倪海波

劉洋

博士畢業(yè)于北京大學軟件工程和牛津大學計算機科學專業(yè)，奮斗于賽博空間的數(shù)字隱私保護領(lǐng)域，專注于移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融互聯(lián)網(wǎng)等環(huán)境下的信息安全研究近十載，在區(qū)塊鏈關(guān)鍵機制、隱私風險感知關(guān)鍵技術(shù)和人工智能深度學習關(guān)鍵領(lǐng)域有諸多創(chuàng)新貢獻——他叫劉洋，目前是哈爾濱工業(yè)大學（深圳）計算機學院助理教授，碩士生導(dǎo)師，深圳市高層次人才，方濱興院士網(wǎng)絡(luò)空間安全研究團隊成員。守護賽博空間，鑄盾數(shù)據(jù)安全，是他追求的目標。近期，《科學中國人》走近劉洋，聽聽他守護“安全”的故事——

從北大到牛津，實現(xiàn)賽博空間數(shù)據(jù)利用反轉(zhuǎn)

劉洋，一個帥氣的年輕人。我們的訪談，從他記憶尤深的暑期開始。

2011年的盛夏，幾個初出茅廬的小伙在北京大學附近租了間房子，開始了數(shù)字創(chuàng)業(yè)。他們當時還在北京大學軟件工程專業(yè)攻讀碩士研究生，一心想按照自己的想法做點事情，自稱“數(shù)字勞工”。

劉洋，就是其中的一位。他們的工作，就是分析判斷用戶需求，為他們推薦精準廣告。事情說起來簡單，但是麻雀雖小五臟俱全。他們同樣需要完成從尋找問題到解決問題的閉環(huán)。在這個閉環(huán)中，需求分析、代碼開發(fā)、客戶談判等是重要環(huán)節(jié)。用劉洋的話說，“非常鍛煉人”。

就是在這短短的兩年時間里，劉洋迅速從一名只具有學生心態(tài)的稚嫩青年轉(zhuǎn)化成了理解實際市場需求的社會人。但隨著時間的推移，他開始覺得不安——通過對客戶隱私數(shù)據(jù)的分析來推薦精準廣告進而獲得收益，這真的是一個正確的選擇嗎？或許可以有更好的途徑來實現(xiàn)夢想？為尋求答案，劉洋選擇到牛津大學攻讀計算機科學專業(yè)。他希望找到一個平衡點，就是既能為客戶精準推薦廣告，又能保護用戶的隱私不被侵犯。這個想法，在2013年前后，還沒有在科學界變成現(xiàn)實。

2014年，劉洋走進牛津大學攻讀計算機科學博士學位。他的研究領(lǐng)域是網(wǎng)絡(luò)空間安全，數(shù)據(jù)隱私保護是他研究的一個方向。用劉洋的話說，“實現(xiàn)了賽博空間數(shù)據(jù)利用的反轉(zhuǎn)，即利用技術(shù)實現(xiàn)從對數(shù)據(jù)‘盜獵’到對數(shù)據(jù)‘保護’的轉(zhuǎn)變”。

實際上，劉洋在牛津大學的學習是對前一階段學習和創(chuàng)業(yè)中遇到的憂慮的深入探索，同時也是為了實現(xiàn)技術(shù)對人們美好生活向往的安全賦能。牛津大學提供的是一個多元、包容的國際環(huán)境。這樣的環(huán)境，給劉洋留下的印象最深，也受益頗多。采訪中，劉洋談到了他們的國際化辦公室，“我們辦公室一共有4個人，一個來自英國，一個來自美國，一個來自澳大利亞，一個來自中國，大家都在攻讀博士學位，年齡從二十幾歲到四十幾歲不等。在這個環(huán)境里，大家常常聊一些話題或者進行科研方面的探討。但是，由于每個人的成長環(huán)境、文化背景等的不同，展現(xiàn)出來的觀點和態(tài)度很多時候都不一樣。大家就暢所欲言地談自己的想法，每次都能聊出興致，就是覺得事情還可以這樣看。這樣就很有趣，也讓我們深刻體會到了尊重每一個人、尊重每一個想法的價值和意義”。

自由、包容、平等的學術(shù)氛圍與導(dǎo)師的影響分不開，劉洋在牛津大學的導(dǎo)師——Prof. Andrew Simpson可以說是“國寶級導(dǎo)師”。他思維活躍、性格幽默。劉洋講述了他和導(dǎo)師相處的一些有趣的故事：當時在Andrew的實驗室里，劉洋是以勤快著稱的學生。他在讀博早期特別能熬，是整個實驗室里到得最早、走得最晚的人，寒暑假也很少休息。Andrew看到劉洋這樣的狀態(tài)后，作為一名導(dǎo)師竟然操心起了學生度假的事，為了讓他休息，還特意制造了一次“偶遇”，用旁敲側(cè)擊的方式提醒劉洋：“XXX已經(jīng)要了假期，去度假了。你怎么還在？你趕緊跟我請假出去玩。”Andrew看到劉洋發(fā)郵件總是很晚，還跟他說過，“你不要再工作了，連續(xù)熬夜會使工作效率下降，對身體也不好。你要早點回去養(yǎng)足精力再工作。這樣，可能會有新的收獲，也會更少出紕漏”。在Andrew的鼓勵和指導(dǎo)下，劉洋也慢慢學會了放慢腳步，勞逸結(jié)合，更好地做到工作與生活的平衡。

從北大到牛津，走過多個世界級科研殿堂，在不斷體會和不斷學習的過程中，劉洋找到和認準了自己未來的科研方向。

從使用到守護，為國鑄盾是心之所向

網(wǎng)絡(luò)時代，你是不是剛剛搜索完一件物品，就會在極短的時間內(nèi)有非常多的相似產(chǎn)品如雪片般飛向你的網(wǎng)絡(luò)空間,讓你無所適從？

在攝像頭密布的空間，你有沒有感到自身被完全暴露的風險？會不會擔心發(fā)生有意無意的非法信息泄露，造成無法彌補的傷害？

當你輸入文字的時候，馬上會跳出后面的鏈接，還非常有邏輯。這是什么原因呢？會不會是輸入法偷走了你的個人信息？

…………

沒錯，數(shù)據(jù)隱私泄露正在成為人類新的敵人。在歐洲，政府推出《通用數(shù)據(jù)保護條例》推動企業(yè)自律自查，試圖實現(xiàn)保護消費者隱私和鼓勵網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟創(chuàng)新之間的平衡。科技界則希望通過科學技術(shù)分別解決算法精準和隱私保護的問題。

劉洋身處科學界，他希望探索一種既能保證算法推薦這一商業(yè)模式健康延續(xù)，又能滿足用戶數(shù)據(jù)隱私安全性要求的技術(shù)方案。這，也是信息時代國家安全的迫切需要。在牛津大學攻讀博士學位期間，劉洋就以移動互聯(lián)網(wǎng)廣告精準推薦系統(tǒng)為研究對象，建立了具有隱私保護特性的精準廣告推薦系統(tǒng)模型，并對廣告點擊欺詐問題進行了研究。

“提高人們的隱私保護意識，平衡企業(yè)與消費者之間的利益關(guān)系，促進云環(huán)境中的經(jīng)濟生態(tài)健康發(fā)展”，是劉洋對自己的要求。以此為目標，他在隱私安全與方便快捷、經(jīng)濟效益等方面做了很多努力——

一是設(shè)計框架以支持用戶在獲取精準推薦服務(wù)的同時保護其數(shù)據(jù)隱私，即隱私保護與精準推薦服務(wù)并存。

二是通過設(shè)計，支持用戶通過統(tǒng)一的界面檢查和定制他們的個人信息，并且可手動創(chuàng)建和編輯用戶配置文件的不同副本，以滿足面向不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商時智能實施最優(yōu)隱私保護策略的需求，做到用戶隱私數(shù)據(jù)的集中管理。

三是支持用戶對自身的隱私數(shù)據(jù)進行細粒度的訪問控制，使得用戶可自行決定哪部分個人信息可被移動服務(wù)供應(yīng)商所收集。該控制須達到“何種隱私信息在何種程度上對何種應(yīng)用進行開放”的粒度需求，做到細粒度訪問控制。

四是對移動應(yīng)用中包含的推薦服務(wù)插件和廣告插件進行掃描驗證，使終端用戶能夠發(fā)現(xiàn)嵌入在已安裝的移動應(yīng)用程序中的與精準推薦功能相關(guān)的插件，并推斷出該應(yīng)用的潛在推薦行為及隱私侵害風險。

同時，為了提高用戶對風險的感知度，劉洋還探索了移動云環(huán)境下感知用戶隱私風險的技術(shù)實現(xiàn)方法、合法企業(yè)與用戶的便利交互接口等。

在劉洋的世界里，守護賽博空間的數(shù)據(jù)安全，是他希望用畢生精力去做的事情。牛津大學的探索積累為他之后的研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。在他看來，網(wǎng)絡(luò)空間安全，是新時代賦予安全的新內(nèi)涵。為國鑄盾，成為他心之所向！

從研究到落地，持續(xù)投入是一條捷徑

“持續(xù)投入”，劉洋將其定位為“一條捷徑”?！昂唵握f，持續(xù)投入就是做一件事情一定要持續(xù)投入直到產(chǎn)生結(jié)果?！边@一精髓，他在北京大學學到并受益至今。從廣告推薦到廣告歸因，從隱私保護到網(wǎng)絡(luò)安全，從數(shù)據(jù)隱私到風險感知……這些年來，劉洋所做的事情，就是找到其中的一脈相承性，進行“持續(xù)投入”，直到結(jié)果產(chǎn)生。

創(chuàng)業(yè)的時候，劉洋是利用用戶的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的精準推送。他的目標是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為精準推送對象。這時候，就出現(xiàn)一個問題，用戶在多個平臺搜索了產(chǎn)品，最后成交結(jié)果不知道是誰推送的。劉洋解釋，這個問題就是“廣告平臺上有用戶點擊廣告的數(shù)據(jù)，就是誰在什么時候點擊了廣告，而在廣告主那邊，有某一個用戶購買了某個商品的數(shù)據(jù)，他知道用戶達成購買但不知道這個用戶在哪兒點擊的”。所以，效益到底產(chǎn)生在哪里，數(shù)據(jù)在這個時候就會“說謊”。

在做科研的時候，劉洋的首要目標就是解決這個問題。在他心里，“有一個問題存在，就不自在，總想著解決解決”。于是，他想到區(qū)塊鏈技術(shù)，把數(shù)據(jù)實時存證到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，并在鏈上進行求交，保證歸因的可信以及數(shù)據(jù)的私密性。這樣，就使得問題轉(zhuǎn)化為“如何基于區(qū)塊鏈技術(shù)，設(shè)計互信隱私的歸因機制，提高歸因的實時性以及吞吐量并降低計算資源”。于是，有了“基于區(qū)塊鏈的大規(guī)模實時廣告歸因技術(shù)研究方案”。目前，該項目已經(jīng)完成了聯(lián)盟鏈搭建，實現(xiàn)了通道的身份認證，完成了利用多方安全計算對數(shù)據(jù)以用戶維度進行求交的功能，正在通過分布式密鑰技術(shù)，完成對交集數(shù)據(jù)的加密。

做信息安全和隱私保護做久了，“條條道路通羅馬”在劉洋這里就有了新的含意。他發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈可以解決準確歸因的問題，但是區(qū)塊鏈系統(tǒng)自身也有安全問題。如何對典型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)進行有效仿真還原其在真實運行場景中的功能表現(xiàn)，以及如何為仿真平臺提供各類安全分析所需要的底層技術(shù)及集成接口以滿足不同安全技術(shù)的驗證需求，成為新的課題。

面向區(qū)塊鏈系統(tǒng)安全分析的仿真平臺呼之欲出。按照劉洋團隊的規(guī)劃，仿真平臺的創(chuàng)新點主要表現(xiàn)在兩個方面。一是充分考慮安全分析過程中所需要的復(fù)雜場景，將相關(guān)場景進行封裝導(dǎo)入仿真平臺；在進行不同需求安全分析時，可以動態(tài)地從平臺中加載資源，即時構(gòu)建所需應(yīng)用場景。二是利用容器技術(shù)對所需的安全分析技術(shù)及運行環(huán)境進行封裝集成，形成微服務(wù)的架構(gòu)，支持更加復(fù)雜、更大規(guī)模的安全分析任務(wù)。

從研究到落地，對很多人來說，這是一條漫漫長路，但經(jīng)過多年探索實踐，劉洋越來越篤定最初抱定的信念——在正確的方向上持續(xù)投入，即使過程再長，終能到達彼岸。也正是持有這樣的信念，讓他和團隊的數(shù)據(jù)科研之路越走越寬敞、越走越順暢。

從小隊長到帶頭人，扛起國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫大旗

劉洋在成長的過程中，受到了很多良師指引。北京大學的陳鐘教授，哈爾濱工業(yè)大學的方濱興院士、王軒教授，牛津大學的Andrew Simpson教授，都在他人生的不同階段為他提供了巨大的幫助和珍貴的指導(dǎo)。而在劉洋性格養(yǎng)成的階段，還受到了一位青年老師的影響。

當年，劉洋還是北京大學的學生。突然有一天，他對軟件與微電子學院鄔國銳老師實驗室里的研究課堂產(chǎn)生了非常濃厚的興趣。可是，劉洋還不是鄔老師的學生。怎么辦呢？他抱著試試看的態(tài)度，給鄔國銳老師發(fā)去一封郵件，希望以旁聽生的身份到實驗室學習。讓劉洋喜出望外的是，鄔老師非常歡迎他加入實驗室。同時，鄔老師也很嚴肅地提出，“你一旦進來了，我就不會把你當成一個旁聽生。我對你跟我的學生是一視同仁的，對他們怎么嚴格要求就對你怎么嚴格要求”。

這讓劉洋感到更加欣慰，“這是特別好的一件事情”。原來，劉洋擔心給老師增加負擔，還可能被實驗室的同學排擠。很快，劉洋就和實驗室的同學打成一片。到后來，劉洋還順利成為項目小組的組長。為了回報老師的信任，他也更加努力地去學習和工作。這段經(jīng)歷，在劉洋的成長中刻下了深深的印記。他說：“自然界總在不經(jīng)意間有旁逸斜出的枝給人類帶來驚喜。鄔老師正是帶給我們驚喜的人。他給予我的，是做人、做事的溫暖、智慧和力量。無論是創(chuàng)業(yè)階段，還是科研時期，甚或是帶學生時刻，我都受益匪淺?！?/p>

工作后，劉洋是以深圳市高層次人才身份加入哈爾濱工業(yè)大學的。他最看重的是方濱興院士網(wǎng)絡(luò)空間安全研究團隊成員的身份。在計算機科學與技術(shù)學院，劉洋加入了多個團隊，也是多個團隊的帶頭人。以在哈工大（深圳）-南大通用云數(shù)據(jù)庫研究中心為例，作為副主任的劉洋最大的愿望是能夠扛起國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫這面大旗——

數(shù)據(jù)庫是非常重要的基礎(chǔ)軟件。但是，目前國外數(shù)據(jù)庫占據(jù)相當大的市場份額。在激烈競爭的社會，數(shù)據(jù)庫的這一情形是非常不安全的。一旦數(shù)據(jù)庫發(fā)生問題，很多普通企業(yè)都會受到影響。因此，2020年，哈爾濱工業(yè)大學與天津南大通用數(shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司合作成立了“哈工大(深圳)-南大通用云數(shù)據(jù)庫研究中心”，研究中心的宗旨是打造國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫這一國之重器。在研究中心，劉洋主要負責數(shù)據(jù)庫智能安全審計技術(shù)。劉洋說，做數(shù)據(jù)庫，一方面要有真實、可用的數(shù)據(jù)；另一方面要保證有價值的數(shù)據(jù)的安全。因此，他重點關(guān)注數(shù)據(jù)庫的安全和審計相關(guān)內(nèi)容，希望用人工智能的技術(shù)去提高網(wǎng)絡(luò)空間的安全性能。同時，劉洋還關(guān)注人工智能本身存在的安全問題，讓技術(shù)更安全。

許多專家學者指出，賽博空間是以數(shù)據(jù)、計算、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的數(shù)字化虛擬空間，已成為國家繼陸、海、空、天4個疆域之后的第五疆域。虛擬網(wǎng)絡(luò)空間在給人們帶來極大便利的同時，網(wǎng)絡(luò)安全的威脅和風險漏洞也日益凸顯。而劉洋作為守護賽博空間、鑄盾數(shù)據(jù)安全的“守門人”，必將一往無前，研究出更好的智能安全審計技術(shù)，在全新的時代貢獻自己的光和熱。