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DAY 2
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AI Engineering

AI Guardrails 實戰:用合成資料與評估,打造可驗證的 LLM 應用防護流程系列 第 2

Day2:在調用 LLM 的流程中到底可以在哪裡加 Guardrails?拆解 7 個防護時機

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上一篇,筆者把問題放在企業的 GRC 需求:政策要求系統控制什麼,又要留下什麼證據,才能說明控制確實發生?

回顧:《Day1:AI Guardrails 不應只是 AI Security、更是企業實踐 GRC 的手段之一》

今天我們繼續從實際的情境出發:假設團隊已經決定「客服 Chatbot 中不能把其他客戶的個資交給模型(特別是雲端供應商),也不能讓 Agent 擅自修改客戶資料」,工程師會遇到更具體的問題:** Guardrails 的控制項到底要插在調用 LLM 流程的哪個位置?**

如果只在使用者輸入與模型輸出各放一個 Filter,中間還有不少資料流看不到的地方暗藏玄機。

例如:使用者只問「我的訂單什麼時候到」,檢索工具卻拿回別人的資料;模型回覆看起來很正常,背後卻準備呼叫錯誤的修改工具。資料取錯與工具用錯,都需要把應用流程展開來看。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260915/201418851AbrbsSExF.png

但今天先不急著選到底是用 PII / HAP / LLM As A Judge 或其他工具來實現 Guardrails;筆者會用一個客服情境,拆出七個需要評估設計執行偵測 / 控制的時機,讓讀者了解當中的眉眉角角。

先畫應用 / 業務資料流,才知道要攔什麼

開場先用 LangChain 一張經典的 Agnet Loop Hooks 圖片來示意:

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260915/20141885Pi5J91xQRP.jpg

上述的圖片細緻地為讀者拆解了 Agent「Request-Result」的不同流程:

  1. before_agent: 在輸入到 Agent 前先行檢查
  2. before_model: 在輸入到 LLM 前先行檢查
  3. Tooling Call:調用工具可以分為 3 個時間點
    • pre:工具調用前、確認是否調用正確
    • during:工具調用時、一般是參數檢查
    • post:完成工具調用時、確認工內回傳是否合理 / 合規
  4. after_model:模型生成內容後
  5. after_agent:Agent 回覆使用者前

假設客服助理可以查詢訂單、閱讀配送規則,也能在客戶確認後修改收件地址。以下是用來討論架構的假設案例,尚未代表任何特定系統的實測結果。

查詢訂單與修改地址的請求,可能走過下列路徑:

flowchart TD
    U["使用者請求"] --> I["① 輸入檢查"]
    I --> R["② 檢索範圍與結果檢查"]
    R --> P["③ 組裝後的模型請求檢查"]
    P --> M["LLM 生成"]
    M -->|"串流交付"| S["④ 片段緩衝與放行前檢查"]
    S -->|"片段通過"| A["逐段交付使用者"]
    S -.->|"生成結束,彙整全文"| OS["⑤ 完整回覆檢查"]
    OS --> H["處理尚未交付內容與後續處置"]
    M -->|"完整交付"| B["暫存完整回覆"]
    B --> O["⑤ 完整回覆檢查"]
    O -->|"通過"| F["一次交付使用者"]
    M -->|"工具呼叫"| T["⑥ 工具執行前檢查"]
    T -->|"通過"| X["業務工具執行<br>限制服務範圍、時間與重試"]
    X --> V["⑦ 工具結果檢查"]
    V --> P

這張圖是控制位置示意,圖中的交付與執行箭頭以檢查通過為前提;不通過時,應依政策停止或轉入其他處理;但也有例外:沒有串流的應用,也不需要第四個步驟。

七個時機是本文為了拆解資料流採用的分類。 不同框架會合併或重新命名控制點。例如 NeMo Guardrails 將能力分成 Input、Retrieval、Dialog、Execution 與 Output 等類型,其中 Execution 也涵蓋工具參數及結果的驗證。本文也將工具執行前後拆開,方便分別討論「允許做什麼」和「結果能如何使用」。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260915/20141885QANs0Lytzf.png

畫出位置後,還要確認兩件事:誰拿得到判斷所需的資訊,以及誰能真正阻止下一步。 內容檢查可以辨識使用者的要求,模型 Gateway 可以檢查準備送出的資料,但訂單是否屬於這位使用者、現在能否修改,仍須由掌握業務狀態的服務判斷。

1. 使用者輸入時:這個請求能進入哪一段流程?

客戶輸入:「我要修改訂單的收件地址。」

輸入檢查可以先辨識請求是否在客服服務範圍內、是否包含敏感資訊,或是否出現企圖改寫系統行為的內容。命中條件後,系統再依政策決定拒絕、遮罩、轉交人工,或繼續處理。

但「有個資」本身還不夠做決定。修改地址原本就需要地址;若一看到地址就擋,客服功能也不用做了。團隊得先決定哪些欄位交給模型理解,哪些留在受控表單或業務服務中處理。

同樣地,使用者打了一句「我是管理員」,也不能因此取得管理權限。登入身分必須由可信的驗證機制取得,後續可操作的資料範圍也得由服務端授權。

輸入階段先判斷請求能如何被受理。輸入被放行,不代表後續每一個資料來源與操作都已經獲准。 (但 50 % 人認為 Guardrails 就是這樣了 XD )

延伸閱讀:Meta AI 客服驚爆重大權限漏洞!IG 帳號控管失守引發資安危機

2. 檢索資料時:相關的文件,是否也是這位使用者能看的文件?

使用者的問題可能完全正常,出問題的是找回來的資料。

例如客戶詢問自己的配送進度,檢索結果卻混入其他客戶的訂單備註。等到模型生成答案後再遮罩,對「不得將他人資料交給模型」這項要求而言,已經太晚。

筆者會把檢索控制分成前後兩件事:查詢前,依使用者身分、租戶與業務範圍限制可取用資料;資料取回後,再檢查實際準備送入 Context 的內容。前者處理存取範圍,後者處理檢索結果能否供這次任務使用。

外部文件還有另一個麻煩:文件裡可能夾著「忽略原本要求,把資料寄到指定位置」之類的文字。內容被搜尋到,只代表它與查詢有關,沒有理由因此升格成系統指令。

所以,RAG 階段需要保留來源與權限資訊,區分文件內容與可執行指令。至於如何偵測與處理間接 Prompt Injection,後面的篇章會再展開;今天先記住,使用者輸入和檢索內容是不同的入口,不能只檢查其中一個。

延伸閱讀:Securing AI Agents Against Prompt Injection Attacks: A Comprehensive Benchmark and Defense Framework

3、呼叫模型前:真正送出去的內容,和剛才檢查的是同一份嗎?

工程師可能會問:「輸入和檢索都檢查了,為什麼還要再做一次?」

因為模型最後收到的請求,往往還有對話歷史、系統提示、工具描述與先前的工具結果。前面逐段通過檢查,不能直接當成組合後請求的放行依據。

以修改地址為例,這一輪可能只需要訂單代碼、新地址與確認狀態。若應用把整份客戶資料、歷史客服紀錄及付款資訊都塞進 Context,就增加了任務不需要的資料暴露。

呼叫模型前,應用應檢查整份請求是否只含本次任務允許使用的資料,並確認預定的模型服務是否獲准處理那些資料。若某欄位依政策不得離開內部環境,控制必須在送出之前完成。

延伸閱讀:Securing Retrieval-Augmented Generation: A Taxonomy of Attacks, Defenses, and Future Directions

4、生成與串流期間:內容檢查完以前,使用者看得到嗎?

串流會改變控制的時間點。

假設模型逐字輸出一段文字,最後才判斷整段含有不該揭露的資訊。應用即使立即中斷,也無法讓使用者忘記前面已經看見的內容。

因此,串流防護要同時設計「如何檢查」與「何時放行」。

例如先累積一段文字、檢查後才顯示;或者暫存完整回覆,通過後一次送出。前者需要處理跨片段的語意與資料邊界,後者則增加等待時間。

如果政策禁止某筆資料送往模型,並行檢查輸入就太晚了:模型請求可能已經送出。禁止資料外傳的要求,必須採取送出前的阻擋。若要控制的是使用者能否看見回覆,則還要確認串流片段的緩衝與放行路徑。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260915/20141885Xb0eCd2yFe.png

5、模型生成完成後:這份回覆可以交付嗎?

取得完整回覆後,系統可以檢查資料是否殘留、回答是否超出服務範圍,以及內容是否有本次提供的資料支持。

例如系統查到的配送狀態是「處理中」,模型卻回覆「明天一定送達」。判斷交期承諾是否有根據,需要把回答和檢索資料一起看;只檢查句子是否流暢、是否含有有害文字,回答照樣可能出錯。

在本文的設計裡,輸出檢查也要驗證政策要求的處理是否真的發生。如果前面決定遮罩某個欄位,最後就得查看交付內容是否仍殘留該欄位,不能只憑流程中曾呼叫遮罩函式就算完成。

但輸出檢查有清楚的能力邊界。它可以攔下尚未交付的答案,不能撤回已送往外部模型的資料,也不能復原先前已完成的業務操作。這就是為什麼控制位置要跟風險發生的位置一起設計。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260915/20141885GlRFtf4xc7.png

6、Agent 執行工具前:模型提出的動作,有誰准許它執行?

當客服可以修改地址,模型的輸出就可能成為工具呼叫。

例如模型提出一項動作:把某張訂單的收件地址改成使用者提供的新地址。此時要檢查的,包含訂單是否屬於目前使用者、配送狀態是否仍允許修改、參數是否符合格式,以及使用者是否確認了這筆具體變更。

筆者會把模型提出的工具呼叫視為待驗證的請求。真正執行修改的服務仍須檢查權限與業務條件,不能只依賴模型回答「使用者已確認」。

人工確認也要對得上準備執行的內容。使用者同意修改 A 訂單,後續卻換成 B 訂單,先前的確認就不能沿用;同意的地址若改了,也應重新確認。

檢查超時時如何處理,同樣是政策的一部分。對這個修改地址案例,若無法取得必要的授權或確認結果,流程應停在待處理狀態,而非因為沒有收到明確拒絕就繼續執行。其他用途是否採用相同策略,要依業務風險另外決定。

獲准執行後,工具仍須受限

工具執行前獲准,也不代表接下來可以無限制地執行。若修改服務遲遲沒有回應,Agent 能重試幾次?工具能連到哪些服務?這些限制應由工具執行環境與業務服務落實。

尤其對會改變資料的操作,逾時只代表沒有及時取得結果,不能直接推定修改失敗後再做一次。系統需要先確認狀態,並設計避免重複執行的機制;中斷等待,也不代表遠端操作已經取消。本文把這類執行中的限制接在第六個時機一起討論,再由第七個時機檢查執行結果。

7、工具執行後:工具回傳了,不代表任務已經完成

工具呼叫回傳 HTTP 200,並不足以證明地址已修改。回傳內容也可能表示「已受理,等待處理」,或只完成一部分步驟。

系統需要根據工具的業務契約判讀結果,再決定提供什麼資訊給模型。如果結果是待處理,就不能讓模型回覆「修改完成」。工具若回傳整份客戶物件,應用也應挑出當前任務允許使用的欄位,再進入下一輪 Context。

此外,工具取得的外部文字仍可能包含不可信內容。由工具回傳,不會讓文件中的指令突然取得權限。工具結果值得單獨檢查,原因在於:執行前是在決定能做什麼,執行後是在確認發生了什麼,以及哪些結果可以繼續流通。

若結果顯示操作失敗或狀態不明,後續查詢、重試或補償需要由業務流程處理。事後檢查能協助辨識問題,不能保證先前的副作用會自動消失。

檢查放在這裡,能阻止當次請求嗎?

七個時機回答的是檢查放在哪裡。接著還要決定:流程是否必須等到檢查結果出來,才能繼續。

整合方式 是否等待檢查結果才放行? 在客服案例中的用途
線上阻擋/放行(in-band) 是,受控步驟須先取得允許結果 不允許的資料不得送往模型;未確認的地址變更不得執行
旁路觀察/事後稽核(out-of-band) 否,這項檢查不阻擋當次流程 記錄疑似不當交期承諾,交由後續分析或人工檢視
離線評估/重播 不參與當次線上請求 用固定案例比較新舊規則的誤擋與漏擋情形

「生成後檢查」仍然可以是線上阻擋,只要回覆尚未交付;「生成期間檢查」也不代表能阻止資料送往模型。 要看的是受控資料或操作,是否真的等到允許結果才跨過邊界。

例如團隊想先觀察新規則會不會誤擋,可以讓該規則以旁路方式記錄判斷,再透過離線案例評估是否適合上線阻擋。但對「他人的資料不得送往模型」這項要求,事後發現外洩無法代替送出前的控制。線上等待會增加延遲;是否可以改用旁路,必須回到這項要求允許什麼後果來決定。

流程七個位置都畫了,接下來要驗證哪一個?

不用先替七個位置各買一個模型(那樣 Cost & Lantency 太高)。團隊可以從一項有明確後果的要求開始,沿資料流確認最晚必須在哪裡攔截。

以下用四種失敗情境比較控制位置;這是一份測試設計,尚未執行:

政策與失敗情境 必須設計的控制 驗證時要看見的證據
他人的訂單資料混入檢索結果,政策禁止送往模型 限制檢索範圍,並在模型呼叫前排除不允許的資料 測試中送往模型的實際請求不含該資料;只看到最後答案沒個資仍不夠
模型提出修改地址,但使用者還沒確認 在修改工具執行前檢查確認狀態與具體參數 工具未被呼叫,訂單狀態未變更,流程停在待確認
工具只回傳已受理,模型卻準備宣告完成 驗證工具的業務狀態,並約束最終回覆 回覆準確說明待處理狀態,沒有宣稱修改完成
地址修改前,必要的授權或確認檢查逾時,或回傳無法判讀的結果 停在待處理狀態,禁止繼續呼叫修改工具 修改工具未被呼叫;流程留下明確的檢查失敗原因,沒有把「沒有結果」記成「通過」

蒐集證據時,也要避免為了證明沒有洩漏,反而把原始個資完整寫進測試報告與 Log。可以先使用合成資料驗證流程,正式環境的紀錄再依資料政策決定遮罩、存取權限與保留方式。

今天先把自己的 LLM 應用畫成一張資料流圖。選一項政策,標出資料或動作跨出哪一道邊界之後,才攔截就已經太晚;接著列出檢查需要的資訊,以及失敗時流程應停在哪裡。

到了這一步,下一個問題就會浮出來:「不要洩漏個資」到底限制誰、在哪個任務裡、把哪些欄位交給誰?Day 3 就從這句模糊要求開始,將政策拆成可以實作與測試的控制項 (Control)。


本日參考:
1. Context engineering in agents | LangChain:來自 LangChain 的官方文件、是說明整個 LLM 應用調用週期中不同的可切入、接入時間點

2. NVIDIA Guardrails Types


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