方禾 | 为万物互联的数字世界铸造安全盾牌

如今，无线网络极大方便了设备的互联，但是也面临着极大的安全威胁——近年来，国内多家快递公司的信息外泄（如顺丰快递3亿用户信息外泄），以及各大企业、学校、医院和网上购物等发生的网络攻击事件。随之而来的，则是大量数据和隐私的泄露，以及由此引发的巨大经济损失。

可以说，网络安全已成为网络强国和数字中国发展的基石，也是5G/6G网络建设的重要组成部分。而避免设备的相互认证、数据的机密性、完整性及可靠性受到威胁，从而营造一个安全可靠的网络环境，则成为相关领域刻不容缓的课题。

近年来，通信、安全和信号处理等领域的研究相互交叉促进，产生了很多新的方法和应用。为了了解这些信息领域的前沿技术和应用，本刊聚焦为万物互联的数字世界铸造安全盾牌的“守护者”，走近他们中的代表——苏州大学电子信息学院特聘教授方禾。

始于热爱 源于坚持

始于热爱、源于坚持，一步一个脚印地勤思笃行是方禾这些年科研的真实写照。近年来，她的主要研究方向聚焦在无线通信技术、无线通信安全、信任管理、异常检测与智能监测等领域里较为前沿的方向上。

▲方禾

方禾从大学开始便笃定了这条必定艰难的科研之路，而2016—2021年的海外学习、工作经历，更令方禾感到宝贵而印象深刻。在这6年时间里，无论是科研工作还是个人生活，她都不断跃升着、收获着。

2020年，对于方禾来说，是个非同寻常的年份。从工作上来说，她树立了自己科研之路新的里程碑：这一年，她获得加拿大西安大略大学电子与计算机工程博士学位，并继续在加拿大工程院院士王现斌教授团队从事博士后工作；而从她的个人生活来说，她迎来了新阶段：多年异地恋收获了爱情的结晶，小生命的到来，让这位钻研“硬科技”的女科研工作者，心底有了最柔软的牵挂。

回顾海外求学、工作的6年，方禾感恩得到的帮助，并受益于不断开阔的视野。“王现斌院士严于律己、宽以待人，他对科研有极强的前瞻力、前沿而精深的学术造诣，对我产生了巨大影响。”对方禾来说，王现斌院士是她的榜样——虽然他在专业领域取得了很大的成就，但仍然坚持每天超过12小时的工作，经常放假时间也在学校办公。有好几个圣诞节，方禾都遇到了同样来办公室工作的王老师。这6年，除了跟随王现斌院士开展科研工作外，方禾也与多位国际知名学者保持密切合作。怀着一颗对科研执着、对知识强烈渴望的心，她与老师、同事共同诠释了“箪食瓢饮，不改其乐”的深意。

在方禾的记忆中，这6年间，还有很多难忘的人和事。令她印象深刻的是一位罹患肺癌的学者。在遭受病痛的时候，他不仅坚持完成硕士期间的全部科研工作，还能阳光地面对生活，并热心帮助他人。“毕业不久后，他就去世了。但是他的帮助，至今仍温暖着我。现在，我还在床头柜上放着他送我的礼物。”海外的经历，带给方禾的不仅是学术上的精进，更多的是关乎理想与信念的传递，“科研工作是一条需要长期坚持并与孤独相伴的路，经常会遇到瓶颈、困惑和挑战。逃避太容易了，能坚持下去、突破自己的极限，才是真正的勇士。”

“星星之火可以燎原”“念念不忘必有回响”，方禾非常喜欢这两句话，也努力践行着这两句话的真谛，“我在出国的第一个月，就深刻地思考了是否要在毕业之后回国工作这个问题。之后我就坚定地要回国。我的力量是很渺小的，但我希望自己能为团体作一些贡献；也希望坚持科研的信念能影响我的学生，为他们提供更好的学习和科研环境，帮助他们成长，让他们能再去影响更多的人”。

怀抱这样的想法，2021年，方禾踏上了归程，并作为苏州大学电子信息学院智能通信与安全技术创新团队负责人开始实验室建设。在她的努力推进下，如今，课题组有教授2人、副教授和讲师各1人，研究生12人，已搭建无线通信与安全验证平台，确立了“智能通信、安全赋能”的目标，致力于研究智能的无线通信技术和高效的无线网络安全方法。

方禾感谢并珍惜学校和学院提供的平台和机会，并以更高的要求规范自己。“这是一个极大的挑战，但同时也是强大的动力。回国之后，学院给予我很大的支持和包容，院领导和其他老师都尽可能地帮助我，让我感到十分温暖。我为能在这样的团体里工作感到十分骄傲和自豪。”带着这样的温暖，方禾踏上了新程。

前路漫漫 上下求索

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”事实上，基于多年的研究与探索，方禾已在专业领域收获了累累硕果。

▲方禾毕业照

目前，方禾已在重要国际期刊和会议上发表论文50余篇，其中第一作者/通讯作者论文30余篇，包括通信、安全和信号处理领域的著名期刊16篇。她还先后担任多个国际期刊的编委和客座编辑，包括影响因子达12.777的《IEEE无线通信汇刊》（IEEE Wireless Communications）和国内核心期刊《网络与信息安全学报》，同时身兼IEEE加拿大伦敦分区通信与广播联合分会副主席、多个国际会议的大会联合主席及技术程序委员会委员等职。

回国后，立足国家网络空间安全战略和“十四五”规划，方禾带领团队致力于研究利用多源多维信息，以期“以最小的代价实现安全等级的最大提升”。她的目标很清晰——充分利用无线通信过程和数据固有的特性，协同多异构节点和数据的时间-空间特性，设计高效智能的无线网络安全方法。这种方法尤其适用于包含大量边缘设备的无线物联网。

“人类有指纹、五官、脸型这些特征，可以用作身份认证。设备也有这样的特征，其与设备本身、所在的位置、物理环境和通信信道相关。我们可以利用信道和设备独有的特征，作为识别不同设备的依据。”虽然目标很清晰，但方禾及其团队却有不少难关需要攻克——处于开放环境中的边缘设备需要被认证才能保障网络接入和数据传输的安全性，然而，无线通信系统的复杂动态性、异构性和非线性给这些方法的研究带来了巨大的挑战。

关关难过关关过，瞄准关键问题稳扎稳打，成了方禾及其团队的主要应对方式，她将团队的总体科研内容分为3个方面，即设备身份认证可靠、数据传输可靠和感知数据可靠。“三管齐下”为无线通信和网络安全保驾护航。

据悉，方禾所提出的安全方案可通过智能协同无线通信过程及感知数据内蕴的特性，有效融合无线通信和网络安全，在提高安全性能的同时有效降低额外的通信开销和计算代价，是现有安全方法的重要补充，将为无线物联网和下一代无线网络提供更高效的安全屏障。

可以说，这些研究方向与成果是“后5G/6G”时代背景下，通信与网络安全的热点研究和应用方向。而关于设备身份认证的理论成果，则可以广泛应用于物联网和传感器网络中的设备快速认证和网络接入。同时，关于异常检测和智能监测的理论成果，亦可以进一步拓展应用于智慧城市和物联网大数据中。

可以预见，在方禾和同仁们默默于幕后“守护”万物互联的数字世界时，一道道安全盾牌也将为网络强国与数字中国的发展构筑起更清朗的环境，描绘更美好的蓝图！