袁晨：密碼學(xué)研究往事

申 娜

袁晨

大數(shù)據(jù)時(shí)代下，隱私數(shù)據(jù)被廣泛用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域創(chuàng)造各種價(jià)值的同時(shí)，其濫用現(xiàn)象也正在導(dǎo)致個(gè)人利益受損。如何在高效獲取海量數(shù)據(jù)的同時(shí)，又給隱私數(shù)據(jù)加上密碼鎖，保障其安全性，成為當(dāng)下迫切的需求，也是網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域新興的挑戰(zhàn)之一。

作為相關(guān)領(lǐng)域的親歷者、見證者和推動(dòng)者，近5年來(lái)，袁晨發(fā)表了CCFA類論文13篇，在密碼和編碼領(lǐng)域做出了一系列創(chuàng)新性成果。在密碼領(lǐng)域中，他的研究涉及安全多方計(jì)算、秘密分享以及零知識(shí)證明等方向；在編碼領(lǐng)域，涉及完美哈希碼、局部可修復(fù)碼以及列表譯碼等方向。在回憶自己頗具戲劇性的科研經(jīng)歷時(shí)，心思細(xì)膩的袁晨總能捕捉到那些令人會(huì)心一笑的趣味細(xì)節(jié)。這些素材也令圈外人，得以窺探到計(jì)算機(jī)理論研究領(lǐng)域及密碼學(xué)術(shù)圈溫情脈脈的一角。

科研路上尋尋覓覓

2008年的一天，復(fù)旦數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院的BBS版塊上出現(xiàn)了一則招收計(jì)算機(jī)博士的帖子。這讓當(dāng)時(shí)有些迷茫的該院本科生袁晨一下子來(lái)了興趣。他試著聯(lián)系了發(fā)帖人闞海斌教授，并最終決定去計(jì)算機(jī)學(xué)院攻讀博士學(xué)位，研究方向是編碼。

2011年，國(guó)內(nèi)知名算法理論專家朱洪教授在華東師范大學(xué)開設(shè)討論班，袁晨被同學(xué)拉著去“湊熱鬧”。在袁晨眼里，10年前的這個(gè)討論班，可謂是明星班?！坝胁┺恼摵蛷?fù)雜性理論專家陸品燕、數(shù)理邏輯專家陳翌佳、定參數(shù)復(fù)雜性專家張弛豪（那時(shí)候還是上海交通大學(xué)研究生）等許多中國(guó)理論計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大名鼎鼎的青年學(xué)者。”

茅廬未出的袁晨懷著仰慕之心聽著大家介紹各自的研究進(jìn)展，揀自己感興趣的論文回去琢磨。其間，他的科研熱情被極大地激發(fā)?！斑@段經(jīng)歷讓我決心做一些好的研究成果。然而看了太多高水平論文之后，那種落差也是很明顯的。”雖然不斷地有論文發(fā)表，但袁晨開始陷入一種對(duì)自己所做研究不滿意的狀態(tài)。博士即將畢業(yè)時(shí)，他希望出國(guó)再讀一個(gè)CS理論方向的博士，申請(qǐng)卻意外遭遇失利。后來(lái)，又是應(yīng)恩師闞教授之邀，他留在復(fù)旦做博士后研究。然而，一年半后研究結(jié)束，袁晨的“學(xué)術(shù)強(qiáng)迫癥”仍在持續(xù)。于是，他嘗試聯(lián)系國(guó)外的教授。

“其中包括后來(lái)我在新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）的導(dǎo)師邢朝平教授?！毙铣胶芸粗卦康膶W(xué)術(shù)經(jīng)歷，雖然他自己沒有博士后項(xiàng)目資金，但還是替袁晨聯(lián)系了其他老師的博士后機(jī)會(huì)。袁晨有感于此，心想，不如就跟他讀個(gè)博士吧。2015年8月，袁晨前往新加坡。那時(shí)的他雖然心有喜悅，但還沒有意識(shí)到，在自己面前的將是怎樣的陽(yáng)光大道。

“最佳博士論文獎(jiǎng)”姍姍來(lái)遲

那年8月的新加坡正值50周年國(guó)慶，大街小巷熱鬧非凡。袁晨與邢朝平很快相約見面，師生二人商定，在袁晨研究成果拿得出手的情況下，他可以在兩年后提前畢業(yè)。這一君子協(xié)定激發(fā)了袁晨的斗志。后來(lái)，他總結(jié)道：“邢老師喜歡給學(xué)生提問題，碰巧我也喜歡沒事就瞎琢磨，就做出了幾個(gè)成果，為畢業(yè)做了保底?！?/p>

8月月底，國(guó)際密碼協(xié)會(huì)會(huì)士（IACR Fellow）、荷蘭皇家科學(xué)院院士Ronald Cramer教授來(lái)訪。Cramer是邢朝平的老朋友了，他特別喜歡新加坡天氣，每年都要訪問兩次。在袁晨記憶中，那是一段非常美妙的學(xué)術(shù)時(shí)光。每次在咖啡館碰頭，他們3人都會(huì)點(diǎn)芝士蛋糕，就著咖啡和茶，肆意討論各種科研問題和一些學(xué)術(shù)八卦。

“Cramer教授總會(huì)帶些問題來(lái)討論，我每次都會(huì)努力給出一些想法?！痹窟@種踏實(shí)的學(xué)術(shù)態(tài)度給Cramer教授留下深刻印象，一年后的暑假，袁晨接到了從荷蘭國(guó)家數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)研究中心（CWI）發(fā)來(lái)的訪問邀請(qǐng)。在CWI的兩個(gè)月，袁晨參與到Cramer教授的研究項(xiàng)目中，做出了一些成果發(fā)表在密碼學(xué)三大國(guó)際會(huì)議之一的美國(guó)密碼會(huì)議上。同時(shí)，袁晨也參與了邢老師的另一個(gè)項(xiàng)目，與ACM和IEEE Fellow Venkatesan Guruswami教授合作，論文發(fā)表在歐洲理論計(jì)算機(jī)年會(huì)（ICALP）上。因?yàn)檫@兩篇論文以及其他編碼頂刊IEEE TIT的文章，袁晨在2017年8月順利提交了畢業(yè)論文（后來(lái)被評(píng)為最佳博士論文獎(jiǎng)），為自己在NTU的博士生涯畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。

山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村。這個(gè)姍姍來(lái)遲的“最佳博士論文獎(jiǎng)”終于安撫了袁晨惶惶不安的心。后來(lái)，“剛畢業(yè)，邢老師和我說(shuō)Guruswami教授要來(lái)NTU休學(xué)術(shù)假，讓我先在NTU做半年博后，有機(jī)會(huì)和Guruswami教授近距離交流”。最終，基于前期在闞海斌教授指導(dǎo)下打下的扎實(shí)基礎(chǔ)，再加上后期邢朝平教授的悉心點(diǎn)撥，在NTU的這段時(shí)間，成為袁晨科研能力提升最快的一個(gè)階段。

濱江大道夜談與芝士蛋糕之約

隨著Guruswami教授的到訪，袁晨開始了博士后的研究生涯?；貞涍@段往事時(shí)，袁晨又開始發(fā)揮他善于擷取舊時(shí)光里動(dòng)人瞬間的能力。

“Guruswami教授是素食主義者，但他不介意和我們一起吃飯。他在學(xué)術(shù)上非常具有包容性，經(jīng)常鼓勵(lì)我們提各種想法?！痹颗cGuruswami教授合作期間在局部可修復(fù)碼方面做出了一些成果。在他這段博士后生涯中，Cramer教授又來(lái)NTU訪問了兩次，一起合作發(fā)表了一篇美國(guó)密碼會(huì)議論文。2018年4月，袁晨經(jīng)邢老師推薦，獲得了跟隨Cramer做博士后工作的寶貴機(jī)會(huì)。

CWI出過(guò)許多名人，比如最短路徑算法發(fā)明人Edsger Dijkstra，Python發(fā)明人Guido van Rossum。Cramer教授是CWI密碼組的主任，組里的其他3位老師，都是密碼學(xué)各個(gè)方向?qū)＜遥篠erge Fehr是密碼學(xué)頂刊Journal of Cryptology的副編輯，Marc Stevens和王小云院士分享了2020年的真實(shí)世界密碼學(xué)獎(jiǎng)，Ducas Leo參與提案的后量子密碼在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）國(guó)際人臉識(shí)別競(jìng)賽中走到了第三輪，非常有希望成為標(biāo)準(zhǔn)。

在這群賢薈萃的地方做研究，袁晨倍感幸運(yùn)。風(fēng)格迥異的導(dǎo)師給了袁晨別樣的體驗(yàn)和收獲?！癈ramer教授在辦公室的次數(shù)不多，但每次找大家討論都會(huì)碰撞出思想的火花。Fehr教授每天都在辦公室，我從他身上學(xué)到不少密碼學(xué)知識(shí)，我們合作的兩篇論文系統(tǒng)性地解決了一個(gè)有30多年歷史的開放性問題。”

時(shí)間很快來(lái)到2019年。這年回國(guó)休假時(shí)，袁晨碰巧得知本科同學(xué)魯穎受光之樹科技CEO張佳辰邀請(qǐng)正著手創(chuàng)建隱私計(jì)算團(tuán)隊(duì)。那是12月寒冬的一個(gè)晚上，袁晨和魯穎在浦東濱江大道上暢談了一整晚，因錯(cuò)過(guò)末班地鐵只好打車回去。魯穎得知袁晨在做密碼相關(guān)研究，非常熱情地邀請(qǐng)?jiān)繐?dān)任團(tuán)隊(duì)的密碼學(xué)專家。

“合作不久，第一版聯(lián)邦學(xué)習(xí)的隱私計(jì)算就成型了，我也就欣然接受了兼職直到現(xiàn)在?！蹦壳肮庵畼淇萍家呀?jīng)有了三大隱私計(jì)算產(chǎn)品：TEE機(jī)密計(jì)算引擎、聯(lián)邦學(xué)習(xí)引擎加隱私計(jì)算和MPC引擎，產(chǎn)品性能和商業(yè)化都處于領(lǐng)先地位?！拔液軕c幸能和這樣的團(tuán)隊(duì)合作，為祖國(guó)的隱私計(jì)算貢獻(xiàn)自己的一份力量?！苯?jīng)過(guò)多年積累和實(shí)踐，袁晨終于有底氣說(shuō)出這樣的話。

在荷蘭的最后一年，新冠肺炎疫情彌漫，研究進(jìn)展緩慢，袁晨萌生了提前歸國(guó)的想法。此時(shí)，昔日導(dǎo)師邢朝平回到了上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，他向袁晨伸出了橄欖枝?！耙?yàn)楹商m疫情特別嚴(yán)重，我和Cramer教授最后只能以電話告別?！痹扛屑び贑ramer教授在學(xué)術(shù)上對(duì)自己的幫助，臨別之際，他們相約在新加坡再聚，一起喝咖啡，吃芝士蛋糕。

來(lái)自網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院的關(guān)懷

2021年1月，袁晨回到上海交通大學(xué)擔(dān)任長(zhǎng)聘教軌副教授。在短短半年之間，他感受到了來(lái)自網(wǎng)安學(xué)院老師們的濃濃期待和關(guān)愛。

“剛?cè)虢淮螅瑢W(xué)院領(lǐng)導(dǎo)谷大武老師就非常熱切地歡迎我。谷老師每次開會(huì)都會(huì)特別關(guān)照青年教師，讓我深受感動(dòng)。邢老師給予我很多項(xiàng)目申報(bào)的支持，并在學(xué)術(shù)上給予我很多幫助。劉勝利老師給我們做了非常詳細(xì)的基金寫作解讀，讓我們受益匪淺。我有好多這樣的故事可以分享，很慶幸能加入網(wǎng)安學(xué)院這個(gè)大集體，希望以后也能傳承這樣的一種期待和扶持。”

未來(lái)，袁晨計(jì)劃在密碼和編碼領(lǐng)域繼續(xù)展開探索。他期待著與更多企業(yè)合作，讓安全多方計(jì)算的成果實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，為互聯(lián)網(wǎng)隱私保護(hù)作出貢獻(xiàn)。