GPT-6 Astra的隐藏推理，丹麦团队用tool calling撬出来了

如今 Test-time scaling 正在极强地增益前沿大模型的推理能力。但 GPT、Claude 等最新闭源模型到底怎么 “想”，外界通常只能看到一个最终答案，或者一段被处理过的思维链，而真正具体的推理过程和原始思维链，被隐藏了起来。

最近，丹麦奥尔堡大学 AI 安全实验室与 Seafill 开源社区联合发表的工作 《Capable yet Parsimonious: Extracting and Characterizing Hidden Chain-of-Thought in Frontier Models》，尝试打开这个黑箱。

论文链接: https://arxiv.org/pdf/2609.26637

研究团队找到了一种简单但有效的方法：这是一次协议层 “越狱” 提取，通过标准 API 的 tool calling 让多款前沿模型外显出具有推理性质的隐藏思维链。

声明：所有提取实验均在 2026 年 9 月 9 日之前完成，研究团队已正式告知 OpenAI 与 Anthropic。

提取出的 reasoning，

是真实推理，还是事后合理化？

在能够直接观察原生思维链的开源模型上验证：

表 1：开源模型上，工具提取 reasoning 与原生推理的准确率对比（%）

从表中可以看出，工具提取的 reasoning 不仅远超无推理 baseline，在 DeepSeek-V4-Flash 上甚至略高于原生推理，在 GLM-5.2 上也接近原生推理。进一步比较文本相似度，对每道题进行了多次 rollout，比较 “原生思维链之间” 以及 “原生思维链与工具提取思维链” 的相似度，在 DeepSeek-V4-Flash 上，两者的 ROUGE-L 分别为 0.198 和 0.188，5-gram Jaccard 更是同为 0.017。

也就是说，工具提取出的思维链与原生思维链的差异，已经接近模型多次生成原生思维链时自身的波动范围。

在闭源模型上验证：

表 2：闭源模型基准准确率（%）

在闭源模型上跨数学、代码、科学的多个 benchmark 也对该工具提取方法进行了相应的测试，性能上接近原生推理，部分设置甚至略高，同时显著优于无推理 baseline。需要强调的是，闭源模型的原生 CoT 不可见，但诱导出的思维链分析表明，提取出的 reasoning 可作为研究其推理行为的有效代理。

首次将 Astra 的思维方式拆解分析

研究团队从四个层面逐层拆解模型：推理长度与信息密度、推理活动组成、单个推理操作的表达粒度，以及全局推理树。一个突出的结果是：GPT-6 Astra 的推理树结构更紧凑：在深度相近的情况下，宽度和节点数显著更小。

四款模型的代表性推理树。这里展示的并不是将所有推理树直接 “平均” 得到的树，而是从各模型的样本中，选出与其 “平均树” 最接近的一棵作为代表；Astra 的推理路径明显更窄、分支更少。

相同推理操作下，不同模型的表达粒度对比：Astra 更常省略基础计算、代数变形等中间步骤，直接给出关键结论；Sol 和 Opus 则会显式展开更多推导过程。

论文用了一个很形象的类比：这有点像熟练的人在做 “心算”。面对熟悉的计算或推导，人并不需要把每一个中间步骤都写在纸上；同样，Astra 在完成相同推理操作时，也更常省略基础的算术展开、代数变形，或一些可以直接调用的背景知识，只把更关键的中间结论外显出来。

跨前沿模型的推理活动比较：

类型相似，外显不同，Astra 是极端案例

（左）不同推理活动类型外显的总文本量（右）不同前沿模型的推理活动组成

推理活动时间进程图

Astra 的推理活动组成与其他前沿模型高度相似：阅读、分析、规划、实现、探索、验证、监控七类活动的占比轮廓高度一致。不同模型 “想的事” 相似，区别只在 “写出来多少”。Astra 不是跳过推理，而是把许多细粒度步骤 “心算” 掉了。

Astra “心算” 得更快，

但它的思维链未必更好用

接收者越弱，实心点相对空心圆左移越明显，说明压缩 trace 的性能损失越大。

研究团队为检验压缩思维链是否真的好用，将不同模型生成的思维链交给其他模型继续作答。结果显示，Sol 和 Opus 的思维链基本能被不同能力模型复用；而 Astra 的压缩思维链对强模型几乎无损，对弱模型则明显更难读。强模型能自行补全那些被省略的 “心算” 步骤，弱模型则不能。更反直觉的是，Astra 在 73/80 道题中已明确写出正确答案，但较弱的接收者仍会答错。

论文因此提出：思维链的价值取决于 “谁在读”，而不仅仅取决于 “谁在写”。 最强的教师模型，未必能写出最适合弱学生学习的思维链。

拆解 Astra 之后：

安全、效率与监督数据的三点启示

• 安全层面，禁用原生推理并不等于推理内容不会通过其他通道外泄。关闭原生推理不等于推理不会外泄。 工具调用、可见回复都可能成为替代通道。防护应覆盖模型行为的全方位，而不只是推理通道本身。

• 思维链层面，Astra 的效率来自 “少外显”，不是 “少推理”。 它仍做分析、规划、实现、验证，只是把基础步骤留在内部。更强模型未必响应 “写出每一步” 的指令，think-here 这类顺其行为的提示词反而更有效。

• 训练数据层面，最强教师未必构成最优监督来源。 高度压缩的思维链会省略弱模型需要的中间步骤。将压缩 trace 展开为显式步骤，可能恢复其对弱学生的教学价值。

作者简介

本工作由来自丹麦奥尔堡大学 AI 安全实验室与 Seafill 开源社区的成员合作完成。论文第一作者为 Xiaoyu Luo，奥尔堡大学 AI 安全实验室博士生，研究聚焦大语言模型记忆、安全与隐私。Tao Ren、Wenrui Yu 均为丹麦奥尔堡大学博士生，Xiao Li 以及 Qiongxiu Li 是 Seafill 开源社区成员。本工作由 Qiongxiu Li 助理教授和 Johannes Bjerva 教授共同指导完成。