李锭:在计算机系统安全领域逐星

计算机游戏“打开”的专业兴趣,引着一名少年从北京大学到南加州大学,从应用型研究所又回到大学校园。在计算机系统安全研究之路上,李锭乐观、稳步地前行。

强调“落地”,李锭特别重视面向国家社会需求做研究,重视科研成果的应用。2023年,ISSTA会议将“最有影响力论文”奖颁给了他,表彰他十年前博士期间第一篇论文的技术影响,李锭是获得该奖项的第一位来自中国机构的研究人员。

归来,他再次选择了北大。成为导师后,他也向学生们传递着解决真问题的长远科研眼光。十七年风景与经历,让我们听他娓娓道来。

李锭

求学:从北大到南加州的乐观

与北大计算机结缘,可以说与游戏密不可分。高中时,与许多同龄的男孩子一样,李锭也喜欢玩游戏——魔兽世界里纷繁的角色、炫动的背景,无不令他着迷。不过,更让他好奇的,是游戏运行背后的计算机原理。“游戏是怎么做出来的?又是如何一步步引导通关的?”这些问题激发着李锭思考,学习计算机专业的想法也在他脑中扎了根。“要考就考最好的!”怀揣着一份喜欢与信念,李锭在高考中超常发挥。直到收到来自北京大学信息科学技术学院的录取通知书时,李锭仍觉得“有些惊喜”。

2007年进入燕园后,与惊喜相伴的还有意料之中的失落,但李锭并没有太多怯意。“我刚进北大的时候,和其他同学比起来可能确实差点儿,但是我觉得信心最重要。”从小学习围棋的他,凭借从中悟得的自信,在探索学习方法的道路上稳扎稳打、步步向前:“刚进来的时候,我也是什么都不懂,就慢慢地跟着老师,朝着某些具体的方向去深挖。”也正因为这一点点深挖,“玩家”李锭开始像个“钻研者”李锭,此时的他,已经“不想玩游戏,只想研究自己的方向”了。

同样滋养着年轻人的,还有北大的环境。“北大给了我们很好的氛围。它让我跳出高中做题家的思维,看到更大的世界。这样一来,大家互相之间的竞争,都是为了开拓和创新。”站在北大平台,李锭第一次把眼光投向了美国——计算机的发源地,也是当时IT技术的领跑者,许多新技术、新成果都由一批批留美归来的前辈带回。二十几岁的李锭在心中想着:至少应该去看一看,去感受一下大家口中讲的那些地方到底是什么氛围。

李锭选择的研究方向为“系统优化”。系统优化是智能手机性能和使用体验的重要因素之一,21世纪初十年,智能手机诞生并迅猛迭代,这一领域的相关研究显得尤有意义。李锭大三开始的本科生科研项目就锚定于此,申请国外深造项目时,美国南加州大学William G.J. Halfond教授的研究和他的科研想法非常相契。申请顺利通过,李锭被录取成为William G.J. Halfond的博士生。

李锭在美国南加州大学

李锭和导师William G.J. Halfond

新的环境、新的科研任务,似乎让人望而生畏,但凭借着踏上这条路的动力——最初出发的好奇与最终深沉的热爱,李锭无暇其他,全然醉于计算机技术迸发的璀璨星空。“读博士期间,我没有遇到什么特别大的困难,可能也与我个人的心态有关,比较乐观,就会觉得比较顺利。”也许对李锭来说,再大的困难,也不过是星空中一颗远殊的星辰,寻到、摸到了,就会衬得整片星空更加熠熠生辉。

在完成博士期间第一篇论文的过程中,李锭便碰上了这样“一颗星星”:当时团队选择的课题不仅在软件技术层面要求复杂,还需要他们对操作系统的底层逻辑架构有一定了解。研制实验开始,团队在发现买来的硬件互相之间不匹配时,借用机械系的工作台,自己改造加工;发现有个模块无论如何调不通时,他们一点点摸索,最终溯源到驱动中某个二进制参数的错误……

“技术是死的,人是活的。最后真正把硬件搭起来、真正解决驱动问题时,是我们最快乐的时刻。这一个一个技术难关攻克下来,我觉得最重要的还是心态。不断坚持、不断摸索,总归能想到办法。”回看那时乐观坚持的自己,李锭眼中的光芒也愈发闪亮。

李锭在美国读博期间

落地:面向业界真实需求做科研

去学术界还是工业界?2016年,博士即将毕业时,这个选择题终于还是来到了李锭面前。在导师看来,博士期间就曾指导本科生科研并获奖的李锭,应当能成为一位很好的老师,他建议李锭留在大学校园,走学术道路。但“落地”二字却总在李锭心中萦绕盘桓:“计算机的科研与工业界关系非常紧密,尤其是我研究的系统安全领域,没有太多理论,只在书斋中很难做出真正有意义的东西。”

站在这人生的岔路口,李锭有过犹豫、有过纠结,但从未停止过思考与寻找。最终,他给出自己的平衡:“还是想去工业界看看,但又不想离学术界太远。”有了这样一个方向,答案便呼之欲出:美国NEC研究所。这是NEC公司全球企业研究实验室网络的美国中心,在为数不多的能支持学术研究的商业机构中,它可以称得上是“领头羊”。

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李锭在美国期间

真正离开大学后,大学的意义忽然涌现了。遇到问题,不再能随时请教导师;因为工作,没办法全身心投入学术。此时,李锭后知后觉地在异国生出了名为“不适应”的情绪。不过,一以贯之的乐观与自信,显然不允许他就这样被打败。调整着不适应,也每日稳定地推进工作,李锭很快重振旗鼓,在NEC研究所作为主要参与人员开发了一项安全防御系统。这一系统以及相关技术,让刚入研究所不久的李锭收获了NEC商业贡献奖、优秀发明奖。我们似乎无从得知在这背后有多少个不眠不休的夜晚,因为李锭给出的答案是那样的轻松:“奖项是一个团队的贡献,我只是在其中做了我自己该做的工作。如果实在要说为什么能获奖,可能是我运气好点儿吧!”李锭随即补充道,研究的实践性强也是其中的重要原因,“与研究院的同事们相比,我的研究可能更‘不学术’一点,更‘落地’一点,所以作出了可见可用的成果。”

李锭在开放原子开源基金会上发言

落地,是李锭每一次选择中都绕不开的词。彼时,国内各行各业信息化程度与日俱增,相应而来的信息安全需求亟待填补。李锭看到了这一需求,并想要把自己的本领落地成为国家的资源。在思考了不同国情需要怎样的信息安全工程,大致规划适合在国内开展的研究课题后,2020年,他做出了新选择:回国,回北大。

“程序优化”“系统安全”在工业界的应用随处可见,李锭的计算机活动监管领域研究有了可落地的多种场景。他用一个通俗的比喻描述自己的研究:在计算机里装上一些“摄像头”,加上智能化的算法,让“摄像头”能够抓住计算机里的“违章记录”与“逃犯”。“比如说,如果有外来系统入侵,我们不仅能在第一时间发现并填补后台漏洞,还能收集入侵的证据。”

寥寥数语的背后,隐藏着太多的智慧与成就。发表在知名学术期刊The Journal of Systems and Software的评论文章“A bibliometric assessment of software engineering scholars and institutions”对2010—2017年世界范围内从事软件工程相关研究的学者进行了对比和排名,李锭被评为全球第二名“最有影响力的年轻学者”。2023年,软件工程领域顶级会议ISSTA授予李锭博士期间的第一篇论文“最有影响力论文奖”,论文首次提出了一种代码级的移动应用功耗采样测量方法,这也是软硬件结合的经典论文之一。

最有影响力论文奖Impact Paper Award,表彰和奖励过去十年中在软件测试与分析领域产生重要影响的研究工作,而李锭是获得该奖项的第一位来自中国机构的研究人员。面向十年前的成果发奖,意味着它的价值不是停留在纸张上数据的突破,而是“落地”了,为实际应用工作提供了新范式。

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李锭获ISSTA“最有影响力论文奖”

“如今软件安全领域,虽然我国在技术上可以说达到了第一梯队,但是因为国外落地更早,所以在产品上我们还需要努力。”在科研探索的道路上,李锭从不满足,也从未止步。因为这不仅是学术研究,也关乎非常实际的信息安全。对此,计算机学院2020级博士生蒋鹏说:“李锭老师时常跟我们强调,网络安全与国家战略息息相关,我们科研攻关一定不能虚无缥缈,要服务于国家社会。李老师的科研精神和务实作风,一直深深影响着我们,他是我们实验室的榜样。”

归来:身份转变,初心不变

当年刚到南加州大学读博时,李锭的导师Halfond很年轻;如今回到北大计算机学院,李锭自己也成为了一位很年轻的导师。李锭在指导学生的过程中,慢慢地吸纳导师训练自己实验方法和学习思路方法中的可取之处,并结合他自己的体会,将其融合进北大校园。

李锭任教于北大信息科学技术学院

在教学的过程中,同学们的每一点成长和进步,李锭都看在眼里,提起来也如数家珍:计算机学院2021级直博生王远鹏2023年11月20日前往丹麦哥本哈根安全大会,全程脱稿完成英文论文演讲,李锭还记得他在实验室里一遍遍认真练习的模样。

李锭在燕园

李锭同时指导了实验室20多位博士生,科研和授课压力不可谓不大。但在许多学生们眼里,李锭颇具人格魅力、科研魅力,他们都能讲出与老师相处时一两处鲜活的故事:他是给学生方向启发的老师,计算机学院博雅博士后张子祺说:“李老师总对我们强调,做科研要做有影响力的工作,不要把眼光局限在一两篇文章的得失上。”王远鹏说:“李锭老师的科研态度立足高远,经常在课题的选择上对我们说,要做真正有意义的工作。”他是从早到晚听取学生报告的老师,计算机学院2020级博士生雷瀚文说:“每周的组会李老师需要从早上一直开到傍晚,但他还能一直保持着活跃的状态,李老师总是对科研充满着激情。”他是凌晨依然在为学生修改论文的老师,张子祺说:“在写文章时,李老师亲自帮我们反复修改,在线上会议里面一起讨论,一句句斟酌文章的写法。”

李锭长远的学术眼光、饱满的研究激情和严谨的科学态度潜移默化地影响着学生们。李锭也深受学院环境的影响——计算机学院素来有党建与科研、教学工作紧密融合,立足国家需求做研究的浓厚氛围。李锭回到计算机学院后,所在软件所的大部分教师都是学院教工第一党支部的党员。软件所团队同时是一支具有精神传承的队伍,从杨芙清院士等老一辈模范党员,到瞄准当今世界大数据科技前沿奋发钻研的中青年党员教师,老、中、青科研工作者既有风气引领,也互有协作,有组织科研就这样紧密展开,服务多项国家重大工程和任务。软件所完成云-端融合系统的资源反射机制及高效互操作技术的研制,曾获国家技术发明一等奖。在“样板党支部”中工作、交流,氛围感染人、带动人,李锭也积极向党组织靠拢,于2023年光荣入党。

李锭在计算机学院会议室里,背后是软件所团队的成就陈列

归来,谈到北大的变化,李锭认为最大的变化在于学生能力的提高。他欣慰地说:“北大近几年的博士生,学术质量明显在上升,所以教师的压力也很大。”当然,在李锭眼中,燕园更多的是未变,它依然和大学时期一样亲切:虽然经历了一些楼宇翻新改造,但是主体环境——计算机学院所在的理科一号楼、博雅塔与未名湖,还是往日般熟悉。

“我现在能更好好地看一看北大了。”李锭笑着说,“读书的时候心思更多地在琢磨知识,学习生活节奏很快。”十年过去,再以教师的身份来到燕园、扎根北大,他的心态比年轻时更为沉稳成熟,他还能于忙碌教学与科研的间隙,在未名湖边,好好感悟人生与风景。

(本文系北京市科协科学传播共同体项目支持)

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