针对底层虚拟机混淆器（OLLVM）在指令混淆层面只支持指令替换一种算法，且仅支持5种运算符和13种替换方案的问题，设计了一种改进版的指令混淆框架InsObf，以加强OLLVM指令层面的混淆效果。InsObf包含指令加花和指令替换，其中指令加花首先对基本块的指令进行依赖分析，然后插入叠加跳转和虚假循环两种花指令；指令替换在OLLVM的基础上，拓展至13种运算符，共计52种指令替换方案。在底层虚拟机（LLVM）上实现了框架原型后，通过实验表明，与OLLVM相比，InsObf在时间开销增长约10个百分点，空间开销增长约20个百分点的情况下，圈复杂度和抗逆向能力均可提高近4倍；与同样基于OLLVM改进的Armariris和Hikari相比，InsObf在同一量级的时空开销下，可以提供更高的代码复杂度。因此，InsObf可提供指令层级的有效保护。

针对现有代码混淆仅限于某一特定编程语言或某一平台，并不具有广泛性和通用性，以及控制流混淆和数据混淆会引入额外开销的问题，提出一种基于底层虚拟机（LLVM）的标识符混淆方法。该方法实现了4种标识符混淆算法，包括随机标识符算法、重载归纳算法、异常标识符算法以及高频词替换算法，同时结合这些算法，设计新的混合混淆算法。所提混淆方法首先在前端编译得到的中间文件中候选出符合混淆条件的函数名，然后使用具体的混淆算法对这些函数名进行处理，最后使用具体的编译后端将混淆后的文件转换为二进制文件。基于LLVM的标识符混淆方法适用于LLVM支持的语言，不影响程序正常功能，且针对不同的编程语言，时间开销在20%内，空间开销几乎无增加；同时程序的平均混淆比率在77.5%，且相较于单一的替换算法和重载算法，提出的混合标识符算法理论分析上可以提供更强的隐蔽性。实验结果表明，所提方法具有性能开销小、隐蔽性强、通用性广的特点。