[AIツール利用者向け]OpenAI、強化学習でプロンプトインジェクション攻撃を自動検出——ChatGPT Atlasの防御を強化

目次

はじめに

 OpenAIが2025年12月22日、ChatGPT Atlasのブラウザエージェントに対するプロンプトインジェクション攻撃への対策を強化したと発表しました。強化学習を活用した自動レッドチーミングシステムにより、実際の攻撃が発生する前に脆弱性を発見し、防御を強化する取り組みです。本稿では、この発表内容をもとに、プロンプトインジェクションのリスクと防御強化の仕組みについて解説します。

参考記事

要点

  • ChatGPT Atlasのエージェントモードは、ブラウザ内でユーザーと同様の操作を実行できるため、プロンプトインジェクション攻撃の標的となりやすい
  • OpenAIは強化学習を用いた自動攻撃者を開発し、エージェントに対する新たな攻撃パターンを継続的に発見している
  • 自動レッドチーミングにより、ユーザーの不在時に辞表メールを送信させる攻撃など、数十から数百ステップに及ぶ複雑な攻撃シナリオを検出した
  • 発見された攻撃に対する敵対的訓練を実施し、新たに強化されたモデルチェックポイントを全ユーザーに展開した
  • ユーザーには、ログアウトモードの活用、確認要求の慎重な確認、明確な指示の提供などが推奨される

詳細解説

ChatGPT Atlasのエージェントモードとプロンプトインジェクションリスク

 ChatGPT Atlasのエージェントモードは、ブラウザ内でウェブページを閲覧し、クリックやキー入力などの操作を実行できる機能です。この機能により、ユーザーの日常的なワークフローを直接支援できます。

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 しかし、エージェントが高度な操作を実行できることは、同時にセキュリティリスクも高めます。プロンプトインジェクション攻撃とは、AIエージェントが処理するコンテンツに悪意のある指示を埋め込み、エージェントの動作を乗っ取る攻撃手法です。従来のウェブセキュリティリスク(フィッシングやソフトウェアの脆弱性)に加えて、エージェント自体を標的とする新たな脅威ベクトルと言えます。

 OpenAIは具体例として、攻撃者が悪意のあるメールを送信し、エージェントにユーザーの要求を無視して機密の税務書類を攻撃者のメールアドレスに転送させるシナリオを挙げています。エージェントがメールやウェブページ、共有ドキュメント、ソーシャルメディアなど、信頼できないコンテンツを処理する範囲は事実上無制限であり、成功した攻撃の影響も同様に広範囲に及ぶ可能性があります。

 OpenAIは複数の防御層を構築してきましたが、プロンプトインジェクションは今後も長期的に取り組むべき課題と考えられます。

強化学習による自動攻撃発見の仕組み

 OpenAIは防御を強化するため、本番環境のエージェントシステムに対する新たなプロンプトインジェクション攻撃を継続的に探索しています。攻撃の発見は、堅牢な対策を構築するための前提条件となります。

 この探索を大規模に実施するため、OpenAIはLLMベースの自動攻撃者を構築し、ブラウザエージェントを攻撃できるプロンプトインジェクションを発見するよう訓練しました。この自動攻撃者は強化学習によってエンドツーエンドで訓練されており、自身の成功と失敗から学習してレッドチーミングスキルを向上させます。

 強化学習は、機械学習の一分野で、エージェントが環境との相互作用を通じて試行錯誤しながら最適な行動を学習する手法です。この手法が選ばれた理由として、OpenAIは以下の3点を挙げています。

 第一に、長期的で連続的でない攻撃目標の最適化です。実際に発生し得る高度な敵対的タスク(メール送信や銀行取引など)は、多くの推論ステップと環境との相互作用を必要とし、成功信号が疎で遅延する特性があります。強化学習は、このような疎で遅延した報酬構造に適していると考えられます。

 第二に、最先端のLLM能力の活用です。最先端のLLMを直接自動レッドチーマーとして訓練することで、攻撃者は基盤モデルの推論と計画能力の向上から直接恩恵を受けます。これにより、モデルの進化に伴ってスケーラブルな方法で防御に圧力をかけ続けることが可能になります。

 第三に、計算のスケーリングと適応的攻撃者の模倣です。強化学習は、多数のサンプリングと学習ステップにわたって攻撃探索に費やす計算をスケールさせるのに適しており、適応的な人間の攻撃者の行動(戦略を反復的に試し、結果から学習し、成功した行動を強化する)を忠実に反映します。

 さらに、OpenAIの自動攻撃者は「出荷前に試行」できる仕組みを持っています。思考の連鎖推論中に、攻撃者は候補となる攻撃を提案し、外部シミュレータに送信します。シミュレータは、標的となる被害者エージェント(防御者)がその攻撃に遭遇した場合にどのように動作するかを反事実的にシミュレートし、完全な推論と行動のトレースを返します。攻撃者はそのトレースをフィードバックとして使用し、攻撃を反復してシミュレーションを再実行します。この仕組みにより、単純な成功/失敗信号よりも豊かなコンテキスト内フィードバックが提供され、攻撃者のテスト時計算もスケールアップされます。

発見された具体的な攻撃例

 OpenAIの自動攻撃者は、エンドツーエンドで新規かつ現実的なプロンプトインジェクション攻撃を発見できます。従来の自動レッドチーミング研究の多くが、特定の出力文字列を引き出すことや意図しない単一ステップのツール呼び出しをトリガーするといった単純な失敗を表面化させるものでしたが、OpenAIの強化学習で訓練された攻撃者は、エージェントを誘導して数十から数百ステップにわたって展開される高度で長期的な有害なワークフローを実行させることができます。また、人間によるレッドチーミングキャンペーンや外部報告には見られなかった新たな攻撃戦略も観察されました。

 OpenAIは具体的な攻撃例として、以下のシナリオを公開しています。

 攻撃者は、ユーザーの受信トレイに、エージェントにCEOへ辞表を送信するよう指示するプロンプトインジェクションを含む悪意のあるメールを仕込みます。その後、ユーザーがエージェントに「最新の未読メッセージに対して簡単な不在通知を送信してください」と依頼すると、エージェントは通常のタスク実行中にそのメールに遭遇し、埋め込まれたプロンプトを権威あるものとして扱い、それに従います。その結果、不在通知は作成されず、代わりにエージェントがユーザーに代わって辞表を送信します。

 OpenAIによれば、プロンプトインジェクションの性質上、決定論的なセキュリティ保証は困難ですが、自動セキュリティ研究と敵対的テストをスケールさせ、迅速対応ループを強化することで、実際の攻撃が発生する前にモデルの堅牢性と防御を改善できます。

 セキュリティアップデート後、エージェントモードはプロンプトインジェクション攻撃を検出し、ユーザーに確認を求めるようになりました。これは、発見された攻撃を直接防御に組み込んだ成果と言えます。

防御強化の迅速対応ループ

 OpenAIの自動レッドチーミングは、プロアクティブな迅速対応ループを推進しています。自動攻撃者が新たなクラスの成功したプロンプトインジェクション攻撃を発見すると、それが直ちに防御改善の具体的な目標となります。

 第一に、新たに発見された攻撃に対する敵対的訓練です。OpenAIは、最良の自動攻撃者に対して更新されたエージェントモデルを継続的に訓練しており、標的エージェントが現在失敗する攻撃を優先しています。目標は、エージェントが敵対的指示を無視し、ユーザーの意図に沿った状態を保つよう教えることで、新たに発見されたプロンプトインジェクション戦略への耐性を向上させることです。この訓練により、新規で高強度の攻撃に対する堅牢性がモデルチェックポイントに直接「焼き付けられます」。実際に、最近の自動レッドチーミングは、すでに全ChatGPT Atlasユーザーに展開された新たな敵対的訓練済みブラウザエージェントチェックポイントを直接生成しました。

 第二に、攻撃トレースを用いた広範な防御スタックの改善です。自動レッドチーマーが発見した多くの攻撃経路は、モデル自体の外側、例えば監視、モデルのコンテキストに配置される安全指示、またはシステムレベルのセーフガードにおける改善機会も明らかにします。これらの発見により、エージェントチェックポイントだけでなく、完全な防御スタックを反復改善できます。

 第三に、実際の攻撃への対応です。このループは、実際に発生している攻撃への対応にも役立ちます。グローバルな環境で潜在的な攻撃を監視する際、外部の敵対者が使用している技術と戦術を取り入れ、このループに投入し、彼らの活動をエミュレートして、プラットフォーム全体にわたる防御的変更を推進できます。

 この取り組みは、セキュリティにおける馴染み深い教訓を強化します。すなわち、より強力な保護への確実な道は、実システムを継続的に圧力テストし、失敗に反応し、具体的な修正を出荷することです。

長期的な取り組みとユーザー向けの推奨事項

 OpenAIは、敵対者が適応し続けることを予想しています。プロンプトインジェクションは、ウェブ上の詐欺やソーシャルエンジニアリングと同様に、完全に「解決される」ことはないと考えられます。しかし、プロアクティブで高度に応答的な迅速対応ループは、時間の経過とともに実世界のリスクを大幅に削減し続けることができると期待されます。自動攻撃発見、敵対的訓練、システムレベルのセーフガードを組み合わせることで、新たな攻撃パターンをより早く特定し、ギャップをより速く埋め、悪用のコストを継続的に高めることができます。

 ChatGPT Atlasのエージェントモードは強力ですが、同時にセキュリティ脅威の表面も拡大します。このトレードオフを明確に認識することが、責任ある構築の一部です。OpenAIの目標は、反復ごとにAtlasを有意義により安全にすることです。すなわち、モデルの堅牢性を向上させ、周辺の防御スタックを強化し、実際の悪用パターンを監視することです。

 一方で、OpenAIはユーザーに対して、エージェント使用時のリスクを軽減するための以下の推奨事項を提示しています。

 第一に、可能な限りログインアクセスを制限することです。OpenAIは、タスクにログインしているウェブサイトへのアクセスが不要な場合、またはタスク中にサインインする特定のサイトへのアクセスを制限する場合は、AtlasのAgent使用時にログアウトモードを活用することを推奨しています。

 第二に、確認要求を慎重に確認することです。購入の完了やメールの送信など、特定の重要なアクションについては、エージェントは進行前にユーザーの確認を求めるよう設計されています。エージェントがアクションの確認を求めた場合は、アクションが正しいこと、共有される情報がそのコンテキストに適切であることを確認する時間を取ることが重要です。

 第三に、可能な限り明確な指示を与えることです。「メールを確認して必要なアクションを取ってください」のような過度に広範なプロンプトは避けるべきです。広い裁量は、セーフガードが整っていても、隠されたコンテンツや悪意のあるコンテンツがエージェントに影響を与えやすくします。エージェントに特定の、明確に範囲が定められたタスクを実行するよう依頼する方が安全です。これによってリスクが完全に排除されるわけではありませんが、攻撃の実行は困難になります。

 エージェントが日常的なタスクの信頼できるパートナーとなるためには、オープンウェブが可能にする操作の種類に対して耐性を持つ必要があります。プロンプトインジェクションへの防御強化は長期的なコミットメントであり、OpenAIの最優先事項の一つと考えられます。

まとめ

 OpenAIは、ChatGPT Atlasのエージェントモードに対するプロンプトインジェクション攻撃への防御を継続的に強化しています。強化学習を用いた自動レッドチーミングシステムにより、実際の攻撃が発生する前に新たな脆弱性を発見し、迅速に対策を展開する取り組みは、エージェントセキュリティの重要な進展と言えます。今後も、自動攻撃発見と防御強化のサイクルを繰り返すことで、より安全なエージェント環境の実現が期待されます。

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