為萬物互聯的數字世界鑄造安全盾牌
——記蘇州大學電子信息學院特聘教授方禾

王 輝 鄭 心

如今，無線網絡極大方便了設備的互聯，但是也面臨著極大的安全威脅——近年來，國內多家快遞公司的信息外泄（如順豐快遞3億用戶信息外泄），以及各大企業、學校、醫院和網上購物等發生的網絡攻擊事件。隨之而來的，則是大量數據和隱私的泄露，以及由此引發的巨大經濟損失。

可以說，網絡安全已成為網絡強國和數字中國發展的基石，也是5G/6G網絡建設的重要組成部分。而避免設備的相互認證、數據的機密性、完整性及可靠性受到威脅，從而營造一個安全可靠的網絡環境，則成為相關領域刻不容緩的課題。

近年來，通信、安全和信號處理等領域的研究相互交叉促進，產生了很多新的方法和應用。為了了解這些信息領域的前沿技術和應用，本刊聚焦為萬物互聯的數字世界鑄造安全盾牌的“守護者”，走近他們中的代表——蘇州大學電子信息學院特聘教授方禾。

始于熱愛 源于堅持

始于熱愛、源于堅持，一步一個腳印地勤思篤行是方禾這些年科研的真實寫照。近年來，她的主要研究方向聚焦在無線通信技術、無線通信安全、信任管理、異常檢測與智能監測等領域里較為前沿的方向上。

方禾從大學開始便篤定了這條必定艱難的科研之路，而2016—2021年的海外學習、工作經歷，更令方禾感到寶貴而印象深刻。在這6年時間里，無論是科研工作還是個人生活，她都不斷躍升著、收獲著。

2020年，對于方禾來說，是個非同尋常的年份。從工作上來說，她樹立了自己科研之路新的里程碑：這一年，她獲得加拿大西安大略大學電子與計算機工程博士學位，并繼續在加拿大工程院院士王現斌教授團隊從事博士后工作；而從她的個人生活來說，她迎來了新階段：多年異地戀收獲了愛情的結晶，小生命的到來，讓這位鉆研“硬科技”的女科研工作者，心底有了最柔軟的牽掛。

回顧海外求學、工作的6年，方禾感恩得到的幫助，并受益于不斷開闊的視野。“王現斌院士嚴于律己、寬以待人，他對科研有極強的前瞻力、前沿而精深的學術造詣，對我產生了巨大影響。”對方禾來說，王現斌院士是她的榜樣——雖然他在專業領域取得了很大的成就，但仍然堅持每天超過12小時的工作，經常放假時間也在學校辦公。有好幾個圣誕節，方禾都遇到了同樣來辦公室工作的王老師。這6年，除了跟隨王現斌院士開展科研工作外，方禾也與多位國際知名學者保持密切合作。懷著一顆對科研執著、對知識強烈渴望的心，她與老師、同事共同詮釋了“簞食瓢飲，不改其樂”的深意。

方禾

在方禾的記憶中，這6年間，還有很多難忘的人和事。令她印象深刻的是一位罹患肺癌的學者。在遭受病痛的時候，他不僅堅持完成碩士期間的全部科研工作，還能陽光地面對生活，并熱心幫助他人。“畢業不久后，他就去世了。但是他的幫助，至今仍溫暖著我。現在，我還在床頭柜上放著他送我的禮物。”海外的經歷，帶給方禾的不僅是學術上的精進，更多的是關乎理想與信念的傳遞，“科研工作是一條需要長期堅持并與孤獨相伴的路，經常會遇到瓶頸、困惑和挑戰。逃避太容易了，能堅持下去、突破自己的極限，才是真正的勇士。”

“星星之火可以燎原”“念念不忘必有回響”，方禾非常喜歡這兩句話，也努力踐行著這兩句話的真諦，“我在出國的第一個月，就深刻地思考了是否要在畢業之后回國工作這個問題。之后我就堅定地要回國。我的力量是很渺小的，但我希望自己能為團體作一些貢獻；也希望堅持科研的信念能影響我的學生，為他們提供更好的學習和科研環境，幫助他們成長，讓他們能再去影響更多的人”。

懷抱這樣的想法，2021年，方禾踏上了歸程，并作為蘇州大學電子信息學院智能通信與安全技術創新團隊負責人開始實驗室建設。在她的努力推進下，如今，課題組有教授2人、副教授和講師各1人，研究生12人，已搭建無線通信與安全驗證平臺，確立了“智能通信、安全賦能”的目標，致力于研究智能的無線通信技術和高效的無線網絡安全方法。

方禾感謝并珍惜學校和學院提供的平臺和機會，并以更高的要求規范自己。“這是一個極大的挑戰，但同時也是強大的動力。回國之后，學院給予我很大的支持和包容，院領導和其他老師都盡可能地幫助我，讓我感到十分溫暖。我為能在這樣的團體里工作感到十分驕傲和自豪。”帶著這樣的溫暖，方禾踏上了新程。

前路漫漫 上下求索

“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。”事實上，基于多年的研究與探索，方禾已在專業領域收獲了累累碩果。

目前，方禾已在重要國際期刊和會議上發表論文50余篇，其中第一作者/通訊作者論文30余篇，包括通信、安全和信號處理領域的著名期刊16篇。她還先后擔任多個國際期刊的編委和客座編輯，包括影響因子達12.777的《IEEE無線通信匯刊》（IEEE Wireless Communications）和國內核心期刊《網絡與信息安全學報》，同時身兼IEEE加拿大倫敦分區通信與廣播聯合分會副主席、多個國際會議的大會聯合主席及技術程序委員會委員等職。

回國后，立足國家網絡空間安全戰略和“十四五”規劃，方禾帶領團隊致力于研究利用多源多維信息，以期“以最小的代價實現安全等級的最大提升”。她的目標很清晰——充分利用無線通信過程和數據固有的特性，協同多異構節點和數據的時間-空間特性，設計高效智能的無線網絡安全方法。這種方法尤其適用于包含大量邊緣設備的無線物聯網。

“人類有指紋、五官、臉型這些特征，可以用作身份認證。設備也有這樣的特征，其與設備本身、所在的位置、物理環境和通信信道相關。我們可以利用信道和設備獨有的特征，作為識別不同設備的依據。”雖然目標很清晰，但方禾及其團隊卻有不少難關需要攻克——處于開放環境中的邊緣設備需要被認證才能保障網絡接入和數據傳輸的安全性，然而，無線通信系統的復雜動態性、異構性和非線性給這些方法的研究帶來了巨大的挑戰。

關關難過關關過，瞄準關鍵問題穩扎穩打，成了方禾及其團隊的主要應對方式，她將團隊的總體科研內容分為3個方面，即設備身份認證可靠、數據傳輸可靠和感知數據可靠。“三管齊下”為無線通信和網絡安全保駕護航。

方禾畢業照

據悉，方禾所提出的安全方案可通過智能協同無線通信過程及感知數據內蘊的特性，有效融合無線通信和網絡安全，在提高安全性能的同時有效降低額外的通信開銷和計算代價，是現有安全方法的重要補充，將為無線物聯網和下一代無線網絡提供更高效的安全屏障。

可以說，這些研究方向與成果是“后5G/6G”時代背景下，通信與網絡安全的熱點研究和應用方向。而關于設備身份認證的理論成果，則可以廣泛應用于物聯網和傳感器網絡中的設備快速認證和網絡接入。同時，關于異常檢測和智能監測的理論成果，亦可以進一步拓展應用于智慧城市和物聯網大數據中。

可以預見，在方禾和同仁們默默于幕后“守護”萬物互聯的數字世界時，一道道安全盾牌也將為網絡強國與數字中國的發展構筑起更清朗的環境，描繪更美好的藍圖！