論文の概要: Security Evaluation of Quantum Circuit Split Compilation under an Oracle-Guided Attack

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04842v1
• Date: Thu, 06 Nov 2025 22:06:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.602576
• Title: Security Evaluation of Quantum Circuit Split Compilation under an Oracle-Guided Attack
• Title（参考訳）: Oracle誘導攻撃による量子回路分割コンパイルのセキュリティ評価
• Authors: Hongyu Zhang, Yuntao Liu,
• Abstract要約: 分割コンパイルは最も研究されているQCO手法の1つである。 入出力観測に対して候補接続を系統的にテストするオラクル誘導型セキュリティ評価フレームワークを提案する。 RevLibベンチマークスイートでの実験的な評価により、スプリット間の正しい接続を回復し、回路全体を再構築するのには、少数のI/Oペアしか不十分であることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.356632680373691
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum circuits are the fundamental representation of quantum algorithms and constitute valuable intellectual property (IP). Multiple quantum circuit obfuscation (QCO) techniques have been proposed in prior research to protect quantum circuit IP against malicious compilers. However, there has not been a thorough security evaluation of these schemes. In this work, we investigate the resilience of split compilation against an oracle-guided attack. Split compilation is one of the most studied QCO techniques, where the circuit to be compiled is split into two disjoint partitions. Each split circuit is known to the compiler, but the interconnections between them are hidden. We propose an oracle-guided security evaluation framework in which candidate connections are systematically tested against input-output observations, with iteratively pruned inconsistent mappings. This hierarchical matching process exploits the reversibility of quantum gates and reduces the search space compared to brute-force enumeration. Experimental evaluation in the RevLib benchmark suite shows that only a small number of I/O pairs are sufficient to recover the correct inter-split connections and reconstruct the entire circuits. Our study marks the first thorough security evaluations in quantum IP protection and highlights the necessity of such evaluations in the development of new protection schemes.
• Abstract（参考訳）: 量子回路は量子アルゴリズムの基本的な表現であり、価値ある知的特性(IP)を構成する。 複数の量子回路難読化(QCO)技術は、量子回路のIPを悪意あるコンパイラから保護するために以前から提案されてきた。 しかし、これらのスキームの徹底的なセキュリティ評価は行われていない。 本研究では,オラクル誘導攻撃に対する分割コンパイルのレジリエンスについて検討する。 分割コンパイルは最も研究されているQCO手法の1つである。 各分割回路はコンパイラに知られていますが、それらの相互接続は隠されています。 提案手法は,入出力観測に対して候補接続を系統的にテストするオラクル誘導型セキュリティ評価フレームワークである。 この階層的マッチングプロセスは、量子ゲートの可逆性を利用して、ブルートフォース列挙と比較して探索空間を減少させる。 RevLibベンチマークスイートでの実験的な評価により、スプリット間の正しい接続を回復し、回路全体を再構築するのには、少数のI/Oペアしか不十分であることが示されている。 本研究は、量子IP保護における最初の徹底的なセキュリティ評価であり、新しい保護スキームの開発におけるそのような評価の必要性を強調している。

関連論文リスト

• Optimization and Synthesis of Quantum Circuits with Global Gates [41.99844472131922]
  我々は、イオントラップハードウェアに存在するGlobal Molmer-Sorensenゲートのようなグローバルな相互作用を用いて量子回路を最適化し、合成する。 このアルゴリズムはZX計算に基づいており、係留ゲートをGlobal MolmerSorensenゲートにグループ化する特別な回路抽出ルーチンを使用する。 我々は,このアルゴリズムを様々な回路でベンチマークし,最新ハードウェアによる性能向上の方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-28T10:25:31Z)
• Encrypted-state quantum compilation scheme based on quantum circuit obfuscation for quantum cloud platforms [3.2716496782041555]
  量子回路難読化(ECQCO)に基づく暗号状態量子コンパイル方式を提案する。 量子ホモモルフィック暗号を適用して出力状態を隠蔽し、量子不識別性難読化に基づく構造難読化機構をインスタンス化する。 ECQCOは0.7までの総変分距離(TVD)と0.88の正規化グラフ編集距離(GED)を達成し、コンパイルステージセキュリティを向上する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-23T15:23:18Z)
• TetrisLock: Quantum Circuit Split Compilation with Interlocking Patterns [7.041881854531399]
  量子コンピューティングにおいて、量子回路は量子アルゴリズムの基本的な表現である。 本稿では,量子回路難読化のための分割コンパイル法であるTetrisLockを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-15T03:41:24Z)
• Quantum Rewinding for IOP-Based Succinct Arguments [42.12045681000549]
  我々は、ベクトルコミットメントスキームが崩壊しているとき、BCS変換のインタラクティブな変種が量子敵に対する標準モデルで安全であることを証明した。 その結果、量子後安全な簡潔な議論の標準モデルを得ることができ、その複雑さを最もよく知ることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-08T06:33:08Z)
• Single-Round Proofs of Quantumness from Knowledge Assumptions [41.94295877935867]
  量子性の証明は、効率的な量子コンピュータが通過できる、効率よく検証可能な対話型テストである。 既存のシングルラウンドプロトコルは大きな量子回路を必要とするが、マルチラウンドプロトコルはより小さな回路を使用するが、実験的な中間回路測定を必要とする。 我々は、既存の知識仮定に基づいて、量子性の効率的なシングルラウンド証明を構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-24T17:33:10Z)
• Randomized Reversible Gate-Based Obfuscation for Secured Compilation of Quantum Circuit [5.444459446244819]
  本稿では,可逆ゲートを用いた量子回路の難読化手法を提案する。 提案手法は, 最大1.92のTVDを実現し, これまでに報告した難読化法よりも少なくとも2倍高い性能を実現している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-02T00:24:34Z)
• Verifying Results of the IBM Qiskit Quantum Circuit Compilation Flow [7.619626059034881]
  本稿では,量子回路等価性チェックのための効率的な手法を提案する。 提案方式では,数万の操作を数秒以下で行う大規模回路インスタンスの検証が可能となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-04T19:58:53Z)
• Post-Quantum Multi-Party Computation [32.75732860329838]
  我々は、悪質な時間量子敵に対するセキュリティを備えた古典的機能(平易なモデル)のマルチパーティ計算について研究する。 誤差付き学習における超ポリノミカル量子硬度(LWE)とLWEに基づく円形セキュリティ仮定の量子硬度を仮定する。 その過程で、私たちは独立した関心を持つ可能性のある暗号プリミティブを開発します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-23T00:42:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。