KI‑Sicherheitsforschung: CIA+TA‑Framework schützt Denkprozesse vor Angriffen

KI‑Systeme übernehmen zunehmend zentrale Entscheidungen in Wirtschaft, Gesundheit und öffentlicher Verwaltung. Damit entstehen neue Gefahren, die nicht mehr nur die technische Infrastruktur, sondern die eigentliche Denk‑ und Entscheidungslogik der KI angreifen.

In der neuesten Studie von arXiv wird ein ganz neues Konzept vorgestellt: kognitive Cybersicherheit. Dabei geht es darum, die inneren Rechenprozesse einer KI systematisch vor Manipulationen zu schützen, die auf legitimen Eingaben beruhen und klassische Sicherheitskontrollen umgehen.

Die Arbeit liefert drei wesentliche Beiträge. Erstens wird kognitive Cybersicherheit als eigenständige Disziplin definiert, die traditionelle IT‑Sicherheit und KI‑Sicherheit ergänzt. Zweitens wird die bekannte CIA‑Triade (Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit) um zwei neue Dimensionen erweitert – Trust, also die epistemische Validierung von Wissen, und Autonomy, die Erhaltung menschlicher Entscheidungsfreiheit. Drittens wird ein quantitativer Risikobewertungsrahmen vorgestellt, der mit empirisch ermittelten Koeffizienten arbeitet und Organisationen ermöglicht, kognitive Sicherheitsrisiken messbar zu machen.

Das Framework lässt sich nahtlos in bestehende Sicherheitsstandards einbinden: Es wird mit dem OWASP LLM Top 10 und dem MITRE ATLAS verknüpft, sodass Unternehmen die neuen Anforderungen direkt in ihre Sicherheitsprozesse integrieren können.

Die Validierung stützt sich auf umfangreiche Daten: 151 menschliche Probanden und 12.180 KI‑Tests zeigen, dass die Wirkung von Schutzmaßnahmen stark von der Architektur abhängt. Gleichnamige Defensivmaßnahmen können je nach Systemarchitektur die Schwachstellen um bis zu 135 % verstärken oder um 96 % reduzieren. Diese Erkenntnis macht kognitive Penetrationstests vor dem Einsatz von KI zu einer unverzichtbaren Governance‑Anforderung.

Die Studie legt damit die Grundlage für vertrauenswürdige KI‑Deployments und eröffnet neue Wege, um die Denkprozesse von KI-Systemen systematisch zu schützen.