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共收录 11 条相关安全情报。

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👥 作者: Shihan Zhao, Qiying Li, Ben Dong, Qian Wang, Yuntao Liu

该论文聚焦云化量子计算平台中的运行时故障注入(fault injection)风险。随着量子硬件规模扩大与访问门槛降低,攻击者可在云端量子计算流程中注入运行时故障,从而破坏电路保真度,形成可靠性与安全性双重挑战。作者指出,现有工作存在两点不足:一是无法在门级(gate-level)粒度上精确定位脆弱点,二是难以适应运行时环境变化,导致防御者难以及时、有针对性地施加保护。为此,论文将"门级故障分析"重新形式化为一个"学习引导的优先级排序问题":在保真度评估预算受限(restricted fidelity budgets)的前提下,希望用尽可能少的检查次数,找出对电路保真度影响最大的门-故障对(gate-fault pair)。其核心方法(QUFIG)构建在"电路有向无环图(circuit-DAG)"之上的图神经网络骨干,为电路中每一个门针对每一类注入故障预测"脆弱性分数",该分数的定义是该门-故障对施加后对电路保真度造成的实际影响大小;随后依据预测分数对所有门-故障对进行排序,使防御者优先检查与加固排名靠前的候选。实验在 QASMbench 与 HamLib MaxCut 两个基准上进行,结果表明 QUFIG 相比随机选择与基于电路深度的启发式策略,能以更少的检查次数恢复出高影响的门-故障对:在保持有效故障识别能力的同时,将需要检查的门数量减少约 2.9%–19.8%。其价值在于把有限的验证/仿真预算导向最可能致命的门,帮助量子电路设计者更高效地发现脆弱点并实施针对性防御,为云量子平台的运行时安全评估提供了一种可落地的自动化优先级排序思路。

💡 推荐理由: 首次把云量子平台的运行时故障注入风险刻画为门级优先级排序问题,并给出基于电路DAG的GNN预测方案。对负责量子云服务安全与可靠性评估的团队而言,它提供了一种在有限仿真/保真度预算下高效定位高危门-故障对的思路,可作为量子供应链与云平台防护的评估抓手。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Ritam Bhaumik, Chun Guo, Xiaoning Guo, Ashwin Jha

本文研究「独立随机置换之和」这类由置换构造函数的变换,在经典与量子查询模型下的不可区分性(即伪随机性)安全界。设 G 为阶为 N 的有限阿贝尔群,π^k_+(x)=π_1(x)+…+π_k(x),其中 π_i 为 G 上独立均匀随机置换,k≥2。作者提出统一的傅里叶分析框架:把构造本身表示为其概率密度函数,把区分器表示为其接受函数,经典与量子查询模型分别对应接受函数傅里叶支撑的不同限制,从而在同一框架内同时推导两类界。经典模型下得到对任意 q<N 的 O_k(q/N^{k-1/2}) 界;在生日阈值以下进一步收紧为 O_k(q^2/N^k)。量子模型下,通过模拟论证得到 q≤(N-1)/2 时 O_k(N^{-(k-3/2)});利用傅里叶插值给出 q≤4N/15 的具体有限界,以及在整个 1≤q≤(N-1)/2 范围内的查询相关界:k=2 时为 O(min{N^{-1/2}, q^3/N^2+1/N}),k≥3 时为 O_k(min{q^3/N^k, N^{-(k-3/2)}});q=1 时前一界可精确到 O(N^{-2})。在 G=F_2^n 上,作者给出一个单查询傅里叶攻击,其量级与单查询上界相符;同时给出一个 N/2 查询的奇偶性攻击,优势达 1/2,说明所得界已经触及常量优势的查询阈值,即界在阶上是最优的。文章还研究二元向量空间上置换之和的两个变体:一是允许任意满射线性后处理(包含截断),得到保留输出长度依赖关系的经典与量子界;二是分析 Dinur 的变长输出单置换构造 LXoP,对每个固定输出宽度给出经典与量子安全界,并针对单块与两块输出给出具体的量子安全界。整体贡献在于提供统一、可复用的傅里叶分析工具,并为 XoP/LXoP 系构造给出更紧、且在关键参数区间可匹配攻击的安全界。

💡 推荐理由: 置换之和(XoP)是大量对称密码构造、可调分组密码与 MAC 方案的安全基石。本文同时给出经典与量子查询模型下的紧界,并证明界在阶上最优,直接决定这些构造在量子对手下的参数选择与安全裕度评估,对密码设计与标准化评估有直接价值。

🎯 建议动作: 研究跟进,并纳入内部密码方案安全评估的参考依据

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Roberto Fernández-Barrios, Iker Pastor-López, Amaia Pikatza-Huerga, Pablo García Bringas

该论文面向混合量子—经典(hybrid quantum-classical)计算工作流的完整性(integrity)问题,提出一个“声明相对”(claim-relative)的证据/参照框架,用于严格界定什么样的完整性主张可以被观测证据支持。作者的出发点是一个在安全评估中常被混为一谈的区分:观测不可区分性(observational indistinguishability)会产生结构性的“盲区”(blind regions),这与因批次有限、样本不足导致的统计性漏检(finite-batch statistical miss)在本质上是两回事。框架把完整性主张分层到一个“格”(lattice)上:若只要求结论完整性,一个可信的同批次标量 R0(same-batch scalar)就已足够;若同时要求聚合结果与结论完整性,则需要聚合量 M0;若要保证条目级身份(item identity)不被替换或错配,则需要条目对齐绑定(item-aligned binding)。论文通过大规模受控实验验证上述理论:在 3,600 次标签干预(label intervention)中,特征视图/预测视图实现了精确的标签路径不变性(label-path invariance);764 行几何对齐的“聚合盲”样本与配对的干净响应完全一致,攻击专属增量(attack-only increment)为零,即这类攻击在观测意义上不可分辨。针对统计性响应能力,几何对齐构造在使用保形(conformal)规则时能在 2,700 次改变结论的标签干预中检出 343 次,使用未校正的并集规则检出 1,183 次;而原始冻结的同条目几何只分别得到 11/2,617 与 43/2,617,说明检测能力高度依赖构造方式与统计校正策略。论文还报告保形规则在有干净数据上的误动作率为 0.048–0.059(描述性),并明确指出其有限样本保证要求样本可交换性(exchangeability),而重叠抽样设计违反了该前提,因此该保证在此不成立。此外,保持聚类结构的自适应压力测试(Gate A)在 40 个环境/划分单元中的 25–40 个里降低了响应比例,同时仍保留结论改变;一个包含 165 个设计单元的有限理想态矢量与有限次采样仿真分支,直接实例化了语义核、估计核与观测核之间的转移。作者最后强调,这个固定等权设计既不能估计真实部署中的攻击流行度,也不能给出对 QPU、供应商或已部署服务的保障性结论。整体而言,这是量子计算与机器学习安全交叉方向上偏方法论与可证明性边界的工作,适合关注完整性证明、审计证据链与统计保证适用条件的读者。

💡 推荐理由: 它把“观测不可区分导致的盲区”与“样本不足导致的漏检”明确区分开,提醒安全团队:某些混合量子—经典流水线中的标签/结果篡改在原理上无法被现有观测证据发现,而保形统计保证在样本可交换性被破坏时并不可靠,直接影响完整性方案的可信度评估。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.4)
👥 作者: Minki Hhan

本文研究量子计算背景下伪随机原语之间的结构性关系,重点考察伪随机状态生成器(PRSG)、伪随机函数型状态生成器(PRFSG)与伪随机酉(PRU)是否可以相互推出。核心问题是:量子态的伪随机性是否足以构造量子酉的伪随机性?作者给出了一个完整的酉 oracle 分离结果:即使采用最强的态伪随机概念——自适应安全、量子可访问的 PRFSG——也不能推出最弱的酉伪随机概念——非自适应安全、仅前向的 PRU。该分离还允许 PRFSG 的实现是非酉的,并可使用任意数量的辅助量子比特,因此结论具有很强的鲁棒性。技术路线上,作者将候选 PRU 构造视为一个从底层 oracle 状态到所实现酉的映射,并研究该映射的导数。关键观察是这些导数天然具有低秩结构,而真正随机的酉对应的高秩行为无法被此类低秩映射模拟,于是可利用低秩性质将候选构造与真随机酉区分开。论文的主要贡献在于揭示了量子态伪随机与量子酉伪随机之间存在根本区别,并提出了“微分视角”这一分析工具,可能用于研究量子态与酉的其他结构性问题。该工作属于量子密码与计算复杂性理论基础研究,适合量子密码、量子安全原语、黑盒分离与归约方向的研究者阅读。

💡 推荐理由: 它澄清了一个容易被误用的安全假设:态伪随机并不蕴含酉伪随机。若在量子协议或安全证明中默认二者可互换,可能高估方案安全性;该分离为原语选择和安全归约提供了更精确的边界。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Ji Guan, Mingyu Huang

该论文研究量子分类器在已知读出查询访问(KRQA)模型下的认证对抗鲁棒性。量子分类器通过演化输入量子态并测量输出来分配标签,重复执行仅能揭示标签分布。在KRQA中,评估者可制备输入、知晓量子测量、观测有限次测量结果,但无法检查内部演化、参数或梯度。作者提出一种仅基于测量的框架,为每个输入返回两个互补的保证:一个下界,排除半径内的非目标错误;一个与攻击无关的上界,证明半径内存在对抗态。两者均可从已知读出测量和采样结果中估计,无需层析或电路描述,并具有有限样本保证。上界利用量子测量诱导的间隙算子;下界将状态空间搜索松弛为在算子谱约束下对结果分布的高效优化,所得证书不弱于先前仅基于概率的证书,当谱约束活跃时可严格更强。在多个量子分类器上的评估表明,下界在可处理实例上跟踪精确最优值,而上界在标准攻击失败时仍能提供信息。作者进一步在IBM Quantum硬件上验证了实际设备可行性:对两个8量子比特量子神经网络执行40次,方法即可计算两种证书,且每个测试输入上的下界与上界均符合预期顺序。总体而言,这些结果表明量子分类器的鲁棒性声明可以在KRQA下直接从可观测统计量中审计。

💡 推荐理由: 为量子机器学习安全提供可审计的鲁棒性认证方法,无需内部访问即可评估对抗风险,对量子AI部署与合规有直接价值。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.6)
推荐 9.6
Conf: 50%
👥 作者: Chuanqi Xu, Jakub Szefer

该论文首次系统性地探索了针对量子电路中门级(gate-level)与脉冲级(pulse-level)接口以及脉冲级量子电路本身的安全攻击。传统量子程序通常基于门级原语定义,但为了提升电路表达能力并支持更优优化,脉冲级电路正被越来越多地采用。攻击的核心思想是利用自定义门在门级描述与其底层的脉冲级实际实现之间存在的不一致性:攻击者通过恶意操纵自定义门规范,可以在量子程序执行时引入隐蔽的异常行为。论文提出了多种攻击类型,包括量子比特掠夺(qubit plunder)、量子比特阻塞(qubit block)、量子比特重排(qubit reorder)、时序失配(timing mismatch)、频率失配(frequency mismatch)、相位失配(phase mismatch)以及波形失配(waveform mismatch)等。作者在真实量子计算机和模拟器上演示了这些攻击,并表明目前大多数量子软件开发工具包(SDK)均易受这类新型攻击影响。最后,论文提出了一套防御框架。该研究对脉冲级量子电路的安全与隐私问题进行了开拓性分析,为未来安全的量子软件开发工具包和量子计算机系统的发展提供了重要见解。适合量子计算安全研究者、量子软件栈开发者以及关注新兴计算平台安全性的安全分析师阅读。

💡 推荐理由: 量子计算正从实验室走向实际应用,但脉冲级量子电路的安全研究几乎空白。该攻击揭示了现有量子SDK在抽象层级不一致上的信任盲区,可能影响量子程序执行的完整性,对量子云服务提供商和量子算法开发者均构成潜在威胁。

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排序因子: 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.6)
👥 作者: Dzung Quoc Ngo, Tharmikka Raveendranathan, Tuan Anh Le, Vinod Sharma, Purav Shah, Huan X. Nguyen

该论文围绕开放无线接入网(O-RAN)中的量子安全增强问题展开系统综述。O-RAN 通过解耦和软件定义架构带来前所未有的灵活性、互操作性和智能性,但也因组件分散、接口开放而显著扩大了攻击面,产生传统移动网络不具备的安全漏洞。论文指出,现有经典密码学机制虽能应对传统威胁,但在量子计算不断成熟的背景下,可能被具备量子能力的对手破解。为此,作者提出一套面向 O-RAN 的量子安全增强框架,涵盖后量子密码(PQC)、量子密码学、量子认证以及基于量子的威胁检测技术,并与零信任架构协同应用(遵循持续验证、最小权限、微隔离等原则)。文章深入探讨了这些机制如何与近实时(Near-RT)RAN 智能控制器(RIC)、O-Cloud 平台及各类开放接口集成,分析实际部署中的关键因素,包括技术成熟度、标准兼容性和采纳时间线。此外,论文还总结了当前开放研究问题,如量子密钥分发在 RAN 侧的实用性、量子安全协议的轻量化设计、以及面向 6G 时代如何构建可持续演进的安全架构。整体上,该文为 O-RAN 安全研究提供了从理论到落地路径的全面视角,适合移动网络架构师、安全研究员以及关注后量子时代无线通信安全保障的从业者阅读。

💡 推荐理由: O-RAN 是 5G/6G 网络的主流演进方向,但其开放化架构加剧了安全风险。本文及时梳理量子时代下的密码威胁与防护基线,帮助安全人员提前规划 PQC 和零信任迁移,对设计未来无线网络安全架构具有重要意义。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: L. F. A. de Sousa Moura, G. L. Zanin, P. H. Souto Ribeiro, C. Becker Westphall

本文提出了一种基于高维 prepare-and-measure 机制的确定性安全量子通信(DSQC)协议,并引入 Reed-Solomon 纠删码以增强抗噪声能力。DSQC 是一种量子密码技术,旨在通过量子信道直接传输消息,同时利用辅助经典信道进行窃听检测与解码,无需预先分发密钥。该协议在理论上具有三个显著优势:第一,它不需要量子存储或纠缠资源,降低了实现难度;第二,它可以使用当前商用光学器件搭建,具备实际可行性;第三,高维编码提升了单次传输的信息容量,从而提高了整体传输速率。论文重点在于理论方案设计,未提供实验验证数据,但为后续量子安全通信的工程化提供了新思路。从防御者角度看,该研究属于量子密码协议的创新方向,虽然不解决现有网络威胁,但预示着未来安全通信基础设施的潜在演进。适合关注量子安全、密码学以及下一代通信安全的研究人员阅读。

💡 推荐理由: 量子通信是未来安全通信的重要方向,该协议简化了 DSQC 实现条件,可能降低量子安全技术的落地门槛,安全从业者应跟踪以评估未来加密体系迁移风险。

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排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.4)
INFO
PAPER 2026-05-14

Toward Covert Quantum Computing

推荐 3.5
Conf: 50%
👥 作者: Evan J. D. Anderson, Kaushik Datta, Boulat A. Bash

本文提出并探索了“隐蔽量子计算”(covert quantum computing)这一新概念,旨在解决多租户量子云平台中用户隐私保护问题。当多个用户共享同一个量子处理单元(QPU)时,传统安全假设不足以防止恶意租户通过检测量子计算单元(QCU)上的活动来推断其他用户的秘密操作。作者借鉴隐蔽通信的信息论思想,但因其面临的情景更加复杂——攻击者拥有对部分QCU的控制权并可进行自适应操作——故采用量子博弈论和记忆信道鉴别中的“量子策略”框架进行隐蔽性分析。当前量子计算机采用平面图电路布局并假设最近邻串扰(nearest-neighbor crosstalk)为主。通过推导离散等周不等式,作者发现:在n量子比特电路中,仅边界(border)上的O(√n)个量子比特会向攻击者泄露检测信息。为验证这一标度律,他们在IQM的54量子比特Emerald处理器和IBM的156量子比特ibm_fez(基于Heron 2架构)上进行了实验:对未参与计算的量子比特执行Ramsey实验,检测到了预期的最近邻串扰;然而,他们还观察到超出边界量子比特的长程耦合效应,这揭示了攻击者可利用的侧信道。作者推测这种长程串扰源于驱动线和控制线的泄漏。该现象不仅削弱了隐蔽性,还使共租户暴露于恶意或无意的串扰下,并损害跨越空间分布量子比特的电路质量。因此,文章呼吁进一步研究空间隔离和串扰表征。本文的主要贡献在于:1)形式化定义了隐蔽量子计算问题并建立分析框架;2)从理论上推导了边界缩放定律;3)实验发现了意外的长程串扰,揭示了实际量子处理器中的安全隐患。适合量子计算安全、量子云平台架构、硬件设计研究人员以及关注量子侧信道的安全从业者阅读。

💡 推荐理由: 量子计算云服务普及后,多租户隔离成为核心安全问题。本文揭示的隐蔽量子计算概念和实验发现的长程串扰侧信道,直接挑战现有量子处理器的安全假设,为未来量子安全架构设计提供关键依据。

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排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.6)
👥 作者: Lei Jiang, Fan Chen

该论文综述了变分量子电路(VQC)中的后门攻击威胁。变分量子算法(VQA)是含噪中等规模量子计算的核心范式,但其依赖预设计和预训练的VQC引入了严重的安全漏洞,特别是后门攻击。这些攻击将隐藏的恶意行为嵌入模型中,在正常情况下保持休眠,但被特定触发器激活后会导致对抗性后果,如错误预测或操纵目标值。论文系统性地梳理了后门攻击的分类,涵盖数据投毒、编译器级别和量子原生机制,形式化了关键术语和威胁模型,并回顾了现有攻击策略及其经验特征。此外,分析了当前检测与防御方法,指出了其局限性,尤其是在应对量子特定威胁方面的不足。通过综合最新进展,论文勾勒了VQC的安全演变格局,并指出了在混合量子-经典系统中开发鲁棒、量子感知防御的关键挑战和未来方向。适合量子计算安全研究人员、VQC开发者和对AI安全感兴趣的读者。

💡 推荐理由: 首次系统梳理量子电路后门攻击,揭示NISQ时代量子机器学习的新威胁面,对量子安全研究具有奠基意义。

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排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Esra Yeniaras, Muhammad Amin Karimov

本文提出QCIVET,一个基于契约的完整性验证框架,用于混合量子-经典管线。混合管线在药物发现、欺诈检测和云QPU审计等领域越来越重要,但现有的完整性验证方法主要局限于经典计算,无法捕获量子阶段的行为。QCIVET将混合管线建模为一系列阶段,每个阶段有显式规范,并在语法和语义两个层面进行审计。语法完整性通过哈希链审计追踪实现,可选外部锚定;语义完整性在量子阶段通过基于Liskov和Wing行为子类型理论的校准可观测偏差测试来验证。作者证明了在量子信道间diamond范数距离下的可靠性、信息完备可观测量族下的条件完备性以及继承链下的组合性。还识别了一类Z-only-sneaky覆盖,可以规避弱的单Pauli契约,但被多Pauli契约暴露。框架在IBM Quantum Eagle r3和Heron r2处理器的校准噪声模型下进行评估,子类型分离协议在真实的ibm_fez (Heron r2)处理器上进行了端到端验证。QCIVET在三个代表性应用上实例化:用于药物发现的变分量子本征求解器(VQE)、量子辅助欺诈检测以及云QPU服务的客户侧审计。参考实现(包括实时验证引擎,每阶段提交延迟亚毫秒)已开源发布。本文适合量子安全研究人员、混合计算系统架构师以及关注量子服务完整性的安全从业人员阅读。

💡 推荐理由: 混合量子-经典管线的完整性验证是当前安全盲区,QCIVET首次提出覆盖量子阶段的契约式验证框架,具有理论严谨性和实际部署潜力。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.6)