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Proteção de API para fábricas de IA: O primeiro passo para a segurança da IA

Miniatura de Byron McNaught
Byron McNaught
Publicado em 19 de dezembro de 2024

Há um velho provérbio muito relevante para a IA: “uma jornada de mil milhas começa com um único passo”.

Os applications e ecossistemas de IA estão conquistando o mundo, exigindo que cada organização avalie sua prontidão. Na F5, estamos vendo dois tipos de organizações que estão em uma jornada de IA: aquelas que desenvolvem soluções diferenciadas por meio de investimentos estratégicos, como veículos autônomos ou modelos de grande linguagem (LLMs), e empresas que implantam e otimizam IA para eficiência e inovação organizacional. Líderes empresariais estão ansiosos para implementar funcionalidades e aplicativos de IA generativa para aumentar a produtividade, enquanto líderes de segurança e gerenciamento de riscos estão se esforçando para garantir a governança para adoção segura de aplicativos de IA emergentes e um ecossistema crescente de infraestrutura, ferramentas, modelos, estruturas e serviços associados para entregá-los, otimizá-los e protegê-los. As fábricas de IA estão surgindo como um modelo para implementar produtos e serviços diferenciados de IA.

Então, a IA é uma moda passageira? Um frenesi? Uma revolução? Ou um apocalipse? O futuro ainda está para ser visto. 

Se você der um passo para trás e olhar o panorama geral, uma coisa fica clara: o tecido conjuntivo dos aplicativos de IA são as APIs. Na verdade, um tema comum que discutimos com nossos clientes globais é “Um mundo de IA é um mundo de APIs”. APIs são as interfaces que usamos para treinar modelos de IA e usar esses modelos. Elas também são as mesmas interfaces que agentes mal-intencionados usam para roubar dados de modelos, tentar fazer jailbreak e abusar de modelos de IA e até mesmo inverter e roubar os próprios modelos. Da mesma forma que os defensores ignoraram a importância da visibilidade e segurança da API na nuvem e a mudança para aplicativos modernos baseados em microsserviços, o grande momento de “lâmpada” é a percepção de que não podemos proteger modelos de IA sem proteger as interfaces que os atendem.

Dado o papel central das APIs na criação e entrega de applications com tecnologia de IA, é essencial projetar a visibilidade, a segurança e a governança da API no processo de desenvolvimento e treinamento de IA em um estágio inicial.  Também é fundamental que padrões e controles normais de uso, como limites de taxa e sanitização de dados, sejam incorporados durante a fase de design. Com essa abordagem, a adoção segura de IA se torna menos assustadora. A segurança da API é fundamental para proteger applications de IA, pois aplicativos de IA generativos são especialmente dependentes de APIs. Então, o primeiro passo na jornada da IA começa. Aqui estão quatro afirmações principais sobre por que a segurança de API é necessária para a segurança de IA e a adoção segura de fábricas de IA.

Afirmação nº 1: Os aplicativos de IA são os mais modernos dos aplicativos modernos

Anteriormente em nossa série sobre fábricas de IA, definimos uma fábrica de IA como um grande investimento em armazenamento, rede e computação que atende a requisitos de treinamento e inferência de alto volume e alto desempenho. Assim como as fábricas tradicionais, as fábricas de IA aproveitam modelos de IA pré-treinados para transformar dados brutos em inteligência. Os aplicativos de IA são simplesmente os mais modernos dos aplicativos modernos, fortemente conectados por meio de APIs e altamente distribuídos.

Começamos com a premissa de que um aplicativo de IA é um aplicativo moderno, com os mesmos desafios familiares para entrega, segurança e operação, e que os modelos de IA aumentarão radicalmente o número de APIs que precisam de entrega e segurança. 

Então, missão cumprida! Conseguimos, certo? Sabemos como entregar aplicativos modernos com segurança. Temos práticas recomendadas de segurança de application bem estabelecidas e entendemos as complexidades da proteção de APIs. Temos soluções que fornecem proteção abrangente e segurança consistente em ambientes distribuídos.

Não tão rápido! Guarde seus GPTs enquanto nos aprofundamos brevemente nos detalhes.

Embora os aplicativos de IA compartilhem os mesmos riscos e desafios dos aplicativos modernos (ambos são essencialmente sistemas baseados em API), os aplicativos de IA têm implicações específicas: treinamento, ajuste fino, inferência, geração aumentada de recuperação (RAG) e pontos de inserção em fábricas de IA.

Então, sim, os aplicativos de IA, assim como os aplicativos modernos, têm uma natureza altamente distribuída, criam dispersão de ferramentas e complicam os esforços para manter visibilidade consistente, aplicação uniforme de políticas de segurança e correção universal de ameaças em arquiteturas híbridas e multinuvem. Além de lidar com essa “ bola de fogo ” de risco e complexidade, os defensores devem lidar com a natureza aleatória das solicitações humanas e a natureza altamente variável do conteúdo adquirido pela IA, que pode levar a respostas imprevisíveis da IA, bem como considerações sobre normalização de dados, tokenização, incorporação e preenchimento de bancos de dados vetoriais.

Reunir dados em fábricas de IA cria um ecossistema empresarial holístico e conectado, e a integração e as interfaces entre todas essas partes móveis exigem uma postura de segurança de API robusta.

Diagrama de bola de fogo

As empresas de hoje estão gerenciando um número crescente de aplicativos e APIs em um ambiente híbrido e multicloud cada vez mais complexo. Na F5, chamamos o risco e a complexidade crescentes de “bola de fogo”.

Afirmação nº 2: Os aplicativos de IA são interconectados por APIs

O surgimento de sistemas baseados em API a partir de esforços rápidos de modernização levou a uma proliferação de arquitetura em data centers, nuvens públicas e edge. Isso foi registrado pela pesquisa anual da F5, incluindo nosso Relatório de Estratégia de Application de 2024: Segurança de API | Relatório A vida secreta das APIs .

A complexidade das arquiteturas híbridas e multicloud é intensificada pelos aplicativos de IA. As organizações estão avaliando rapidamente e empregando diligentemente estratégias de governança para uma ladainha de aplicativos de IA e modelos de IA subjacentes, decidindo, em última instância, por um AI-SaaS, hospedado na nuvem, auto-hospedado ou hospedado na borda abordagem , às vezes com base em casos de uso e por aplicativo. Por exemplo, alguns casos de uso envolvem treinamento no data center antes da produção, quando a inferência é realizada na borda.

A conectividade com esses modelos e serviços associados é amplamente facilitada por meio de APIs. Por exemplo: conexões com serviços populares para inferência. Os aplicativos de IA trazem um aumento exponencial no uso de API, já que uma única API pode ter milhares de endpoints, e as chamadas de API podem ficar ocultas na lógica de negócios, fora do alcance das equipes de segurança. Isso leva a uma complexidade insustentável e a sérias implicações para a gestão de riscos.

Acontece que a nuvem não engoliu o mundo, mas as APIs sim. E a IA vai comer tudo. Conforme descrito em nossa postagem do blog, Seis motivos pelos quais a multinuvem híbrida é o novo normal para empresas , um ambiente altamente distribuído oferece flexibilidade para implantação de aplicativos de IA e serviços associados que garantem desempenho, segurança, eficiência e precisão. Isso é especialmente importante para questões de gravidade de dados . Não é surpresa que 80% das organizações executem aplicativos de IA na nuvem pública e 54% os executem no local. Independentemente da abordagem, cada faceta da arquitetura deve ser protegida, e proteger as APIs é o primeiro lugar para começar. 

Afirmação nº 3: Os aplicativos de IA estão sujeitos a riscos conhecidos e novos

É crucial proteger as APIs que são portas de entrada para funcionalidades de application de IA e trocas de dados contra riscos de segurança. Embora as mesmas explorações de vulnerabilidades, ataques de lógica de negócios, abuso de bots e riscos de negação de serviço (DoS) se apliquem, há considerações adicionais para pontos de inserção novos e modificados dentro de fábricas de IA e riscos para LLMs por meio de interfaces de processamento de linguagem natural (NLP), plug-ins, conectores de dados e serviços downstream — durante treinamento, ajuste fino, inferência e RAG. Além disso, ataques conhecidos como DoS têm considerações adicionais; mitigações para DDoS volumétrico e DoS de application L7 não compensam completamente os riscos de DoS de modelo . Os aplicativos de IA também apresentam um paradoxo de explicabilidade, ressaltando a importância da rastreabilidade para ajudar a compensar alucinações, preconceitos e desinformação.

E os atacantes não estão parados. A IA generativa democratiza ataques e aumenta a sofisticação de campanhas de cibercriminosos e de estados-nação. Os agentes LLM agora podem hackear aplicativos da web e APIs de forma autônoma, por exemplo, executando tarefas complexas como extração cega de esquemas de banco de dados e injeções de SQL sem precisar conhecer a vulnerabilidade com antecedência.

Embora os novos riscos de IA estejam gerando muito burburinho, a importância da segurança de API para fábricas de IA não pode ser exagerada. É urgente. O aumento da superfície de API para aplicativos de IA é impressionante. Todo CISO precisa incorporar a segurança de API como parte dos programas de governança de IA, já que o mantra central de qualquer guia de sobrevivência de CISO deve ser "você não pode proteger o que não pode ver". Se você não tiver um inventário das interfaces por trás de seus aplicativos de IA, terá um modelo de ameaça incompleto e lacunas em sua postura de segurança .

Afirmação nº 4: Os defensores devem se adaptar

As applications de IA são dinâmicas, variáveis ​​e imprevisíveis. A adoção segura de aplicativos de IA exige maior ênfase na eficácia, criação de políticas robustas e operações automatizadas. As tecnologias de inspeção desempenharão um papel crítico e evolutivo na segurança.

Para segurança de API em aplicativos e ecossistemas de IA, em particular, as organizações precisarão compensar a maior probabilidade de uso inseguro de APIs de terceiros arquitetando a segurança para chamadas de API de saída e casos de uso relacionados, além dos controles de segurança de entrada que estão amplamente implementados. As soluções de gerenciamento de bots não podem depender apenas da identificação “humana” ou “de máquina”, dado o aumento do tráfego entre serviços e Leste-Oeste , por exemplo, dos fluxos de trabalho do RAG. E como a cadeia de suprimentos de applications LLM pode ser vulnerável e impactar a integridade dos dados de treinamento, modelos e plataformas de implantação (que geralmente são provenientes de terceiros e podem ser manipulados por meio de ataques de adulteração ou envenenamento), os controles de segurança precisam ser implementados em todos os lugares: no data center, nas nuvens, na borda e do código, passando pelos testes, até a produção.  

A tecnologia AI Gateway desempenhará um papel fundamental em ajudar as equipes de segurança e risco a mitigar riscos aos LLMs, como injeção rápida e divulgação de informações confidenciais, mas o primeiro passo na jornada de segurança da IA começa com a proteção de APIs que conectam aplicativos de IA e ecossistemas de IA, tornando a segurança intrínseca em todo o ciclo de vida do aplicativo de IA.

Segurança de API dentro de uma arquitetura de referência de IA

Desde a proteção de interações entre um application front-end e uma API de serviço de inferência, até a inspeção de interações do usuário com aplicativos IA-SaaS e a proteção da conectividade entre plug-ins, conectores de dados e serviços downstream, a adoção segura de aplicativos de IA e fábricas de IA depende da segurança da API.

A plataforma F5 fornece defesa contínua de API e uma postura de segurança consistente, além de permitir que líderes empresariais inovem com confiança, dando às equipes de segurança e risco os recursos necessários para construir fábricas de IA com segurança.

Arquitetura de referência F5 AI

O foco da F5 em IA não para por aqui: explore como a F5 protege e entrega aplicativos de IA em qualquer lugar .