ObfusQate：首个量子程序混淆框架
密码学与安全
2025-08-18 v2 新兴技术
摘要
本文介绍了 ObfusQate，这是一个利用量子基本模块进行混淆处理，以增强经典程序和量子程序安全性的新型工具。我们设计并实现了两种主要类别的混淆方法：量子电路级混淆和代码级混淆，共计八种distinct方法。量子电路级混淆利用量子门和电路，采用量子门隐藏和单位矩阵等策略构建复杂且非直观的电路，有效遮蔽核心功能并抵抗逆向工程，使底层代码难以解读。而代码级混淆则通过量子基盲谓词操控程序操作的逻辑顺序，混淆执行路径，使程序行为更不可预测且更难以分析。此外，ObfusQate 可用于混淆恶意代码片段，使其更难被检测和分析。这些突破性进展为进一步探索量子基础混淆技术的潜力与局限性奠定了基础，使 ObfusQate 成为面向未来开发者在软件开发不断演变的背景下提升代码安全性的有价值工具。据我们所知，ObfusQate 是首个开发自动化框架以利用量子基本模块实现混淆的 pioneering 工作。安全评估表明，ObfusQate 的混淆在空间和时间复杂性上保持多项式开销。我们还通过在 Shor 算法中嵌入钥匙记录器并采用 ObfusQate 进行混淆，展示了一次进攻性用例。我们的结果显示，当前的大型语言模型如 GPT-4o、GPT-o3 mini 和 Grok 3 均未能在混淆后识别恶意钥匙记录器。
引用
@article{arxiv.2503.23785,
title = {ObfusQate: Unveiling the First Quantum Program Obfuscation Framework},
author = {Nikhil Bartake and See Toh Zi Jie and Carmen Wong Jiawen and Michael Kasper and Vivek Balachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23785},
year = {2025}
}