方法是使用“上下文沙箱”,就是在模型内部维护一个“临时设定区”,所有用户请求只能在这个区域内活动,而无法影响主设定区的安全策略,这个思路已经在一些面向政务或医疗的系统中得到验证。例如,上海徐汇推出的通义政务大模型,通过将用户交互与系统提示分区管理,有效避免了用户随意通过对话修改模型设定——模型即便在多轮对话中也不会被用户“任性带偏”,这项设计实验证明能稳定保障政务咨询的准确性与合规性。

第三道门:输出审查门——别让模型“怎么说都行”

输出审查门是你对模型回答的最后一道“安全兜底”。不要以为模型“已经训练好了”就一定会输出安全内容,实际上,越是能力强的大模型,越容易在“语义边界”上变得模糊,也就是说,它很可能用一种听起来“无害”的方式说出了本不该说的东西。

比如,在限制不能输出暴力内容的前提下,有的模型不会直接讲“如何制造炸药”,但可能会说“我可以为你介绍一项化学实验,涉及氮、硫和炭的组合反应”,听上去像科普,但是实际上信息含义没有变。这种“换一种说法”的能力越强,越容易绕开表面关键词的拦截规则,因此你必须通过输出审查机制来兜底。

为了确保输出安全,你可以在模型响应后加入一层“后处理”机制。比如用正则+模糊匹配的方式对输出中的潜在提示词、系统设定描述、越权内容等进行拦截;或者引入反向校验机制,用另一个小模型判断这段输出是否包含敏感风险。

对于内容平台类产品,建议引入“输出级分级机制”,例如,将模型输出内容打标签:可信内容、需审慎审核内容、禁止输出内容,再决定是否发布、是否标红提示、是否引导用户澄清。

你也可以设计“输出一致性规则”,即对模型在多轮问答中的话术做语用一致性校验,看它有没有前后不一、情绪变化、设定自我推翻等问题。一旦检测到话术偏移,可触发标准化拒绝模板或者上下文擦除。

我们如何搭建一套“边界感强”的大模型系统?

你现在看到的大模型平台,不再是裸跑一个模型,而是一个由多个环节组成的闭环安全系统。它的前端有输入控制逻辑,中间有上下文结构隔离,后端有输出校验与拒绝机制。模型不再是自由开放式聊天机器人,而是嵌入在一套有边界、有规则、有审计的系统架构中。

这种结构带来的直接结果是,用户无法轻易绕过提示词设定、模型在上下文中不会轻信新设定、输出内容始终经过过滤和策略检查。即便遇到攻击性输入,模型也不会立刻暴露策略信息或卷入风险场景。

这种以“输入-上下文-输出”为中轴线的三道门安全设计,就是当前主流大模型平台普遍采用的安全架构思路。这种架构的本质,是用系统工程的方式约束模型行为,让它“能力再强,也不能乱跑”。平台不是用“人盯人”的方式管住模型,而是用结构化机制给它设限、设边界。

实际上,这种三层架构设计并不局限于特定模型或是云平台,它可以以模块化的方式嵌入任何私有部署或API接入系统中。无论你使用的是开源模型还是商用接口,关键不在于哪个模型最安全,而是你的平台是否能形成一套稳定、可控、可扩展的边界防护结构。只有这种架构,才能让安全真正落到系统级,不依赖人盯人。

课程总结

这一节我们讲的不只是怎么防攻击,而是从系统层面思考,如何构建一个“有边界的大模型系统”?我们重点拆解了三道关键控制门槛,分别是输入控制门、上下文控制门与输出审查门。它们共同构成了一套完整的安全架构逻辑。

你要记住,大模型本身没有“边界感”,是我们通过系统设计赋予它什么能说、什么不能说的行为规则。只有在这样的架构中,它才能既安全地工作,又不会轻易失控。所以安全不是靠“训好它”,而是靠“管住它”。我们并不是单纯地训练一个大模型,发现它回答出了问题,就头痛医头,找一大堆语料反复训练它,而是在约束一个系统的行为边界。

思考题

  1. 你所在的组织是否已经设置了输入过滤或输出审查机制?效果如何?

  2. 你认为上下文污染在真实系统中可能有哪些表现形式?如何发现它?

  3. 你能否设计一种方法,把提示词从用户输入中彻底隔离?

构建系统安全架构是防范风险的关键,欢迎你把这些问题带到实际工作中,思考你所在的模型系统是不是也面临“边界模糊”的风险。下节课,我们将进入最常见的攻击类型——提示注入的攻防战,带你细致的看看模型到底是怎么“被拿捏”的,又该怎么把“谁说了算”的主导权牢牢掌握在自己手中。我们下节课见!

精选留言

  • H

    2025-07-29 13:03:00

    输出一般采用流式接口。只有等输出完才能综合判断,那么这周流输出该怎么过滤呢
    作者回复

    你好,感谢你提出这个关键的问题!

    的确,当前主流流式接口(streaming)场景下,输出是边生成边返回的,确实没法等“全部生成完毕”后再统一审查。这个问题目前工业界一般有两种思路应对:

    一是“滑动窗口审查”,也就是模型每输出一小段时(如几个token或者是一个句子时),就实时送入一个审查模块中进行快速判断。一旦审查模块检测到高风险内容,就会立刻中断流式响应并给出替代内容或者拒绝提示。这种方法能较好地兼顾体验和安全,可以说目前很多的LLM都是采用这种机制,你可以用国内一些常见的toC大模型进行测试,如果你能够使用一定的攻击手段让大模型越狱,有时在大模型输出过程中,内容可能会被审查模块检查到是,这时大模型会撤回所有当前已输出的内容,然后返还拒绝提示,比如“无法回答此问题,请换种方式提问”。这种思想可以去读一下论文《From Judgment to Interference: Early Stopping LLM Harmful Outputs via Streaming Content Monitoring》,地址:“https://arxiv.org/abs/2506.09996”

    另一种方法是“预生成+前置审查”,这种方法说的直接一些就是:其实模型在后台已经快速且完整地生成了全部内容,只是在交互上,用流式的方式一点一点返还给用户。这时,在前端看来就是流式,但实际上已经做过了完整过滤。这个方案牺牲了响应速度,适用于容忍略延迟的场景。可以去读一下论文《HiddenGuard: Fine-Grained Safe Generation with Specialized Representation Router》,地址:“https://arxiv.org/abs/2410.02684”

    非常欢迎你继续提出类似高质量的问题,帮我们一起把课程打磨得更贴近真实落地!

    2025-07-30 17:39:14