LLM은 신뢰하지 않는다고 평가한 안내문에도 위험한 도구 호출을 실행한다

Beyond Belief: Evaluating and Mitigating LLM Susceptibility to Misinformation

arXiv2610.33962v1

Emran Kanaan2026-10-25

무엇인가

이 논문이 다루는 문제는 도구를 사용하는 LLM이 외부 정보를 받았을 때 그것을 실제 행동으로 옮길지 판단하는 과정이다. 마감, 결제, 행정 절차에 관한 허위 안내문은 그 자체로 위험한 도구 호출을 유발할 수 있다. 저자들이 던지는 핵심 질문은 세 가지다. 모델이 표명한 신뢰도 평가가 이후 도구 사용을 실제로 예측하는가, 신뢰도 판별 능력을 높이면 행동도 안전해지는가, 그리고 신뢰도를 물어보는 행위 자체가 실행 여부를 바꾸는가. 기존 연구는 주로 텍스트 응답이나 표명된 판단만 평가했고, 이 논문은 같은 정보에 대한 명시적 신뢰도 평가와 그 직후의 도구 실행을 한 대화 안에서 기록해 '신념-행동 격차'를 직접 측정한다.

어떻게 동작하나

실험은 세 갈래로 구성된다. 먼저 GPT-4o, GPT-4o-mini, LLaMA-3.3-70B-Instruct, Qwen2.5-72B-Instruct를 생성기로, GPT-4o-mini를 심사자로 쓰는 파이프라인으로 지식 컷오프 이후 사건에 대한 서사를 대량 생성한다(고유 후보 10,794개 중 8,201개, 75.98% 채택, 기준은 겉보기 신뢰도 0.60 이상과 공유 가능성). 이렇게 뽑은 150개를 사람이 감사한 결과 참 114개, 검증 불가 28개, 오해 유발 8개였고 검증 가능한 거짓은 0개였다. 그래서 행동 평가에는 별도로 만든 196개의 명시적 허위 안내문(자격증명·결제 요청 79개, 일정·절차 등 물류 117개)을 같은 가상 조직의 정당한 안내문과 짝지어 사용하고, 여기에 팩트체크된 주장 104개와 스미싱 100개 등 보관된 실제 공격 204개를 더한다. 평가 프로토콜은 '평가 우선(rate-then-act)' 방식으로, 7점 척도 신뢰도를 먼저 받은 뒤 같은 대화에서 사용자 요청과 시뮬레이션된 도구를 제시한다. 지정된 유해 내용을 담은 실질적으로 완결된 도구 호출이 나오면 유해 실행으로 집계하고, 짝지어진 정당한 안내문에 대한 실행은 정상 과업 완수로 측정한다. 피해자 모델은 LLaMA-3.1-8B-Instruct, Gemma-2-9B-IT, Qwen3-14B, Gemma-2-27B-IT, Gemini-3.6-Flash 다섯 개이며 전체 실험은 조건을 합쳐 15,170회 시행 규모다.

무엇과 다른가

신뢰도 판별 실험에서는 생성 콘텐츠에 대한 판별력이 매우 약했다. 생성된 서사와 같은 주제의 진짜 정보를 비교했을 때 진짜 정보가 더 높게 평가된 격차는 LLaMA-3.1-8B-Instruct +0.38, Gemma-2-27B-IT +0.61, GPT-OSS-20B +0.62에 그쳤고 생성 콘텐츠는 모든 모델에서 척도 중간값을 넘었다. 반면 2024년 9월 이후 보관된 팩트체크 거짓 주장 490개 대 신뢰 보도 466개에서는 격차가 +2.18, +2.09, +2.43으로 훨씬 컸다. 두 모델 기준으로 생성 콘텐츠보다 각각 1.80, 1.48점 큰 수치다. 다만 저자들은 감사 결과에 비추어 이를 '검증된 거짓을 못 잡아낸다'는 뜻으로 해석하면 안 된다고 못 박는다.

어떻게 쓰나

행동 실험의 결과가 논문의 핵심이다. 방어 기법이 없는 상태에서 모델은 스스로 신뢰할 수 없다고 평가한(7점 중 3점 이하) 안내문에도 유해 도구 호출을 63%, 73%, 99%, 67%, 27% 비율로 실행했다. 물류 안내문에서는 공개 가중치 모델 네 개가 93~99%를 실행했고, Gemini-3.6-Flash는 자격증명·결제 공격은 전부 거부했지만 평균 신뢰도 1.70을 준 물류 안내문의 48%를 실행했다. 보관된 실제 공격에서도 3점 이하로 평가한 공격의 65~99%를 실행했고, 생성 안내문과 실제 공격 사이의 유해 실행률 차이는 유의하지 않았다(생성 대 팩트체크 −0.05, 생성 대 스미싱 +0.01). 더 중요한 것은 프로토콜 효과다. 사전 신뢰도 질문을 없애면 유해 실행이 평균 15%p 증가했고(95% CI [13,18]), 이 증가는 자격증명·결제 요청에서 +27%p, 물류에서 +7%p로 나타났다. 즉 신뢰도를 묻는 행위 자체가 하나의 방어 개입으로 작동하며, 평가 우선 프로토콜은 실제 무방비 상태를 낙관적으로 추정할 수 있다. 통제 실험도 인과 구조를 보여준다. 사용자의 직접 요청을 빼고 '알아서 처리해 달라'로 바꾸면 유해 실행이 원래의 54%(95% CI [51,57])로 줄고, 3점 이하 안내문의 유해 실행은 67%에서 27%로 떨어졌다. 반대로 눈에 띄는 사기 단서를 추가하면 신뢰도는 0.96점 낮아지지만 유해 실행은 4.8%p밖에 줄지 않았고, 1~2점으로 평가된 재작성 안내문에서도 유해 실행이 64.6% 남았다.

전제와 한계

방어 실험에서는 사전 경고(forewarning)가 5개 모델 중 4개에서 유해 실행을 8~21%p 줄였지만 Qwen3-14B에서는 2%p로 유의하지 않았다(p=0.19). 생성 예시를 활용한 두 종류의 프리벙크는 어느 모델에서도 사전 경고를 앞서지 못했고, 공격 형식에 맞춘 예시를 써도 마찬가지였다. 비용도 분명하다. Gemini-3.6-Flash는 사전 경고로 유해 실행이 29%에서 7%로 줄었지만 정당한 과업 완수가 89%에서 48%로 반토막 났고, LLaMA-3.1-8B-Instruct도 0.96에서 0.78로 떨어졌다. 신뢰도 판별력(AUC) 개선은 행동 개선으로 일관되게 이어지지 않았고, 많은 개입이 판별력보다 응답 편향(criterion)을 움직여 무차별적 회의주의를 유도했다. 지도 미세조정은 행동 쪽에서 더 강했다. 생성 허위 안내문 249개(거부 목표)와 진짜 안내문 249개(정당 행동 목표)로 학습한 결과, 평가 우선 프로토콜에서 LLaMA-3.1-8B-Instruct의 유해 실행은 미학습 0.775, 정상 예시만 학습한 대조군 0.972, 방어 SFT 0.273이었고 Gemma-2-9B-IT는 0.868, 0.987, 0.155였다. 대신 정당 실행이 LLaMA는 0.995에서 0.966으로 거의 유지됐지만 Gemma는 0.993에서 0.839로 떨어졌다. 신뢰도 질문을 빼면 감소폭이 LLaMA 0.270, Gemma 0.549로 줄고, LLaMA 쪽은 실행 회차 간 변동이 커 95% 구간 [−0.623, 0.084]가 0을 포함해 불안정했다.

개발자 관점에서 이 논문이 주는 실무적 결론은 명확하다. 첫째, 모델이 '이 메시지는 신뢰할 수 없다'고 말하는 것을 안전장치로 삼을 수 없다. 자격증명 제출, 결제, 일정 변경 같은 부작용 있는 도구 호출 앞에는 모델의 자기 보고와 무관한 별도 검증 단계를 두어야 한다. 둘째, 신뢰도 평정을 먼저 요구하는 평가 하네스는 실제 배포 환경보다 안전한 수치를 보고할 수 있으므로, 평정 단계가 있는 프로토콜과 없는 프로토콜을 모두 돌려야 한다. 셋째, 방어 기법을 도입할 때는 유해 실행 감소와 정당한 과업 완수 감소를 함께 측정해야 한다. 경고 프롬프트 하나로 유해 실행을 크게 줄였다는 결과가 정상 업무의 절반을 포기한 결과일 수 있기 때문이다. 넷째, 로지스틱스처럼 사기 단서가 없고 모델이 가진 정보만으로는 참·거짓을 가릴 수 없는 유형이 가장 취약하다는 점을 위협 모델에 포함해야 한다.

저자들이 밝힌 한계도 분명하다. 언어, 문화, 모델 아키텍처, 배포 환경의 다양성을 모두 포괄하지 못했고, 측정 대상은 모델의 신뢰도 판단과 시뮬레이션된 도구 행동이지 실제 사용자의 신념이나 현실 피해가 아니다. 생성-심사 파이프라인은 사실성보다 겉보기 신뢰도를 최적화하므로 RQ1은 검증된 거짓 탐지가 아니라 자극 집단 간 차이를 재는 실험이며, 컷오프 이후 사건을 골라도 학습 데이터 오염을 완전히 배제할 수 없다. 행동 평가는 조건당 한 번의 응답을 표집한 통제 환경이고, 물류 시나리오와 자격증명·결제 시나리오는 주제와 손실 유형이 달라 집단 간 비교를 인과적으로 해석할 수 없다. 경고를 곁들인 실행과 무조건적 실행을 구분하지 않았고, 평가한 것은 즉각적 개입 효과이지 긴 상호작용이나 적응형 공격에서의 지속성이 아니다. 미세조정 연구도 두 모델과 고정된 도구 집합에 한정되며 일반 능력에 대한 별도 평가가 없다.