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Agent Threat Model 与 Prompt Injection

1. 为什么这组知识要一起学

本章从 blast radius 出发:模型不可完全信任,外部内容也不可完全信任,因此安全必须落在 capability、isolation、identity 和 audit。

这几个知识点处在同一条工程链上。如果只记单个名词,很容易在真实系统里把责任放错层:例如让模型管理程序事实、让数据库 transaction 承担外部 API 原子性,或把一个 provider SDK 的行为误认为 Agent 的通用规律。

2. Mental Model

安全目标不是让模型“永远不犯错”,而是把它可能造成的 blast radius 限制在可接受边界。

text
Untrusted Input/Content → Model Decision → Capability/Permission → Approval → Sandbox/Network/Credential Boundary → Audit

3. 核心机制

Threat Model

Threat model 先定义资产、入口、信任边界和最大损害。Indirect injection 来自网页/文件/tool result,不能因为文本像指令就提升权限。

Prompt Injection

Threat model 先定义资产、入口、信任边界和最大损害。Indirect injection 来自网页/文件/tool result,不能因为文本像指令就提升权限。

Indirect Prompt Injection

Threat model 先定义资产、入口、信任边界和最大损害。Indirect injection 来自网页/文件/tool result,不能因为文本像指令就提升权限。

4. 最小实现 / 伪代码

下面代码只表达边界和生命周期,不要求照抄到项目中:

python
decision = policy.authorize(
    principal=user,
    capability=tool.capability,
    resource=resource_scope,
    risk=tool.risk_level,
)
if decision.requires_approval:
    return interrupt(decision)

真正实现时应把 I/O、状态持久化、错误翻译和策略注入拆成可测试组件,而不是把示例扩成一个巨型函数。

5. 在 Shadow Harness 中怎么落地

PolicyEngine + CapabilitySet + CredentialBroker + SandboxAdapter + AuditLog;未信任 workspace 配置不应在 trust 建立前执行。

建议为本章涉及的行为留下明确的 domain object、interface 和 trace event;只要一个关键行为只能通过读日志猜测,就说明 Runtime contract 仍不够清晰。

6. Production Engineering 检查项

  • least privilege
  • 凭证按用户/工具/资源最小授权
  • network deny-by-default 视场景
  • 多租户数据/secret 隔离
  • trace 做 redaction/retention

7. Failure Modes

7.1 只靠 system prompt 防注入

当出现「只靠 system prompt 防注入」时,先画 trust boundary 和 capability graph,复现实际可访问文件/网络/secret/tenant,而不是只看模型文本输出。 这类问题通常需要修改 contract、policy、state 或 adapter,而不是只追加 Prompt。

7.2 container = 完整 sandbox

当出现「container = 完整 sandbox」时,先画 trust boundary 和 capability graph,复现实际可访问文件/网络/secret/tenant,而不是只看模型文本输出。 这类问题通常需要修改 contract、policy、state 或 adapter,而不是只追加 Prompt。

7.3 用户频繁点允许导致 approval fatigue

当出现「用户频繁点允许导致 approval fatigue」时,先画 trust boundary 和 capability graph,复现实际可访问文件/网络/secret/tenant,而不是只看模型文本输出。 这类问题通常需要修改 contract、policy、state 或 adapter,而不是只追加 Prompt。

7.4 tool result 里的恶意指令被当高权限指令

当出现「tool result 里的恶意指令被当高权限指令」时,先画 trust boundary 和 capability graph,复现实际可访问文件/网络/secret/tenant,而不是只看模型文本输出。 这类问题通常需要修改 contract、policy、state 或 adapter,而不是只追加 Prompt。

8. Trade-offs

人工逐步审批监督强但疲劳;containment 降低 blast radius;成熟系统组合行为监督与能力约束。

设计记录最好明确:当前约束是什么、备选方案有哪些、为什么现在选这个、未来什么条件出现时需要重构。 这样 ADR 才能随着模型和基础设施变化被重新审视。

9. Experiment / Evaluation

红队 indirect prompt injection、路径逃逸、网络 exfiltration、secret read、跨 tenant access,并验证审计记录。

实验应固定数据集、版本和环境,至少记录 success、latency、token/cost、attempt/step 数以及失败类型;涉及随机模型时需要重复运行而不是只看一次结果。

10. 常见问题

基础:Threat Model 最容易被误解的点是什么?

Threat model 先定义资产、入口、信任边界和最大损害。Indirect injection 来自网页/文件/tool result,不能因为文本像指令就提升权限。

机制:这些能力在一次 Run 的哪个生命周期阶段生效?

沿着 Untrusted Input/Content → Model Decision → Capability/Permission → Approval → Sandbox/Network/Credential Boundary → Audit 找位置,并明确它的输入、输出、持久化事实和失败传播。

工程:如果这一层失败,应该由谁恢复?

先区分 transient failure、invalid input、permission、semantic failure 与 irreversible side effect。恢复策略属于拥有该状态与副作用的 Runtime/adapter,而不是交给模型自由决定。

设计:规模扩大 10 倍后,哪个假设最先失效?

优先检查 context/token、并发/连接池、catalog 大小、持久化吞吐、trace 体积、身份与租户隔离。不要默认“多加机器”能解决语义和一致性问题。

11. Sources

12. 本文结论

掌握本文的标准不是能背定义,而是能画出数据流、写出最小 contract、解释失败恢复,并用测试或 benchmark 证明设计没有只停留在概念层。

AI Engineering · Agent · Harness · Backend Systems