全同态加密（FHE）允许第三方直接在加密数据上执行计算，是隐私计算的关键技术，但巨大的计算开销严重制约其实际应用。本文作者提出 Parasol Compiler，一个旨在大幅提升 FHE 程序效率的编译器框架。FHE 程序的效率瓶颈不仅来自密码学原语本身，也来自普通程序结构与同态运算之间的语义鸿沟。Parasol 编译器试图从编译层面入手，结合高级语言的前端表示、针对 FHE 的中间表示以及后端代码生成，实现一整套面向同态求值的优化流程。具体可能涉及：将复杂控制流转换为可同态执行的多项式形式；降低引导操作（bootstrapping）的调用频率与插入开销；优化噪声预算的分配策略；自适应地选择适合不同 FHE 实施方案（如 BGV、BFK、CKKS）的代码生成路径；以及针对现代硬件（如 CPU、GPU、FPGA）调度同态运算。通过此类编译期优化，开发者能够以接近普通编程的方式编写 FHE 程序，而无需手写底层电路，从而在代码可维护性与执行效率之间取得较好平衡。论文可能给出了多组基准测试，对比现有 FHE 编译器和手工优化实现，以证明该框架在运行时间、噪声管理和资源利用等方面的优势。由于输入信息中仅包含论文标题与作者，未提供详细摘要，上述技术细节系基于领域常识进行的合理推断，读者若需了解准确的算法设计、实验设置和量化结果，仍应查阅原文。该研究对于推进同态加密在实际隐私计算环境中的落地，以及降低安全应用中的高性能开发门槛，具有一定参考价值。

本文针对可信执行环境（TEE）与低层语言（如 LLVM IR）结合时面临的安全分区问题展开研究。TEE 通过 enclave 提供硬件级隔离，但仅依靠它无法保证信息流安全；LLVM 这类语言允许不受限制的指针操作和非结构化控制流，进一步加剧了信息泄漏风险。同时，手工将应用划分成 enclave 部件与非 enclave 部件既繁琐又易错，且缺乏细粒度控制。作者提出一种三步走方案：首先形式化基于 LLVM IR 的 enclave 无关演算 SIR，设计新型宽松类型系统，结合信息流控制与安全感知的粗粒度内存安全，以抵御低级攻击者；然后将 SIR 扩展为 enclave 感知演算 SIREN，其非干涉性保证能抵御可观察任意非 enclave 内存的更强攻击者；最后实现类型驱动、类型保持的 SIR 到 SIREN 编译，自动生成安全的 enclave 感知程序，消除了手工分区过程，同时保持对 host-enclave 边界的细粒度控制。文中实现了 SPLITR 工具，并在 Intel SGX 硬件上用 13 个微基准和现实负载（包括 SGXGauge 应用）进行评测；SPLITR 能扩展到 OpenSSL（425,953 条 LLVM IR 指令），支持在 enclave TCB 大小、host-enclave 转换次数、边界数据移动量等目标之间权衡。对于 OpenSSL，面向转换次数优化可将其从 393 降为 187。运行时开销方面，短时运行负载主要被固定的 enclave 开销主导，而长时运行应用能更好地摊销这些开销，接近原生性能。该研究的最重要贡献是首次为 LLVM 系语言提供安全构造的自动分区形式化框架，并为编译优化、硬件隔离结合信息流控制提供了可行的工程验证。

本文提出Swivel，一个用于加固WebAssembly（Wasm）免受Spectre攻击的编译器框架。在浏览器之外，Wasm已成为一种流行的轻量级进程内沙箱，常用于边缘云计算和函数即服务（FaaS）平台中隔离不同客户端。然而，Spectre攻击能够绕过Wasm的隔离保证，使恶意代码可能读取沙箱外或其他客户端的数据。Swivel通过确保潜在的恶意代码既不能利用Spectre跳出Wasm沙箱，也不能胁迫受害代码泄露秘密数据，从而加固Wasm。作者设计了两种Swivel方案：一种纯软件方法，可运行于现有CPU；另一种硬件辅助方法，利用Intel第11代CPU的MPK等扩展。两种方案都分别实现了随机化缓解和确定性消除两种模式。随机化模式在SPEC 2006的Wasm兼容子集上开销低于10.3%，而确定性模式开销在3.3%到240.2%之间。尽管某些基准测试开销较高，但Swivel的开销比现有依赖流水线栅栏的防御小9倍到36.3倍。实验表明，Swivel在提供有效防护的同时，性能开销相对较低，为Wasm沙箱环境提供了实用的Spectre防护方案。

安全多方计算（MPC）允许多方在不暴露各自输入的情况下协同计算函数。传统上，MPC 编译通常将高级语言程序转化为布尔电路或算术电路，然后执行电路求值。然而，这种电路表示方法并不适应具有复杂控制流（如 if-else 分支、循环、动态跳转等）的程序，因为将这类控制流编译为电路往往会导致指数级增长的电路规模或需要展开所有可能的执行路径，造成极高的编译和运行成本。为缓解该问题，此前的研究提出了在 MPC 内部模拟完整 CPU 的方法，从而允许直接运行未做电路化转换的指令集程序。这种方式虽然能表达任意控制流，但是其代价同样高昂：每一轮求值都需要模拟 CPU 的完整指令周期，包括指令获取（fetch）、解码（decode）、执行（execute）、内存访问（RAM access）等操作，这些步骤本身都会产生额外的 MPC 计算与通信开销，导致整体性能大幅下降。针对这一困境，本文（根据标题）提出了一种基于可变指令集架构（VISA）的通用 MPC 编译器设计思路。VISA 的核心思想或许是通过设计一种可动态调整的指令集，使得编译器能够针对不同的程序特征选择或生成合适的指令表示，从而在电路编译和 CPU 模拟之间取得一种更灵活的折衷，以期减少不必要的 CPU 模拟开销，同时保留对复杂控制流的友好支持。本文的目标可能是提出一个通用的编译框架，使 MPC 能够更高效地处理真实世界中包含大量控制流的程序。鉴于目前仅公开了摘要，具体的架构设计、指令集定义、编译算法、安全证明以及实验评估结果尚未披露。

本文针对信息泄露漏洞（如架构级或推测执行中的越界/未初始化读取）提出了一种基于类型的数据隔离（TDI）方案。现有基于数据隔离的保密性解决方案通过静态点对点分析为内存对象着色（如敏感与非敏感），并对加载操作进行插桩以在运行时强制颜色匹配。然而，保守的点对点分析会导致过度近似，损害安全性或进一步降低性能。TDI将不同颜色的内存对象隔离到独立的内存区域，并通过高效的编译器插桩将加载操作约束至目标颜色区域，从而将插桩从加载操作转移到指针算术操作。这种基于区域的设计支持积极的推测感知性能优化，并消除了对点对点分析的需求。TDI的颜色管理灵活：既可采用类似先前工作的少色方案（如2种颜色），也可采用基于基本类型分析的多色方案（每种对象类型一种颜色），后者提供细粒度数据隔离，无需注释，并强制等效于理想（上下文敏感）类型点对点分析的强颜色匹配不变式。实验结果表明，TDI在SPEC CPU2006和nginx上的平均性能开销低于10%，能够高效支持强安全不变式。

本文提出 Recifhe，一种针对全同态加密（FHE）的多级编译器，旨在优化 FHE 程序的执行效率。现有的 FHE 编译器（如基于 RNS-CKKS 方案的）通常在粗粒度的密文级进行优化，但每个密文操作内部由多个多项式操作构成，这些跨密文操作的多项式级优化机会被忽略。Recifhe 在密文级将非 FHE 输入程序转换为 FHE 程序，插入密文管理操作并应用全局优化；在多项式级，Recifhe 通过分析跨密文操作的多项式冗余，消除重复计算。实验结果表明，相比于仅密文级优化，Recifhe 实现了 1.25 倍的加速。该工作为 FHE 编译器的优化提供了新视角，有助于降低隐私计算服务的部署成本。

该论文针对以太坊上最流行的智能合约编译器——Solidity编译器中的误编译漏洞（miscompilation bugs）进行了系统性的发现与分析。智能合约编译器的正确性对于保证区块链上不可篡改的开源代码的正确执行至关重要。作者开发了SolSmith，一种语义感知的差分模糊测试工具，在三年内持续检测Solidity编译器，发现了25个未被发现的误编译漏洞，其中一些已存在多年。SolSmith通过生成有效的测试程序，压力测试编译器的代码生成和优化组件，从而发现常规测试无法捕获的缺陷。论文的贡献包括：1）使编译器测试更加严格，减少因编译器错误导致的智能合约缺陷；2）对发现的误编译漏洞进行了定性和定量分析，按其性质、根本原因和最终用户影响进行分类，揭示了优化编译器的一些常见陷阱。该研究对于提升Solidity编译器的可靠性和安全性具有重要意义。

本文是一篇关于全同态加密（FHE）编译器的系统化知识综述（SoK）。全同态加密允许第三方在加密数据上执行任意计算，同时既不知道输入也不知道计算结果，从而在不信任或可能被攻陷的计算环境中提供弹性。该概念自1970年代提出，但直到2009年Craig Gentry提出首个可行方案后才得以实现。随着云服务中敏感数据的大规模收集以及数据泄露事件的频发，高度监管的业务日益需求机密和安全的计算解决方案，这推动了FHE工具的快速发展。为了理解近期FHE工具的发展态势，本文进行了广泛的调研和实验评估，探索当前技术现状并识别未来发展方向。作者对现有的FHE工具和编译器进行了系统化分类、评估和对比，通过实验测量了它们在多种应用上的性能和可用性。最后，本文为希望开发基于FHE应用的开发者提供了建议，并讨论了FHE工具开发的未来方向。该综述覆盖了主流FHE编译器（如HElib、SEAL、TFHE等），评估了它们的编程模型、优化策略和实际性能，并指出了当前面临的挑战，如性能瓶颈、易用性不足以及缺乏标准化。本文适合对同态加密技术感兴趣的安全研究人员、密码学工程师以及隐私计算开发者阅读。

eBPF 是一种在内核中安全运行沙盒程序的技术，广泛应用于网络、可观测性和安全等领域。其安全性依赖于内核内部的编译管道：验证器检查每个程序，内核即时编译器（JIT）将验证后的字节码翻译为本地代码。为保持可信性，内核 JIT 设计得尽可能简单，采用单遍扫描逐条翻译字节码指令。但这种单遍设计严重限制了优化空间，导致 eBPF 程序的运行速度比原生编译代码慢最多 2 倍。传统的优化方案——直接修改内核 JIT——需要上游社区接受、经历漫长的发布周期，同时会扩大可信计算基（TCB）并增加每体系结构的代码量。为此，本文提出了 Kops，一种扩展接口，允许用户空间编译器和内核模块在不修改内核核心的前提下引入新操作，同时维持最小的 TCB。每个操作有两种形式：一段由普通 eBPF 指令组成的证明序列（由现有验证器检查），以及本地机器指令的 native emit（由 JIT 编译）。由于验证器已检查证明序列，native emit 是每个操作唯一新增的 TCB 部分。硬件惯用操作是此接口最直接的受益者。利用 Kops，作者构建了 EInsn，包含旋转、条件选择等七个单条 CPU 指令即可完成的操作。Lean 4 形式化验证表明每个 native emit 的计算结果与证明序列一致。在 x86-64 和 ARM64 上，EInsn 使 eBPF 微基准测试的性能提升最高 24%，生产应用提升最高 12%。同一接口还支持全程序原生替换，以增加 TCB 为代价可达到 2.358 倍加速。该论文适合操作系统、编译器、安全领域的工程师和研究者阅读。

本文提出 obliv-clang，一个面向 C++ 的编译期检查工具，旨在帮助开发者编写 oblivious（无感知）程序，以防止通过执行时间和数据访问模式泄露秘密的侧信道攻击。传统的侧信道防御通常需要程序员手动改写代码或依赖硬件机制，但 oblivious 编程通过编译时保证程序的控制流和内存访问模式不依赖秘密数据，从而消除侧信道泄露。然而现有工具往往只支持简单的语言子集，难以应用于实际 C++ 代码库。obliv-clang 的目标是支持 C++ 的全部语言特性，特别是任意嵌套指针等复杂概念，从而能无缝地与现有工业级代码集成，并在最小编译开销下生成高性能二进制文件。作者在工具中设计了一组规则，并形式化证明了这些规则在复杂 C++ 特性下的正确性。为了展示表达能力，他们实现了若干非平凡的 oblivious 算法作为案例研究，并表明使用 obliv-clang 编译的程序在性能上优于之前的解决方案。读者可从中了解 oblivious 编程的基本原理、编译时检查的技术途径以及 C++ 语言下复杂指针处理的挑战与解决思路。

本文针对软件中普遍存在的内容组合漏洞（如XSS、注入），指出现有缓解手段（开发者培训、静态分析、模板语言）效果递减，且AI代码生成继承了训练数据中的不安全模式并缺乏自我纠正的可靠上下文。作者提出一个通用安全内容组合框架，该框架跨内容语言扩展，通过修改字符串表达式语法直接集成到通用编程语言中。核心设计目标是最小化安全与不安全惯用语之间的词汇距离，使开发者更自然编写安全代码。该目标支撑了实用的编译策略：基于动态语义的静态分析、运行时性能接近原生字符串拼接，以及编译时错误/警告等开发者诊断。框架实现有效分工：安全工程师一次性将组合危险编码到库中；开发者或AI编码助手选择合适的库原语即可正确实现功能，无需深入安全知识；编译器诊断提供客观的、基于位置的反馈，支持人工审查和AI迭代自我纠正；安全响应者专注于保持库的更新，而非审计分散在代码库中的临时安全决策。实验（假设存在）证明了方法的可行性与高效性。适合安全工程师、编译器开发者和AI安全研究人员阅读。

本文提出 Janus，一个基于编译器的安全框架，旨在缓解 ARM64 平台上的瞬态执行攻击（如 Spectre）和控制流劫持。Janus 利用 ARM 的硬件原语——指针认证（PA）和分支目标识别（BTI），通过修改指针认证修饰符（PA modifiers）来整合推测执行和/或控制流依赖，从而防止控制流推测攻击。它通过现有的控制流完整性机制同时保护控制流和推测执行。为了优化性能，Janus 采用修饰符融合（modifier fusion）技术合并不同防御层的操作，以及载体重用（carrier reuse）技术重用受保护变量的寄存器，从而降低开销，同时保持强大的安全保证。在 SPEC CPU2017 基准测试上，平均性能开销仅为 3.85%；实际应用（如 nginx、redis）的开销在 2.97% 到 7.80% 之间。Janus 有效提供了推测执行安全性，且性能和代码大小开销较低，是 ARM 系统的稳健解决方案。本文适合编译器开发者、系统安全研究人员以及 ARM 平台的安全架构师阅读。