怎样做到有的放矢——专访美国纽约州立大学任奎教授

2017 年 8 月 28 日 中国计算机学会 蒋洪波

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来源：《中国计算机学会通讯》2017年第8期《动态》

自网络空间安全2016年被正式批准为新的一级学科以来，全国各大高校积极开展学科建设，培养相关人才，组建网络空间安全学院的活动也如火如荼。层出不穷的安全事件，如今年5月12日在全球爆发的勒索病毒WannaCry，更加凸显了网络空间安全这一学科与社会的紧密关联性及其重要性。

本次受访嘉宾任奎博士，现为美国纽约州立大学布法罗分校计算机科学与工程系讲座教授，泛在安全与隐私实验室主任。他在云安全、无线通信系统安全等领域的工作成就非常突出。目前他已经发表200余篇论文，其中大多数发表在IEEE/ACM等一流期刊和国际学术会议上。根据“谷歌学者”的统计，他的H-Index指数是54, 文章总引用次数超过19000次。鉴于他的成就，他于2015年当选IEEE会士，2017年入选中国第十三批国家千人计划特聘教授。出于对他成就的景仰，我于日前对他进行了专访。

任奎教授

问：首先感谢您接受我的专访，并祝贺您在安全研究方面取得的最新成果。我知道，您在今年6月接连获得了两个重要会议的最佳论文奖，一是IEEE分布式计算系统国际会议(The 37th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems)，一是IEEE国际服务质量研讨会(IEEE/ACM 25th International Symposium on Quality of Service )，并被全球媒体广泛报道。

我还知道，您博士期间从事无线传感器网络安全的研究，但是自从开展教职工作之后，研究课题的重心很快切换和拓展到云计算环境下的数据安全问题以及无线物理层安全的研究，并都很快地取得了令人瞩目的科研成果。您是如何选择新的科研课题并开展研究的？

任奎：谢谢。我科研工作的选题一直是以兴趣为导向的。我非常喜欢尝试开拓新的课题。我做教职工作之初，正好是云计算这个概念刚刚起步的时候。那时候亚马逊公司率先开始了云存储和计算服务并发布了相应的AWS平台。在这之后的数年里，云计算大潮席卷全球，众多云计算概念的产品和服务纷纷落地，并逐渐成为信息行业的主流。我当时就觉得这种新兴的服务模式在实际应用中有非常大的吸引力，不论是对个人还是企业用户，其高效、低成本、易扩展的优势，都有巨大潜在的实用价值。随之而来的针对云服务的安全隐患也自然而然地成为了我非常感兴趣的研究课题。

在早期开展云安全研究时，最大的挑战是如何发现、提炼和定义一些具体的研究方向和科学问题。正因为当时云安全研究工作还处于起步阶段，没有太多相关工作可以借鉴，我就着重选择了从云计算带来的新的服务模式这个角度作为切入点来展开研究。也就是现在领域内所熟知的数据和计算外包。同传统的IT服务模式相比，这个新的外包服务模式带来的最大的不同就是数据拥有者和数据管理者的角色分离，并不在一个信任域内。因此，我认为如何建立起安全有效的机制，使得数据拥有者能够放心地将自己的数据和计算服务外包给云服务商，有着非常重要的研究价值和现实意义。

基于这样的一个思路，相应的，一些重点研究方向，比如数据完整性验证，数据加密搜索，数据访问控制，安全外包计算等，也就随之建立起来。我很荣幸我们的研究成果能够在早期就获得业内同行的认可，并被当今很多云安全的基础性研究工作所采纳和拓展。我在这方面的系列文章获得了广泛的引用，单篇最高引用次数接近2000次，有10篇文章超过600次。

无线网络和通信无处不在，时时改变着人们的生活，因此，无线通信安全也一直都是我的研究重点之一。在教职工作伊始，我便开展了这方面的研究工作，并把着眼点放在基于物理层安全机制的探索与开发上。无线信道具有天然的物理不确定性，从而可以被利用来设计新的安全机制，并可以在信息论模型下得到安全保证。这种安全保证不需要对无线通信窃听者作任何计算能力的限制。因此，这种方法在无线网络领域可以作为一种重要的安全替换策略，来补充和增强基于传统密码方案的机制，从而得到一个本质上安全可靠的无线通信系统。它也因此有着巨大的潜在实际意义。

在具体的课题方面，我将自己的关注点放在了一些前沿领域，比如基于无线信道的密钥生成、抗干扰通信、安全无线近场通信等等。通过了解现有的研究工作，并结合自己在安全领域的研究基础，我认为这些重点问题，不论是在理论上还是实际应用中，都有很大的可拓展空间。对这些不同研究方向的观察与判断，对我科研工作的开展起到了重要的作用。这方面的研究成果被一系列一流会议连续发表并被包括美国CBS新闻，美国国家自然科学基金新闻，ACM技术新闻等在内的全球媒体广泛报道。

问：您的职业发展很成功，在博士毕业后八年里不但晋升教授，而且当选IEEE会士，据我所知，您是近年来IEEE评选出的最年轻的会士之一。请问有哪些经验可以分享？面向未来，您对自己的进一步的职业展望是什么？

任奎：我所取得的微末成绩和很多优秀的学界前辈比起来还差的很远。从我个人经验来说，我觉得勤奋努力的工作是默认的前提条件，这一点我想大家都能意识到。那些取得卓越成绩的研究者们，他们总是在背后付出了巨大的、长期的努力。另外，我觉得在埋头苦干科研，并意识到科研没有捷径的同时，也要经常抬头看路。因为选择正确的道路前行往往同样重要。

正确的道路，指的是适合自身实际情况的职业目标规划以及科研方向的选择，并随着科研环境的动态变化而实时进行调整。从具体实践的体会来说，首先是要做好目标明确的计划并严格管理好自己的时间。我们都知道，工作中的种种干扰不可避免，时间碎片化的状况往往相当严重，所以必须有一个严格的可执行的计划来帮助自己保证工作的效率以及目标的及时达成，并最后养成自律的良好习惯。其次，选择少数几个在自己领域内的学界前辈作为自己模仿的对象，研究他们成功的经验和教训，找到一条合适自己的发展道路。经历从模仿到走自己的路这样一个过程必然会给我们很多启发和帮助。第三，我觉得能够正确处理工作压力也很重要。维持一个健康积极的心态，记住我们为什么选择科研这个职业的初衷总是很有帮助。

面向未来，我希望之前的研究尤其是在云安全和无线物理层安全方面的科研成果，能够更多的在实际系统中被采纳和应用。我也希望能够在学术的道路上向那些成功的前辈们看齐，从自己兴趣出发，不忘初心，继续努力去做一些更加有实际意义的研究与系统开发。

在职业规划上，我很荣幸在今年入选了第十三批国家千人计划。我希望能借此机会，在千人计划这个平台上，在未来为国家网络空间安全学科建设以及人才培养事业尽自己的一份力量。

问：您在学生培养方面也很成功，请问有哪些秘诀可以分享？

任奎：在开展教职工作的道路上，组建一支稳定、和谐、高效的科研团队非常关键。而在成员的选拔上，我最看重的特质就是勤奋和钻研精神。对此，我感到十分幸运，能够有机会同一些非常优秀的学生一起开展丰富而又充满挑战的科研工作。我们的团员都很勤奋而且善于钻研新的问题，我也很享受能够不断地和他们在一线科研攻关的过程。我们会紧跟最新的论文和科研动向，频繁地进行小组讨论，并根据一些国际顶级学术会议的投稿日期来确定相应的研究计划。

时间往往都是比较紧凑的，但是大家也都从未轻言放弃。很多时候，我们会从办公桌讨论到餐桌，再讨论到实验室，甚至回家路上，回到家里还在线上交流，直到将问题和想法弄清楚为止。正是因为如此，我们组能够在云安全发展的早期就做出了一系列开拓性的工作，从而获得广泛认可。此外，我也十分强调，大家要戒骄戒躁，静下心来专注地做科研，这种专心致志的能力同样十分重要。

在这种模式的培养下，我的学生们毕业后全部走进学术界担任教职工作，比如我最早带的两个博士学生王骞和王聪。他们俩在博士毕业时就已经分别发表了超过20篇的高质量的学术论文，并获得了大量的引用。他们一个到武汉大学工作，得到了国家青年千人计划的支持，一个去香港城市大学担任终身制助理教授并获得香港城市大学校长奖。今年和去年毕业的两位博士学生秦湛和陈思也分别加入了两所美国高校，德州大学圣安东尼奥分校及宾州西切斯特大学，成为助理教授。

从对学生培养的角度来说，我认为最重要的就是高标准、严要求，并在适度的压力下尽量激发出他们的学习潜能。尤其是从入学伊始就注意训练他们与科研相关的各项能力，包括写作、交流、口语、动手能力等方面。其次，还应该重视培养学生独立思考的能力，这也是学生进行高水平、开创性科研的前提条件。此外，我在实验室里非常鼓励科研观点的自由讨论与碰撞，并一贯注意维持这样一个氛围让学生们在唯实的基础上都能够畅所欲言。我和学生们交流，总是要求他们把导师、任课教授、同学、同事都当作自己科研工作中的有效资源而主动地善加利用，从而让自己所从事的研究能够更加顺利和快速地推进。经验表明，能将这些都做到的学生，往往都会取得不错的成绩。

问：您对国内高校年轻教师的职业发展有什么建议？

任奎：我觉得应该将做好科研工作放在首位。尤其是在开展教职工作的初期，各种事务会迎面而来，比如授课、招生、学生指导、参加各种会议、学术交流访问、项目申请，甚至人际关系融入等等，都会消耗和占用年轻教师的大量时间。但在这个关键的起步期，我建议年轻教师必须保持自己在科研工作上的有效投入和时间，不能轻易地被干扰。虽然迷茫与挫折不可避免，但还是要坚持将科研与职业目光放长远一些，要求自己做出，而且明确思考清楚未来五年、十年的职业规划是什么，做到目标清晰。清晰的目标可以让自己工作起来更加有的放矢。

科研工作与其他工作一样，一定要有所为有所不为，尽量避免在职业发展上走弯路。在科研选题上，年轻教师们尤其应该重视。一个结合了个人兴趣及特长的好的研究方向会显著减轻繁重的科研工作给人带来的精神压力，相应的研究进展也会更容易让自己得到持续的内在满足。另外，我觉得寻找合适的海内外的科研合作者可以是一个快速提高和开拓个人科研视野，寻找好的研究方向的有效途径。当前国家和各个学校在多个层面都提供了这样的渠道和机会，年轻老师们应该善加利用。

问：除了科研方面，您对国内高校年轻教师在教学方面有什么建议？您觉得教学会成为做科研的负担吗，还是说教学科研通过某种方式可以“相辅相成”？

任奎：教学和科研不矛盾，它们是相互影响和相互促进的。教学诚然会占用相当多的科研时间，但好的教学能够从不同的方面促进科研。教学是高校里学生培养的第一个环节，也是最关键的环节。教师在课堂上的知识传授和答疑解惑实际上就是对学生的一种引导，帮助他们打开科学研究的大门。教学无疑也是最直接、最自然地接触学生的一种方式。许多优秀的学生就是从课堂上学习基础知识开始，从和教师探讨问题开始，逐渐培养出科学研究的兴趣。另外，据我所知，国内高校的年轻教师开始参加工作时往往面临研究生指导资格的问题，但却可以不受限制地指导本科生。从这一角度来讲，近距离地接触这些思维活跃的学生，探讨前沿课题，激发他们的兴趣，未尝不是一种很好地吸引学生加入自己科研团队，培养未来科研力量的上佳渠道。

问：作为一名海外高校的教授，您觉得有哪些地方，或者哪些方式可以和中国的科研工作者合作并共同推进的呢？

任奎：近年来，国内到海外高校访问的学生学者越来越多。通过交流和访问，这些学生学者的科研能力和学术视野得到了很大的提升，在高水平的国际会议和期刊上发表的论文在质量和数量上都有了很大的进步。可以肯定地说，海外高校的教授学者发挥了非常大的推动作用。我相信这种交流应该是今后持续努力的重要方向之一。另外，国内外高校学者在高水平科研上深入的合作也会越来越多，通过双方资源和优势互补，我们看到了很多合作产出的优秀研究成果。我认为，应该进一步推动这种深度合作模式，联合各自优势，共同解决一些大规模的基础性的研究挑战。

问：网络空间安全现在受到国家和全社会的重视，并被国家立为一级学科，对此您有什么观察和建议？

任奎：在信息化的时代，网络空间安全正在越来越多地受到全球的关注和重视。网民的网络空间安全意识也在逐步加强。然而，具备相关安全专业知识的人才仍然相当匮乏。同时，网络空间安全在当前仍然是一个高速发展的领域。随着新的安全问题不断的产生，新的技术正在被不断的创造，新的方向也正在被不断的开拓。因此，国家设立网络空间安全为一级学科，有着重要的战略意义。这为今后培养安全方面的专业人才奠定了坚实的基础。从我最近几年经常和国内高校学者交流的经验来看，我认为国内安全研究正在迎头赶上，发展势头非常良好。国家应该在这一非常重要的领域坚持科研的持续投入，并加强重视人才梯队尤其是年轻人才的培养。

作者：蒋洪波