論文の概要: Quantum ROP: Using Quantum Algorithms for ROP Chain Selection in Exploit Construction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.25364v1
• Date: Mon, 21 Sep 2026 20:01:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-23 18:04:04.095218
• Title: Quantum ROP: Using Quantum Algorithms for ROP Chain Selection in Exploit Construction
• Title（参考訳）: 量子ROP: 爆発的構築におけるROP連鎖選択のための量子アルゴリズム
• Abstract要約: 本研究では,Return-Oriented Programming (ROP) ガジェット選択への量子最適化の適用について検討する。 ガジェット選択を擬似非拘束バイナリ最適化問題として定式化し、個々のガジェットコストとガジェット間レジスタ間相互作用をキャプチャする。 8つのLinuxバイナリと16のベンチマークインスタンスで、QAOAは11ケースで最低コストのバリデーションチェーンを回復した。 残りの5つでは、現在の限られたハードウェア上での過度の回路深度に関連する故障により、最適状態は回復しなかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The quantum computing threat to cybersecurity is nowadays predominantly framed around Shor's algorithm and its eventual capacity to break asymmetric cryptography. Beyond cryptanalysis, however, quantum computing may also enable other capabilities in offensive security. This work explores one such direction: the application of quantum combinatorial optimization to Return-Oriented Programming (ROP) gadget selection for exploit construction. We formulate gadget selection as a Quadratic Unconstrained Binary Optimization (QUBO) problem that captures individual gadget cost and inter-gadget register-clobbering interactions, and solve it using QAOA on real IBM Heron r2 hardware. Applied to a Linux kernel exploitation scenario, the QAOA-selected chain achieves privilege escalation to uid=0 with SMEP and SMAP active. Across eight Linux binaries and 16 benchmark instances, QAOA recovered the lowest-cost valid chain in 11 cases; in the remaining five, it did not recover the optimum, with the failures associated with excessive circuit depth on current limited hardware.
• Abstract（参考訳）: サイバーセキュリティに対する量子コンピューティングの脅威は、今日では主にShorのアルゴリズムと、非対称暗号を破るための最終的な能力に結びついている。 しかし、暗号解析以外にも、量子コンピューティングは攻撃的セキュリティにおいて他の機能を可能にする可能性がある。 この研究は、量子組合せ最適化をROP(Return-Oriented Programming)ガジェット選択に適用し、構成を悪用する方法である。 我々は、ガジェット選択を、個々のガジェットコストとガジェット間レジスタ間相互作用をキャプチャする擬似非拘束バイナリ最適化(QUBO)問題として定式化し、実際のIBM Heron r2ハードウェア上でQAOAを用いて解決する。 Linuxカーネルのエクスプロイトシナリオに適用すると、QAOA選択チェーンは、SMEPとSMAPがアクティブであるuid=0への特権エスカレーションを達成する。 8つのLinuxバイナリと16のベンチマークインスタンスで、QAOAは11のケースで最低コストのバリデーションチェーンを回復したが、残りの5つのケースでは、現在の限られたハードウェア上での過度の回路深度に関連する障害のため、最適化を回復しなかった。

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