华为人故事:密码学专家是什么样的

菊厂基地打工仔 2024-09-18 03:33:44

慕尼黑研究所数据保护专家 Yong Li :步履不停,奔赴热爱

幸运的密码“江湖人”

问:密码学可能很多人比较陌生,在您看来这个专业有什么吸引到你的地方?

Yong Li:著名的密码学者罗纳德·李维斯特曾经说过:“密码学是关于如何在对抗存在的环境中通信。”一般认为,密码学是数学和计算机科学的分支。简单来讲,密码编码就是设计算法规则将明文信息变换为秘密信息,密码分析就是研究如何破解密码编码的方法。密码学的应用范围在日益扩大,它不仅用于通信和银行系统等传统领域,还用于Web浏览器、电子邮件程序、手机、IT系统、嵌入式软件、智能建筑、汽车等领域。其实在早期,密码仅对文字或数码进行加密、解密变换,随着通信技术的发展,现在对语音、图像、数据等都可以进行处理。如今随着密码技术的发展,密码学已成为一门综合性的技术科学。

在我眼里,密码学是一个很有意思的学科,它里面有很多有趣的故事,我们经常会听到或读到今天谁又破译了什么难题,明天谁又发明了一个更加安全的算法协议……这就如同一个江湖,一个武侠世界一样。为什么我们小时候爱看武侠小说?比如金庸的《射雕英雄传》《神雕侠侣》,因为这里面一般都会有一个初出茅庐的武林新人,他有机会去练就一些武林绝学,你能看到他武功一层层精进的过程,感受到他一直走在追寻最后绝世武功的路上。而在这个过程中,他会遇到很多武功在他之上的“武林大神”,每次见到这样的人物,他都心生崇拜,觉得别人好厉害,渴望自己有一天也能达到这样的成就。

这种感觉,与我在密码学世界里一直探索的感觉如出一辙。我特别爱看论文,因为在论文里,会发现一直困扰自己的难题被解答了,一些世界级的难题被攻克了,而自己可能也因为论文中得到的某些小灵感,在现实中擦出了火花,成功解决了自己工作上遇到的难题。我其实就是密码江湖的武林新人,一直努力地练习内功。

问:加入华为公司已经十年了,这一路您有什么样的感受?

Yong Li:回顾这一路的成长,我感觉自己很幸运。我之前在德国工作了几年,然后去读了密码学应用方面的博士,毕业后没几年就加入了华为慕尼黑研究所,成为数据保护技术实验室的一员。我主要负责的领域是应用密码安全,这与我所学的专业是一脉相承的。我之前工作上的累积,在校园里所学习的知识,都在华为有了用武之地,我觉得这是自身技术上的优势,是很幸运的起点了。

每次和大学同学聚会,这种感觉会更加强烈。我的不少同学在大学当教授,走的是学术道路。而在工业界工作的同学,能把自己所学的领域实际落地的人也很少,所以我是幸运的那个。聚会的时候,不少同学会羡慕地和我碰杯,羡慕我能在热爱专业领域世界里大展拳脚。所以我来华为第十年了,没有进入传说中的“倦怠期”,而是每天都充满了动力。

这种动力,一方面来源于我每天接触的工作都是自己感兴趣的,属于自己爱好,另外一方面,每天都是“新的一天”,我们会洞察和探索新技术,针对一些业界技术难题进行突破,这让我们的工作经常充满了“波澜”。而工作,也给我们带了丰厚的回馈:我们的新技术研究成果会引导产品向高质量发展阶段跃升,给产品带来更高的竞争力;在与产品线交流的时候,当我们的技术方向和观点受到认同的时候,那刹那的畅快“胜却人间”;我们的成果也会申请专利,发表在一些国际顶会上,这些价值,满足了我们在先进技术上的自豪感。

时常有人说,不能让兴趣和爱好成为工作,但我从事的工作恰好正是我感兴趣的领域,这可能正是自己幸运的地方。虽然不能说我每天都100%享受工作,但至少70%工作带来的成果,我乐在其中。

找到安全与功能的平衡

问:能介绍一下您在华为的主要研究内容吗?

Yong Li:我的工作内容主要应用在ICT网络、终端领域,包括认证、授权、网络通信安全方面,包括加密、协议设计、安全建模及形式化证明等。比如传输安全通道建立、可认证密钥协商、密钥管理系统等,公司产品完整性保护方案中的制造产线密钥管理系统,方案就是我主导设计的。我们的工作还涉及隐私计算方面,比如密态计算。我们也将密码学的方法应用到AI模型的保护中。

大家可能听说过华为的防丢精灵,还有去年华为耳机新上线的查找功能,这两个产品相关功能的安全方案都是我们团队主导设计的。我们团队的工作概括起来就是四个字“安全可信”。

以华为耳机的“查找”功能为例。用户的华为耳机丢了,可以通过手机相关APP来发起查找功能,耳机会在远程发出“我在这里”的信号,如果耳机周围正好有其他华为查找功能网络用户接收到,该“好心人”帮助耳机上报的位置信息,就会用加密带隐私保护的形式传到云端,然后云端再发送到用户的手机,接下来就能根据解密的位置信息,从而找到耳机。作为一个路过的“好心人”,协助别人找到了自己丢失的耳机,我们当然不能暴露他的相关数据,所以我们要做的就是既能帮助别人,也保护住“好心人”的隐私。如何保护?靠的就是我们的安全方案。

数据保护技术实验室成立

问:您的工作内容很多方面都是和“可信”相关,您是怎么看可信的?

Yong Li:可信是非常重要的,产品的可信,包括安全、韧性、可靠、可用、隐私保护、功能安全,是产品的关键质量属性,做不到高质量,就谈不上可信。我记得任总讲话里面就提到:“现在网络越来越复杂,任何一点小故障可能会扩散到全网,网络的维护成本就越来越高,就越需要高质量的产品……”这里的小故障就包括网络安全问题导致的故障。所以我认为“以质取胜”,其实就是产品可信的最终商业结果。

我们做技术的,需要从业务可行性和安全可信角度来看待我们的产品,必须要有这个意识,否则做出来的方案可能就是空中楼阁,是不完整,不可延续的。我们设计方案的时候,不光要考虑商业目的的功能,还要把功能和安全等属性综合起来看。一个好的方案一定是又能解决业务问题,同时还能确保安全可信。安全并不是可有可无的东西,而是一个最基础的东西,我们公司的许多产品和解决方案在数字基础设施中承担越来越大的责任,任何缺陷或漏洞都可能会给客户带来巨大的损失,一定要防患于未然,确保产品的稳定性、安全性。

问:您提到产品的安全与功能要平衡,这一点能否具体展开讲讲?

Yong Li:产品的安全性可以很高,但是这个高,是要付出一定代价的。打个比方,开摩托车的时候,我们希望能确保安全,就会加装很多保护的设备在上面,车子安全性能上来了,但车身重量也上去了,这样会对速度造成影响。速度与安全,这是我们在开摩托车的时候,需要平衡的两个点。对于产品,也是一样的道理。

我们团队的工程师如何具有这样的“平衡”能力?首先是自己的安全可信方面知识的地基要牢固,如果自己没有这方面的意识和能力,你永远不可能在自己的方案里体现这一点;第二点就是要理解透彻方案。我们做安全、做可信的人,也要深刻理解产品线的产品,否则最后做出来的产品和业务不匹配,成为我们的“自嗨”产品,这就没有意义了。

在具体的业务里,只要具有可信或者安全意识,是一定会在产品有限的空间里拿出一部分空间给到安全部分,同时确保产品的性能满足业务需求,但明显,这对于我们来说是一个很大的挑战。比如华为的查找精灵,大概只有一元硬币大小,但是表现让人惊喜。还记得当时在发布会上,终端BG CEO 何刚给大家介绍产品的时候就表示,这么小的一个东西,能有这么长的生命周期,还能保护隐私,保护安全,他觉得很惊喜。而对于我们来说,实现性能和安全“双赢”的过程是艰辛的,是我们一个比特、一个比特地推敲,从性能模块中“抠”出空间,把安全这部分填进去。所以说,如果一个人“不懂安全”,没有可信的意识,肯定不愿意花这么大精力,投入到这样“缝隙”式的工作中。

那段时间,大家很辛苦,但是在一个个比特之间,我们把“安全”播种下去,如今回想起来,这是一件还蛮有成就感的事。

和慕尼黑可信技术实验室的部分成员合影(后排左五为作者)

“在一起”的力量更强大

问:近些年回国攻关的次数多了起来,回国参加攻关与远程攻关,有什么不同的感受?

Yong Li:回国参加攻关,从项目立项、启动开始,整个过程大家就一起在探讨,是真的“在一起”,这个感觉就像一个集体在统一“作战”,能够实现更远,更宏大的目标。通过直接与产品线交流,我们可以更加直观了解他们的环境、系统,设计的方案更容易集成到整个系统,避免不协调、不兼容、“一枝独秀”的现象。

举个简单的例子,就是前面我提到摩托车的安全性一旦做得很高,性能会下降这个例子。我们的产品性能一旦下降,会导致用户体验不好。所以就要做一个妥协,或者是方案的优化——怎么样才能让业务的安全需求满足,同时不能因为安全方案影响系统其他部件的功能?这就是我们一直在思考的问题,一直在追寻的答案。

一个方案从提出到落地,实际上是一个蛮复杂的过程。回国参加攻关之后,能接触到各个产品线,与他们紧密结合在一起,有机会知道每一部分的细节,因此方案才能做得切合实际,能够解决产品线的痛点,提高产品线的竞争力。另外值得一提的是,往往我们与产品线交流的时候,还能发掘出进一步的需求,能够发现我们能发挥作用的地方,帮助产品线把产品做得更好。

前段时间,我在苏州参加攻关,参与比较大的项目,大家聚在一起,协同作战能力更高了,通过一起讨论,配合攻关,每天都会有进展,每个人负责的进展结合在一起,就能看到我们整体方案的明显的提升。能看到项目平稳推进的过程,这种感觉是很让人踏实的。

所以我对回国来参加攻关的体会很深,因为大家在一起,可以“喝咖啡”,互相吸收宇宙能量,面对面交流宛如“武林大会”。这是一个很高效的工作方式,我觉得很值得推广,也期待能遇到更多“武林高手”,大家一起来切磋。

与青浦的攻关团队部分成员合影(作者为右三)

学无止境,保持前行

问:平日您是怎么持续学习的?

Yong Li:技术上的知识,不是一蹴而就,而是一个累积的过程。在这方面,我首先是保持和外界的交流。我时常会参加业界各种学术会议,保持紧跟最新的业界动态,另外我也会邀请有一些业界大咖走进华为,进行分享。我还会来到校园,和学生们交流,我讲自己的一些亲身经历,也可以让他们了解到不一样的华为。我很欣慰,和我交流过的一些学生后来也成为华为人了。

平日里,我会保持阅读论文的习惯。我觉得在华为这样一个大公司,如果不学习新技术,了解前沿动态,是没有办法和别人交流的,这种紧迫感使我保持着学习,做到与时俱进,因此现在我也会参与一些产品线相关的项目规划中。

还有一件事给我触动也很大,之前我在一个学术顶会上,见到了两位图灵奖获得者,之前都是在书本和网络上见过他们,如今就在眼前,我也和他们短暂地交流了几句,我真的非常激动,两位老师都70多岁了,但是谈论起自己的专业,激情四射,仿佛二三十岁的青年一样,这一点让我深受震撼,内心觉得没有资格说自己疲惫了,懒惰了。学无止境。

问:工作之外的您是一个什么样的人?

Yong Li:我是一个简单的人,平日里最多就是公司和家“两点一线” 。周末就会去户外徒步,看看大自然。

我觉得热爱,是一切动力的来源。我热爱生活,所以有时间我还会下厨做饭,烟火味的浸染,让幸福变得具象化;我热爱我的专业与工作,所以抱着虔诚的心,走在不断寻找到最后答案的路上,即便无法最后获得传说中的盖世神功,我相信自己也能修炼出属于自己的“必杀技”。步履不停,奔赴热爱,已然是一件非常幸运的事情。

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