2021年CCF-腾讯犀牛鸟基金课题介绍（五）——密码学与区块链&边缘计算&数据库

腾讯公司和中国计算机学会于2013年共同发起的CCF-腾讯犀牛鸟基金（以下简称犀牛鸟基金），始终致力于支持海内外青年学者开展前沿学术研究与技术实践。犀牛鸟基金通过提供企业真实问题与业务实际需求，搭建产学研合作及学术交流的平台，推动合作双方学术影响力的提升及研究成果的应用落地，促进自主技术的创新与发展。

本年度犀牛鸟基金共设立10个科研方向共33项研究课题

申报截止时间为2021年6月15日24:00(北京时间)

申报链接：

https://www.withzz.com/project/detail/129（请在PC端登录）

前三期介绍了社会可持续发展&机器学习与深度学习&数字图像处理与计算机视觉&知识图谱与自然语言处理&语音信号处理与语音合成&多模态融合&智能化软件工程

本期最后一期将介绍密码学与区块链&边缘计算&数据库课题

欢迎海内外优秀青年学者关注并申报

8. 密码学与区块链

8.1 国密算法的安全性与性能优化研究与实现

随着《中华人民共和国密码法》的颁布与实施，密码合规成为了工业界的一大课题。而国密算法软件实现的安全高效应用成为密码合规的重要一环，具有重要的研究意义。

与此同时，软件密码模块也面临很多业界难点需要攻关。首先，在安全性方面面临很大的挑战，如密钥的安全管理、在不可信环境下的内存安全风险、终端设备的侧信道攻击风险、随机数安全等；其次，在性能上也有某些算法与国际算法存在差距的问题，如AES有成熟的CPU扩展指令集支持、比特切片等各种加速算法，而国密SM4在性能加速上仍有很大的提升空间。

本课题希望结合国密算法体系，在软件密码模块的安全性和性能上进行探索，攻克业界难题，进而联合推动软件密码模块相关技术领域标准的制定。

建议研究方向：

• 研究可增强SM2/SM3/SM4算法安全性的方法，如抗侧信道攻击、协同签名/加解密等；
• 研究扩展SM4算法或者密钥安全强度的方法，使其达到AES256的安全强度；
• 研究基于国密的可应用于软件密码模块的高强度密钥管理机制；
• 研究SM2/SM3/SM4算法的性能优化手段，包括但不限于算法优化、工程优化等；
• 研究基于国密的密码学安全的随机数发生器。

8.2 基于区块链的大规模实时广告归因技术研究

广告业界中常说的广告转化归因，本质上是将流量方的曝光和点击数据与广告主的转化数据从用户维度进行求交。但是流量方与广告主双方存在信任和数据隐私的问题，不管是广告主归因还是流量方归因，都需要将所有数据给到对方进行归因，对方不仅可以伪造归因，还会利用数据进行牟利。

对于这种信任和数据隐私的问题，其中一种解决方向就是基于区块链可信计算进行广告归因。基于区块链技术，双方把数据实时存证到区块链网络，并在链上进行求交，保证归因的可信以及数据的私密性。如何基于区块链技术，设计互信隐私的归因机制，提高归因的实时性以及吞吐量，并降低计算资源，是区块链广告归因技术需要重点研究解决的问题。

建议研究方向：

1. 通过区块链去中心化特性，解决第三方监控的信任问题；
2. 通过区块链匿名性特性，解决广告归因的隐私问题。

9. 边缘计算

9.1 智能边缘计算网络架构与关键技术研究

随着5G、人工智能、虚拟现实/增强现实（VR/AR）、自动驾驶、云游戏等技术与业务的发展，中心式云计算正在向“云-边”协同式计算转变。计算任务可能分布在云、边的多个节点上，节点的互联协议异构，终端接入方式多样。如何面向此新型架构构建一张边边/边云互联的网络，提供多量纲的网络服务，以实现更优业务体验、更低网络成本的目标，将是一个值得研究的课题。

建议研究方向：

• 在大流量计算密集型业务场景下，多种边缘节点资源可以被综合利用以及时响应业务请求，如算力、网络资源等，探索优化算力分配、提升业务质量等多维目标的跨层网络优化技术及算法；
• 可以在云边、边边之间存在公网/内网等多条链路的场景下，考虑如何设计基于确定性质量、成本等多量纲的网络/传输技术及流量调度算法。

10. 数据库

10.1 高可用分布式数据库

数据库需要具备高可用性，这项要求对于单机数据库和分布式数据库系统都适用。如何让分布式数据库系统具备高可用性，而此背景下的高可用性与单机数据库系统的高可用性的相同与不同之处在哪里？如何体系化地建立分布式背景下数据库的高可用性？特别是一些极限情况下如多数据中心被损毁时如何确保数据库依旧满足高可用性？这些基本问题对于构建分布式数据库有很高价值。

建议研究方向：

• 理论（CAP的A和ACID之间的关系）与体系结构层面，建立分布式数据库的可用性的可量化评价体系（如可涵盖用户体验、资源利用、事务执行效率等）；
• 极限情况下，分布式数据库的可用性如何保障。如分区发生、物理机器较多受损、部分数据中心受损、数据副本被较多破坏等；
• 双向研究：在以效率为主题目标的情况下，高可用性对数据库的影响；反之，在以高可用性为目标的情况下，事务处理的吞吐量如何兼顾；
• 面向行业的高可用性分布式数据库：在不同的行业，如金融保险、工业制造等，分布式数据库的高可用性如何建立。

申报截止时间为2021年6月15日24:00(北京时间)

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https://withzz.com/project/detail/129

如需提交申请，请在PC端打开链接进行申报。

CCF-腾讯犀牛鸟基金

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• 往期课题介绍回顾：
• 2021年CCF-腾讯犀牛鸟基金课题介绍（一）——社会可持续发展&机器学习与深度学习
• 2021年CCF-腾讯犀牛鸟基金课题介绍（二）——数字图像处理与计算机视觉
• 2021年CCF-腾讯犀牛鸟基金课题介绍（三）——知识图谱与自然语言处理&语音信号处理与语音合成
• 2021年CCF-腾讯犀牛鸟基金课题介绍（四）——多模态融合&智能化软件工程

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