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GCRI · Künstliche Intelligenz und autonome Systeme

KI-Cybersicherheit

AI and cybersecurity meet in three ways: AI Systeme can be attacked, AI can help attackers, and AI can help defenders. Models can be poisoned, stolen, manipulated or made to leak data; their supply chains of data, weights and libraries carry new risks. This page sets out how these threats work, how AI systems are secured, and what evidence serves the security teams and regulators responsible.

01Registrieren

AI cyber security on the record.

02Die Frage

AI cyber security: how the risk develops.

Adversarial methods and model exposure. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

Mechanismus

Models are attack surfaces

Adversarial inputs, prompt injection, data extraction and model theft target the model itself. Classic application vulnerabilities still apply around it.

Mechanismus

The AI supply chain is long

Training data, pretrained weights, libraries and plugins come from many sources. Poisoned data or tampered models can introduce hidden behaviour.

Mechanismus

AI lowers the cost of some attacks

Generative AI can draft phishing, translate lures and help write code, lowering the skill barrier for some attacks. The size of this effect is studied and debated.

Mechanismus

AI assists defence

Machine learning detects anomalies, triages alerts and finds vulnerabilities. Defenders must also secure the AI tools they adopt.

03Simulator

Eine Kaskade durch voneinander abhängige Netze.

A Gefahren-Fußabdruck erfasst die gemeinsam gelegenen Anlagen in jeder Ebene; Fragmentierung, Abhängigkeit zwischen Ebenen und Überlastung der Überlebenden breiten den Ausfall dann aus. Die 3D-Ansicht trennt die Ebenen nach Tiefe. Lehrmodell mit angegebenen illustrativen Werten, keine Vorhersage.

Steuerung

Anlagen je Ebene
18
Gefahrenausdehnung
8 % der Fläche
Vermögenswerte, die von einer anderen Ebene abhängen
60%
Reservekapazität (Toleranz)
30%

Messwerte

Von der Gefahr getroffene Anlagen
7%
Noch funktionierende Anlagen
50%
Verstärkung des Anfangsschadens
6.8 times
Schritte bis zur Abwicklung
3
Zahlen, Methoden und Quellen
SchrittFunktionierende Rechenzentren (%)Funktionierende Netze (%)Stromversorgung in Betrieb (%)
08394100
1727894
2616750
3616722

Methoden

  1. Voneinander abhängige Netze Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
  2. Überlastkaskaden Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. Zwischenzentralitätslast Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. Mehrschichtige Netzwerke Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. Infrastrukturabhängigkeiten Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. Unsicherheitsfächer (Parameter-Monte-Carlo) Spiegelhalter, Pearson und Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. Sensitivität mit jeweils einem Faktor (Tornado) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Daten

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • Hauptstraßen Natural Earth
  • Eisenbahnen Natural Earth
  • Seehäfen Natural Earth
  • Flughäfen Natural Earth
  • Siedlungsflächen Natural Earth
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS-Tag/Nacht-Band) NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP) · Register nasa.gibs.context-live-layers
  • Naturereignisse (NASA EONET) NASA EONET · Register nasa.eonet.events
Eine Kaskade über voneinander abhängige Netzwerke. Illustratives Lehrmodell: Es läuft mit den über die Regler eingestellten Werten, nicht mit Messdaten. Methoden: voneinander abhängige Netzwerke (Buldyrev und andere (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464); Überlastkaskaden (Motter und Lai (2002), Physical Review E 66); Betweenness-Last (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25).
04Domänenübergreifend

AI changes cyber risk in every domain’s control systems.

05Methoden und Evidenz

How AI cyber security is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Systemmodell

The couplings between the systems in AI cyber security: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+Künstliche IntelligenzDatenGemeinschaftenWirtschaftR verstärkendB ausgleichend
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
06Indikatoren

Was gemessen wird und wie gut.

Jeder Indikator trägt seine Einheit, seinen Rhythmus, die Art der zugrunde liegenden Quelle und die Evidenzkennzeichnung, die ein Wert tragen würde. Es werden keine Werte gezeigt: Ein Programm liefert sie unter seiner eigenen Autorität.

IndikatorEinheitTaktQuellentypKennzeichnung
Vulnerabilities reported in AI frameworks and librariescount of CVE entriesmonatlichVulnerability databasesBERICHTET
Adversarial robustnessaccuracy under a stated attackper evaluationRobustness testingBEOBACHTET
Models with signed provenancepercent of deployed modelsper inventoryModel registriesDEKLARIERT
AI-related security incidentscount by techniquejährlichIncident reportsBERICHTET
Time to detect AI system compromisehoursper incidentIncident response recordsBEOBACHTET
Organisations with AI security policiespercent of surveyed organisationsper surveyIndustry surveysBERICHTET
07Quellen

Woher die Evidenz stammt.

Benannte öffentliche Datensätze und institutionelle Aufzeichnungen, jeweils mit ihrer Lizenzklasse. Quellen auf Vereinbarungsbasis werden nur zu ihren Bedingungen genutzt und niemals weiterveröffentlicht.

QuelleWas es liefertLizenzklasse
MITRE ATLASAdversarial tactics and techniques against AI Systeme, with case studiesPublic, licence to check
NIST adversarial machine learning taxonomyTerminology and taxonomy of attacks and mitigationsPublic domain, US government
National Vulnerability Database and CVE recordsVulnerabilities in AI softwarePublic domain, US government
ENISA reports on AI cybersecurityThreat landscape and good practice for securing AIPublic, ENISA terms
Joint guidance from national cyber agencies on secure AI system developmentSecure design, development, deployment and operationPublic, terms per agency
08Entscheidungen

Wer entscheidet und wozu die Evidenz dient.

Studio Künstliche Intelligenz und autonome System prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

Wer entscheidetDie FrageEvidenz, der diese Seite dient
Chief information security officersHow to secure AI systems the organisation builds or buysThreat models; supply chain checklists
National cybersecurity agenciesWhat guidance to issue on AI securityIncident and vulnerability evidence
EntwicklerWhich defences to build into models and applicationsRobustness testing; attack taxonomies

Ergebnisse, die dieses Thema hervorbringt

  • Threat models for AI deployments
  • AI supply chain security checklists
  • Robustness testing protocols
  • Evidence notes on AI-enabled attack trends
09Kernfragen

What security researchers ask.

  • How can inputs be crafted to make a model misbehave, and how robust are defences?
  • Can an attacker poison training data or tamper with model weights in the supply chain?
  • Can private training data or a model itself be extracted through its outputs?
  • How does AI change attackers’ and defenders’ capabilities?
10Mechanismen

The AI attack surface.

Adversarial examples are inputs altered in ways imperceptible to people that cause models to err. Data poisoning inserts malicious examples into training data to plant backdoors. Membership inference and extraction attacks recover information about training data or replicate a model through repeated queries. For language models, jailbreaks and prompt injection bypass intended restrictions.

On the other side, AI can help attackers find vulnerabilities, write malware variants and craft convincing phishing at scale, and help defenders triage alerts, analyse code and detect anomalies. The balance between the two is an open research question.

11Methoden und Daten

Security engineering for AI.

  1. 01

    Red-teaming

    Structured attempts to break a system, combining Cybersicherheit und Kryptografie and artificial intelligence and machine learning expertise. Red-teaming finds problems but cannot prove their absence.

  2. 02

    Threat modelling

    Mapping assets, adversaries and attack paths across data, training, deployment and supply chain.

  3. 03

    Robustness testing

    Measuring performance under adversarial perturbation. Robustness to known attacks does not imply robustness to new ones.

  4. 04

    Supply-chain integrity

    Provenance of datasets, models and dependencies, with signing and verification. Provenance tooling is still maturing.

13Where this page’s references

Where this page’s references lead.

Die Gremien und Dokumente, vor deren Hintergrund diese Seite gelesen wird. Status und Ausgaben ändern sich; jeder Link führt zur herausgebenden Stelle.

14Fragen

Fragen und Antworten.

What is data poisoning?
Manipulating training data so that a model learns hidden behaviours or performs worse, for example responding to a trigger in a way the attacker chooses.
What is MITRE ATLAS?
A knowledge base of adversary tactics and techniques against AI systems, modelled on MITRE ATT&CK, with real-world case studies.
Does AI make cyberattacks easier?
It can lower the effort for some tasks, such as writing phishing messages, according to agency assessments. How much it changes overall attack capability is still being studied.
Does the platform publish attack techniques?
Only at a level that supports defence, following responsible disclosure. Details that would mainly enable harm are not published.
How do I report a vulnerability?
Schreiben an das Formular für Sicherheitsmeldungen. Die Eingangsbestätigung nennt ein Aktenzeichen und den nächsten Schritt.
Is open release of model weights a security risk?
It is a trade-off. Open weights enable scrutiny, research and local control, and also make misuse and the removal of safeguards easier. The balance depends on the model’s capabilities.
Can AI defend against AI-enabled attacks?
It can help, but it is not a complete answer. Basic security practices, monitoring and human expertise remain essential.
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