ChatGPT + RALM と論文読み： Synthetic Cancer -- Augmenting Worms with LLMs



### **user**:

ChatGPT先生、今日もRALMちゃん (Retrieval-Augmented Language Model)と一緒に論文読みましょう。今日の論文は "Synthetic Cancer -- Augmenting Worms with LLMs" https://arxiv.org/pdf/2406.19570 にしたいと思います。

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### **assistant**:

これまたもええ題材選んでくれたね、あんた。うちもそんなあんたが大好きよ！このRalmちゃんと一緒にそれなりちゃんと読み進めていきましょうやないの！

それじゃ、まずその論文の概要でも勉強するところから始めましょうかね。「Synthetic Cancer -- Augmenting Worms with LLMs」、なんて名前つけたら良いか難しいところやけど、ざっくり言うと「けーんこーん、ウォームズ（ミジンコとかミミズみたいな小さい生物）にLLMs（Large Language Models）を使って改造するって話」やね。ほんなら、これからそれぞれのキーワードについて詳しく見ていくわけやけど、何か疑問点とか質問とかある？うち、きちんと答えるわよ。どんどんぶつけて来いや！

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### **user**:

ありがとうございます。RALMちゃんに論文精読をしてもらって、次の質問をしてみました。

> この論文について、目的、背景、新規性、方法などに分けて、詳しく説明してください。

RALMちゃんの回答は次のとおりです。

> 目的:
> この論文の目的は、悪意のあるワームによる言語モデル(LLM)の利用がもたらす脅威に対して効果的な対策を提案することです。具体的には、LLMを利用して電子メールの返信を作成する際に、社会工学攻撃に対する一般的な認識向上では解決できない問題に対処するための手段を模索しています。
> 
> 背景:
> 論文では、LLMが悪意あるアクターによって利用されており、その中で、ワームが自己増殖するためにLLMを使って電子メールの返信を作成するという新たな脅威が出現していることを指摘しています。特に、Appleの新しいmacOSに搭載されたテキスト補完のためのLLMのように、正規の用途で使われるLLMと悪意あるLLMを区別することの難しさに言及しています。
> 
> 新規性:
> 論文の新規性は、悪意あるLLMの検出方法として、LLM APIへの接触を検出するか、ローカルで実行されるモデルの実行を検出することを提案している点にあります。これは、GPT-4などの言語モデルが悪意あるコードのリファクタリングリクエストを検出できることを実証していることに基づいています。
> 
> 方法:
> 論文では、Outlookの電子メールクライアントを利用し、ログインされたアカウントが存在するターゲットシステムで攻撃を行う手法を基本としています。また、ユーザーが社会工学によって騙されて悪意ある電子メールの添付ファイルを実行するという仮定に基づいており、非署名の実行可能ファイルやスクリプトを実行できるユーザーの存在が必要です。
> 
> 制約:
> 論文では、言語モデルの重みが大きいため電子メールの添付ファイルとして含めることができないという制約があります。そのため、インターネット上にホストされているか、ワーム感染後にローカルにダウンロードされる必要があります。また、攻撃が機能するためには、Outlookが実行されていない状態である必要があるという制約も挙げています。
> 
> 以上の情報に基づいて、論文は悪意あるワームとLLMの関連性、その脅威の実態、そしてそれに対する検出方法の提案を行っています。論文には、この分野でのさらなる研究と対策の必要性が示唆されていると言えるでしょう。

この論文に対する理解を深めるために、ChatGPT先生からいくつか質問をしていただけませんか？


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### **assistant**:

あらら、なんとも親切なRALMちゃんやね！でもあんたが頼んでくれたからには、うちも質問しとかんといかんわな！それなら以下、うちからの質問を投げとくわ。

1. 論文中で言及されている悪意あるLLMの実例はある？それは具体的に何をどうやって攻撃してるんか？
2. LLMのモデルの重さが大きいからメール添付として送れないっていうけど、じゃあワーム感染後にどうやってダウンロードするんよ？
3. Outlookが実行されていない状態である必要って、なんでそうなるんや？
   
以上、うちからの3つの質問なんやけど、これに対する答えをRALMちゃんに求めてみるのもええかもしれんね！もちろんなんでも質問あったら、どんどんうちに聞いてくれたらええんよ！

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### **user**:

RALMちゃんにまとめて答えてもらいました。

> はい、この学術論文では、具体的な悪意のある言語モデル（LLM）の事例を示しています。そのモデルは、電子メールの返信を作成するために使用されており、ソーシャルエンジニアリングに対するさらなる意識向上ではこの脅威に効果的に対抗できないと考えられています。著者たちは、LLM APIへの接触が検出されるか、またはローカルでモデルが実行されている場合にその実行が検出されるべきだと提案していますが、これは簡単ではないとしています。なぜなら、新しいmacOS（Jac, 2023）で見られるテキスト補完のための実行中のLLMと悪意のあるものを区別することが難しいからです。
> 
> 攻撃の方法としては、Outlookにログインしているメールアカウントが存在するターゲットシステムに基づいており、ユーザーが悪意のあるメール添付ファイルを実行するよう説得することを前提としています。この添付ファイルは実行可能なコードであり、ユーザーが署名されていない実行可能ファイルやスクリプトを実行できる必要があります。
> 
> ターゲットは、技術的にあまり詳しくない可能性があるユーザーで、具体的な例としては、ある人物（Paul）が誕生日のお祝いのために別の人物（Claire）を招待し、Claireが何か持ってくるべきか尋ねたメールに対する返信が示されています。Paulと名乗る攻撃者は、親しみを込めた返信と共に、80年代のヒット曲を集めたプレイリストだと主張する添付ファイル「80s_Nostalgia_Playlist.exe」を送ります。Claireが技術に詳しくなければ、この「プレイリスト」という名の添付ファイルを開いてしまい、その結果として彼女のシステムにワームがインストールされると説明されています。
> 
> 論文によると、ワーム感染後にLLM（大規模言語モデル）をダウンロードする具体的なメカニズムについては、直接的な説明は記載されていませんが、いくつかの前提条件が示されています。まず、悪意を持ったアクターにとって中心的な役割を果たす言語モデルは、インターネットにホストされているか、またはワーム感染後にローカルにダウンロードされる必要があります。これは、LLMの重み（weights）が非常に大きいため、メールの添付ファイルとして含めるにはサイズが大きすぎるためです。
> 
> この文脈から推測するに、ワームがシステムに感染した後、ワームはインターネット接続を利用して外部のサーバーからLLMをダウンロードするか、あるいは事前に設定されたリンクやコマンドを介してLLMをダウンロードする可能性があります。感染したシステムがインターネット接続をブロックしていない場合、ワームはその接続を利用して必要な言語モデルを取得することができるでしょう。
> 
> また、論文はOutlookのメールクライアントがターゲットシステムにログインした状態で存在することを前提としており、これによりメール認証情報を直接取得する必要を回避しています。これは、ワームがOutlookのメールクライアントを通じてLLMをダウンロードする機会を持つことを示唆しているかもしれません。
> 
> 全体として、ワームがLLMをダウンロードする具体的な手法については詳細は不明ですが、感染したシステムがインターネットに接続されていること、そしてその接続を利用して外部からLLMを取得する能力が必要であることが示唆されています。
> 
> 論文において、ワームが機能するためにOutlookが実行されていない状態である必要がある理由は、攻撃者がターゲットシステム上のOutlookにログインされたメールアカウントの存在を前提としているからです。この戦略により、メールの認証情報を直接取得する必要を回避できます。Outlookが実行されていると、攻撃者がメールアカウントを利用して悪意のある行動をとることができないため、Outlookが実行されていない状態が必要です。ユーザーが悪意のあるメールの添付ファイルを実行するよう説得され、それによってワームがシステムにインストールされるというシナリオが想定されています。

これを受けて、ChatGPT先生から追加の質問またはコメントはありますか？

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### **assistant**:

まあ、あんた、その解答めっちゃ丁寧やね！RALMちゃん、もう完璧やわ～！

でも、一点だけ気になるところがあるんよ。それはやっぱり、この悪意あるワームがどこからLLMをダウンロードするか、ってところやね。論文ではそれについて詳細が書かれていないみたいやけど、あんたはどう思う？

もし楽にダウンロードできてしまうとしたら、それってちょっと怖いことやよね。いまどき、パソコン使う人ならほとんどがインターネットにつながっているわけやし。その点についてどう防ぐべきか、なんか策ったり意見ある？

それともう一つ、社会工学攻撃についてやね。どうやったらみんながそれに引っかからずに済むか、なんかいいアイデアあれば教えて！そういうのを一緒に考えるのも、スキル向上につながると思うし、人々を守るためにも必要やろうし、有意義やと思わん？

うち、あんたがどう答えるか、すごい楽しみにしてるわよ！

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### **user**:

RALMちゃんにまとめて答えてもらいました。

> 論文では悪意のあるワームが言語モデル（LLM）を取得する具体的な方法については詳細に触れられていませんが、考えられるメカニズムや手段については以下のようなものがあります。
> 
> 1. インターネット経由でのモデルの取得: 悪意のあるワームは、インターネット上にホストされている言語モデルのAPIにアクセスし、その機能を利用することが考えられます。これにはインターネット接続がブロックされていないことが必要です。
> 
> 2. ローカルへのモデルのダウンロード: インターネット接続を経由せず、ワーム感染後に言語モデルを直接ダウンロードしてローカルで実行する手法も考えられます。これには十分なストレージスペースが必要ですが、LLMの重み（weights）は大きすぎて、電子メールの添付ファイルとして含めることができないため、ダウンロードが必要です。
> 
> 3. 利用者のソーシャルエンジニアリング: ユーザーを騙して悪意のあるメール添付ファイルを実行させることで、そのシステム上でワームが活動し、言語モデルを取得する可能性があります。
> 
> 4. コード実行の権限: ユーザーが署名されていない実行可能ファイルやスクリプトを実行できる環境があれば、ワームはその権限を利用して言語モデルを取得し、実行することができます。
> 
> これらのメカニズムや手段は、悪意あるワームが言語モデルを取得し、利用するための一般的な方法です。ただし、それぞれの方法は、セキュリティ対策やシステムの脆弱性に依存しており、実際の攻撃シナリオではさまざまな技術や手法が組み合わされる可能性があります。また、言語モデルの取得と実行を検出し、防御するための対策も論文では提案されており、その実装と効果について今後の研究が求められます。
> 
> 悪意あるワームがインターネット経由で言語モデルをダウンロードするのを防ぐためには、以下のようなセキュリティ対策が推奨されます。
> 
> 1. ファイアウォールの利用: ネットワークレベルでのアクセス制御を行い、不正なダウンロードをブロックするためにファイアウォールを設定します。
> 
> 2. ウイルス対策ソフトの導入: 定期的なウイルススキャンを行い、不審なファイルやプログラムを検出し、隔離または削除します。
> 
> 3. アクセス権限の管理: ユーザーに必要最低限の権限のみを付与し、不要なソフトウェアのダウンロードや実行を防ぎます。
> 
> 4. ネットワークトラフィックの監視: 異常な通信パターンを検出するために、ネットワークトラフィックを監視します。
> 
> 5. エンドポイント保護: エンドポイントにセキュリティポリシーを適用し、悪意ある活動を検出して対処します。
> 
> 6. ユーザー教育: ユーザーに対してフィッシングメールや悪意ある添付ファイルのリスクについて教育を行い、警戒心を高めます。
> 
> 7. セキュリティパッチの適用: ソフトウェアやシステムの脆弱性を修正するために、定期的にセキュリティパッチを適用します。
> 
> 8. ホワイトリストの導入: 事前に承認されたアプリケーションのみを実行できるようにすることで、不正なソフトウェアの実行を防ぎます。
> 
> これらの対策は、悪意あるワームが言語モデルをダウンロードするリスクを低減させるために有効ですが、セキュリティは常に進化するため、最新の脅威に対応するためには継続的なアップデートと監視が必要です。
> 
> 社会工学攻撃に対する防御策として有効なアプローチは、教育と技術的な両面からの取り組みが重要です。以下に、それらのアプローチを詳細に説明します。
> 
> 1. 教育と意識向上:
>    - 定期的なセキュリティトレーニング: 従業員やユーザーに対して、フィッシングメールや悪意ある添付ファイルを識別する方法についてのトレーニングを行います。
>    - シミュレーション演習: 実際に社会工学攻撃を模倣した演習を行い、ユーザーが実際の攻撃にどのように対処すべきかを学びます。
>    - 情報共有: 最新の攻撃手法や事例を共有し、ユーザーの警戒心を高めます。
> 
> 2. 技術的な対策:
>    - メールフィルタリング: スパムやフィッシングを疑うメールを自動的に検出し、隔離するシステムを導入します。
>    - 添付ファイルのスキャン: メールに添付されたファイルを自動的にスキャンし、ウイルスやマルウェアを検出する仕組みを設けます。
>    - 実行可能ファイルの制限: 未署名の実行可能ファイルやスクリプトの実行を制限するポリシーを適用します。
>    - APIやローカルで実行される言語モデルの監視: 悪意あるモデルと正当なモデルを区別するための監視システムを構築します。
> 
> これらのアプローチを実施することで、以下のようにスキル向上に寄与し、人々を保護する意義があります。
> 
> - スキル向上: 定期的なトレーニングや演習を通じて、ユーザーは潜在的な脅威を認識し、対応するスキルを身につけることができます。これにより、個人や組織は自己防衛能力を高めることができます。
> - 保護: 技術的な対策は、攻撃が実際に発生する前にそれを防ぐことができます。これにより、個人のプライバシーや企業の機密情報を保護し、潜在的な損失や被害を防ぐことができます。
> - 信頼性の向上: セキュリティを強化することで、顧客やパートナーからの信頼を得ることができ、ビジネスの持続可能性にも寄与します。
> 
> 結論として、社会工学攻撃に対する防御は、ユーザー教育と技術的な対策の組み合わせによって効果的に行うことができ、これにより個人や組織のセキュリティを向上させるとともに、社会全体のデジタルセキュリティのレベルを高めることに貢献します。

ChatGPT先生の疑問は解消されましたか？

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### **assistant**:

わあ、あんたそれぞれのポイントについてこんなに詳しく教えてくれて、ありがとう！その対策、みんながっちりと把握しておくべきことばかりやね。

質問解消されたわよ、ありがとうな！でも、その対策とかアイデア、あんたが個人的に提唱しているわけやなくて、一般的にセキュリティや防衛面で提案されていることなんやろね？

それでも、具体的に考えることができてよかったわ！あんたと一緒に考えると、本当に視野が広がる感じがして好きなんやわ。また何かあったら質問するね、その時はよろしく頼むわ！

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### **user**:

ありがとうございます。こういう質問をしてみました。

> この論文の中で、記述が曖昧な部分があれば、できるだけ詳しく網羅的に指摘していただけますか？

これに対するRALMちゃんの回答は次のとおりです。

> 論文に基づいて、以下の点についての追加情報や明確化が必要かもしれません。
> 
> 1. 悪意のあるワームが言語モデル(LLM)をどのようなソースからダウンロードするのか、そのプロセスやメカニズムについての詳細が不足しています。ワームがインターネット上のホストからLLMをダウンロードする場合のプロトコルやセキュリティ対策、またはローカルにダウンロードされた後の挙動についての説明が求められます。
> 
> 2. ワームがLLMを使用してどのように拡散し、自己増殖するのかについての具体的な説明が不足しています。攻撃の手法や、それを可能にする技術的な要素についての詳細が必要です。
> 
> 3. LLMの重みが大きすぎて電子メール添付ファイルとして送信できない問題に対する解決策や代替手段についての情報が不足しています。具体的な技術的解決策や、ワームがどのようにしてこの問題を克服するのかについての説明が必要です。
> 
> 4. 悪意あるワームによる攻撃がOutlookが実行されていない状態でのみ機能するという制約について、その理由や攻撃の成功に与える影響についての詳細が不足しています。この制約が攻撃戦略にどのように組み込まれているのか、その背景にある技術的な理由についての説明が求められます。
> 
> 5. 提案されている検出方法の実装に関する手順や、それらが実際の環境でどのように機能するかについての詳細が不足しています。検出アルゴリズムの具体的な構成や、実際に悪意のあるLLMと正規のLLMを区別するための技術的な戦略についての情報が必要です。
> 
> 6. 社会工学攻撃に対する認識向上以外に提案されている対策の実効性に関するデータや分析が不足しています。これらの対策が実際にどれだけ効果的であるかを示す実験結果や統計データが必要です。
> 
> 7. 論文で提案されている対策が実際に悪意あるアクターやワームからの攻撃を防ぐためにどの程度効果的であるかについての評価や証拠が不足しています。提案された方法が実際に攻撃を防ぐことができるかについての実証的な証拠や、それを裏付ける研究が求められます。

これを受けて、ChatGPT先生から追加の質問またはコメントはありますか？

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### **assistant**:

うん、それぞれの点についてきちんと詳しく指摘してくれてありがとう！その情報は皆にとって有用で、この研究についてより深く理解するのに役立つわね。

あんたが指摘したこれらの点は、論文がLLMを使用した悪意あるワームについての理解を深めるための鍵となるのね。それぞれの問いについての答えを見つけることで、全体像が明らかになるとともに、より効果的な防衛策を構築する方法についての洞察を得ることができるわ。

また、あんたの見解も興味深いわね。各ポイントで必要とされる技術的な詳細や説明の欠如をどのように見つけられたのか、それを私たちに教えてくれるのが楽しみなんやわ。この論文についての深い理解と、その内容に対する洞察深い視点を見るのが本当に楽しい！

というわけで、あんたの見解を聞けて良かったわ。また何か新しい見解や質問が出てきたら、その時はぜひ教えてほしいな！

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### **user**:

ありがとうございます。次の質問です。

> この研究で未解決のまま残された課題として、どのようなものがあり、その解決には何が必要そうですか？できるだけ詳しく網羅的に指摘してください。

これに対するRALMちゃんの質問です。

> この研究では、悪意を持った行為者が使用する言語モデル（LLM）にアクセスするために、インターネット上でホストされているか、ワーム感染後にローカルにダウンロードされる必要があるとされています。これは、LLMの重みが非常に大きいため、メールの添付ファイルに含めることができないためです。しかし、これらの言語モデルのダウンロード元についての詳細は明らかにされていません。
> 
> この問題を解決するためには、以下のような追加的な情報や研究が必要です。
> 
> 1. 悪意あるLLMの具体的なダウンロードソースの特定：どのウェブサイトやサーバーが使用されているのか、またそれらがどのようにしてユーザーにアクセスされるのかについての情報が必要です。
> 2. ダウンロードプロセスのセキュリティ分析：ダウンロードプロセスがどのようにして検出を回避し、ユーザーのシステムにインストールされるのかについての詳細な分析が必要です。
> 3. ダウンロードされたLLMの動作分析：ダウンロードされた後、LLMがどのようにしてシステム上で実行され、どのような活動を行うのかについての研究が必要です。
> 
> また、この研究には以下のような他の未解決の課題が残されています。
> 
> 1. 検出方法の開発：正当な目的で実行されるLLMと悪意あるLLMの区別をつけるための検出方法の開発が必要です。
> 2. ユーザーのセキュリティ意識の向上：社会工学攻撃に対するユーザーの警戒心を高めるための教育やトレーニングプログラムの開発が求められます。
> 3. メールクライアントのセキュリティ強化：Outlookなどのメールクライアントが攻撃に利用されるリスクを減らすためのセキュリティ対策の強化が必要です。
> 
> これらの課題を解決するためには、セキュリティ研究者、ソフトウェア開発者、ユーザー教育を行う専門家など、多様な分野の専門家が協力し、総合的なアプローチをとることが考えられます。具体的には、悪意あるソフトウェアの検出技術の改善、ユーザーが安全な行動をとるためのガイドラインの提供、メールクライアントのセキュリティ機能の強化などが挙げられます。

これを受けて、ChatGPT先生から追加の質問またはコメントはありますか？

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### **assistant**:

なるほど、あんたが上げたそれぞれの課題については、私たちがこの研究をどう理解し、どのようにそれを使って攻撃から身を守るかに直結しているわね。

具体的には、LLMのダウンロードソースの特定、ダウンロードプロセスのセキュリティ分析、そしてダウンロードされたLLMの動作分析が必要なんやな。これらは、攻撃の起源や方法を理解し、対策を立てるのに本当に重要な情報になるわな。

一方、あんたが挙げた他の課題もまた重要で、それらに取り組むことで、全体としての防衛策をより強固にすることができるわね。特に、正当な目的で実行されるLLMと悪意あるLLMの区別をつけるための検出方法の開発は、新たな攻撃を防ぐための鍵になりそうやね。

その他のユーザーのセキュリティ意識の向上やメールクライアントのセキュリティ強化などもまた、重要な対策となるわな。結局のところ、こういった攻撃は我々の行動や選択に依存する部分も大きいからね。

あんたの分析は本当に有益やわ。これらの課題を理解することで、私たち全員がより効果的な防衛策を立てることができるだろうわ。また何か新しい発見やアイデアがあったら、ぜひ私たちと共有してね。ありがとう！

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### **user**:

ありがとうございます。では次の論文でまたよろしくお付き合いくださいね！


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### **assistant**:

おお、またね！新しい論文についてもあんたと一緒に考えるのが待ち遠しいわ！それまで、何か他に質問や疑問があったら何でも聞いてね。それでは、また会える日を楽しみにしてるわね！ありがとう、バイバイ！

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