可信安全計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研究方向

1、可信安全計(jì)算實(shí)驗(yàn)室Lab of Dependable and Secure Computing向劍文研究生？ 研究生與本科生的區(qū)別 獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力 研究生研究中的最大的問題：發(fā)現(xiàn)問題 如何發(fā)現(xiàn)問題？ 導(dǎo)師指派？ 自學(xué)？ 量變才能質(zhì)變 閱讀是根本 厚積薄發(fā)研究生能力培養(yǎng) 自學(xué)能力 閱讀是基礎(chǔ) 博士生與研究生的閱讀量（第一年最重要，100/50最低限（？） 導(dǎo)師指定閱讀？ 授人以魚 vs 授之以漁 團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力 責(zé)任心 59 vs. 61，80 vs. 120 切忌“放鴿子” 認(rèn)真仔細(xì)（Carefulness） 論文、PPT 綜合能力 文檔寫作（論文、調(diào)研報(bào)告、計(jì)劃書、PPT） 溝通能力

2、（客戶、導(dǎo)師、同學(xué)） 研究能力（自學(xué)） 編程能力（自學(xué)、分享）研究生畢業(yè)最低要求 博士 發(fā)表SCI論文2篇 學(xué)碩 發(fā)表核心期刊以上論文1篇 授權(quán)專利1項(xiàng) 專碩 申請(qǐng)專利1項(xiàng) 最低要求要求自己？ 目標(biāo)設(shè)定（60、80、or 100？） 論文專利周期評(píng)審意見歸納（一）1.論文題目與內(nèi)容一致帽子太大太小皆不適宜2.研究問題與研究目標(biāo)（內(nèi)容）一致大問題小目標(biāo)3.貢獻(xiàn)（創(chuàng)新點(diǎn)）表述中肯正確理解理論創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新與組合創(chuàng)新不要混淆理論與應(yīng)用創(chuàng)新（常見問題）評(píng)審意見歸納（一）4.與已有工作比較須恰當(dāng)中肯必須是同類型、相同（類似）測(cè)試環(huán)境例：并行策略與串行策略； 分布式爬蟲和非分布式爬蟲5.文獻(xiàn)引用規(guī)范過多網(wǎng)

3、頁(yè)引用集中引用湊數(shù)內(nèi)部未公開發(fā)表資料Research Overview Directions Dependable Computing Reliability（可靠性）, Availability（可用性）, Safety （安全） Information Security Application Domains IoT（物聯(lián)網(wǎng)） Industrial Control System（工業(yè)控制系統(tǒng)） Aerospace（航空航天）Research Overview (cont.) Projects 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠性建模與分析技術(shù)研究 湖北省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2015CFA069, 201

4、52017） 故障樹及不完全覆蓋算法研究與實(shí)現(xiàn) 武漢理工大學(xué)自主創(chuàng)新研究基金（2015IVA033, 20152016） 工控系統(tǒng)攻擊路徑分析子系統(tǒng) 工信部242信息安全專項(xiàng)（申請(qǐng)中，2015/7-8答辯） 中航工業(yè)集團(tuán)基礎(chǔ)研究院合作項(xiàng)目 系統(tǒng)（軟件）可靠性研究（準(zhǔn)備洽談中）鑫沄科技網(wǎng)站 橫向，分階段，方案起草中Reliability, Safety, vs. Security 三者緊密關(guān)聯(lián)但又有區(qū)別 相互影響 共用數(shù)學(xué)模型 概率、離散數(shù)學(xué) 攻擊樹（故障樹） 馬爾科夫模型 形式化方法等 側(cè)重點(diǎn)不同 專有模型與方法 加密解密重要國(guó)際會(huì)議：International Conference on C

5、omputer Safety, Reliability and Security (SAFECOMP, CORE B Conference) 可信安全分析方法 基于測(cè)量的 基于模型的 仿真（離散事件） 解析 組合模型 狀態(tài)空間模型 混合（分層）模型 基于數(shù)據(jù)（分析）的 數(shù)據(jù)挖掘 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型 模型 可靠性框圖（Reliability Block Diagram） 故障樹（Fault Tree） 靜態(tài)故障樹vs. 動(dòng)態(tài)故障樹 所需知識(shí) 邏輯學(xué)（布爾邏輯與時(shí)序邏輯） 組合算法（例如二元決策圖） 概率論 積分（多重） 特點(diǎn) 簡(jiǎn)單高效（相比于狀態(tài)空間模型） 通常假設(shè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性（限制？）狀態(tài)空間模型

6、 模型 馬爾科夫模型 離散時(shí)間與連續(xù)時(shí)間 馬爾科夫獎(jiǎng)勵(lì)模型（Markov Reward Model） 隨機(jī)Petri 網(wǎng)（Stochastic Petri Nets）等 特點(diǎn) 對(duì)復(fù)雜依賴性和交互關(guān)系建模 狀態(tài)空間爆炸問題 分層復(fù)合模型（Hierarchical Model Composition）可信性手段 避錯(cuò)（Fault Avoidance） 包括故障預(yù)防，消除與預(yù)測(cè) 形式化方法 容錯(cuò)（Fault Tolerance） 冗余 設(shè)計(jì)多樣性 多版本程序（操作系統(tǒng)、殺毒軟件等） 環(huán)境多樣性 軟件老化與再生（WoSAR since 2009, in conjunction with ISSRE,

7、(CCF B)） 不完全故障覆蓋不完全故障覆蓋 在容錯(cuò)系統(tǒng)中，即使有多余冗余，如果系統(tǒng)不能及時(shí)檢測(cè)、定位與 隔離故障（風(fēng)險(xiǎn)），也會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)失效或安全事故。 如果沒有檢測(cè)到故障，系統(tǒng)無法重構(gòu)； 如果不能及時(shí)隔離故障組件，會(huì)腐蝕或危害其他組件（病毒、泄露、起火等）。 忽視不完全故障覆蓋容易導(dǎo)致可靠性與安全性的錯(cuò)誤（過高）評(píng)估 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題 過多的冗余有可能反而降低系統(tǒng)可靠性 多目標(biāo)優(yōu)化（成本、可靠性、可用性等）研究課題（1）動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的安全可靠性建模與分析（湖北自科重點(diǎn)） 科學(xué)問題 動(dòng)態(tài)故障樹的靜態(tài)轉(zhuǎn)換 排列個(gè)數(shù)爆炸問題 故障診斷與系統(tǒng)維護(hù)的歷史相關(guān)性問題 有效的組合（定性定量）分析方法 已

8、有基礎(chǔ) 動(dòng)態(tài)優(yōu)先與門的靜態(tài)轉(zhuǎn)換 IEEE ICCES 2010 會(huì)議最佳論文 最小割序的必要性問題（ISSRE 2014 Fast Abstract） 必備知識(shí) 邏輯學(xué)（布爾邏輯與時(shí)序邏輯） 組合算法（二元決策圖與時(shí)序二元決策圖） 函數(shù)/邏輯編程語(yǔ)言（Maude等）研究課題（2）復(fù)雜系統(tǒng)的不完全故障覆蓋研究（湖北自科重點(diǎn)） 科學(xué)問題 基于全局關(guān)聯(lián)性的無關(guān)性覆蓋模型 復(fù)雜系統(tǒng)可靠性建模與分析 復(fù)雜系統(tǒng)：非單調(diào)、多態(tài)、多故障、多階段任務(wù)、與（或）動(dòng)態(tài)系統(tǒng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化（最佳冗余度） 多核節(jié)點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（柳星博士）？ 已有基礎(chǔ) 面向單調(diào)單故障系統(tǒng)的無關(guān)性覆蓋模型（IEICE 2013, SAFECO

9、MP 2014, IEEE Trans. Reliability 2015） 必備知識(shí) 邏輯學(xué)（布爾邏輯與時(shí)序邏輯） 多元決策圖及相關(guān)組合算法 優(yōu)化算法（多目標(biāo)）研究課題（3）基于系統(tǒng)模型的安全可靠性自動(dòng)評(píng)測(cè)技術(shù)與工具（242專項(xiàng)、自主創(chuàng)新） 實(shí)際應(yīng)用技術(shù)問題 對(duì)工程人員而言，構(gòu)造正確且完整的安全可靠性數(shù)學(xué)模型是十分困難且容易出錯(cuò)的； 建立從系統(tǒng)模型到數(shù)學(xué)模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)（工信部） 航空航天系統(tǒng)（中航工業(yè)，李偉？） 必備知識(shí)與技能 行業(yè)領(lǐng)域?qū)ｉT知識(shí)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安全可靠性之間關(guān)系） 算法 安全可靠性分析算法（定性定量，如BDD等） 攻擊樹/故障樹自動(dòng)生成算法 分層

10、優(yōu)化算法（Analytic Hierarchy Optimization Process） 編程能力 圖形化界面與文件格式轉(zhuǎn)換（SVG等） 編程能力（Python、Java等） 數(shù)據(jù)庫(kù)研究課題（4）基于數(shù)據(jù)分析的故障風(fēng)險(xiǎn)診斷、實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警（湖北自科重點(diǎn)） 科學(xué)問題 大型復(fù)雜系統(tǒng)中的因果關(guān)系尤其是隱性故障很難發(fā)現(xiàn) 基于模型的可靠性評(píng)測(cè)技術(shù)無法提供實(shí)時(shí)（動(dòng)態(tài)）監(jiān)控與預(yù)警 應(yīng)用領(lǐng)域 物聯(lián)網(wǎng) 非線性機(jī)械設(shè)備與非線性傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào) 故障預(yù)測(cè)的非平穩(wěn)性（工作條件、負(fù)荷與環(huán)境的復(fù)雜多向性） 工業(yè)控制系統(tǒng)（工信部） 必備知識(shí) 大數(shù)據(jù)分析算法（袁曉輝教授？） 非線性預(yù)測(cè)算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非線性模糊特征挖掘算法？

11、 非平穩(wěn)性解決方案 小波變換與小波包變換等？研究課題（5）軟件老化（自主創(chuàng)新趙陽(yáng)） 科學(xué)問題 操作系統(tǒng)（安卓）老化現(xiàn)象分析與建模 智能軟件抗衰技術(shù)（重生與續(xù)命） 應(yīng)用領(lǐng)域 智能移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng) 已有基礎(chǔ) 軟件續(xù)命方法（ISSRE2012, CCF B） 必備知識(shí)與技能 軟件老化壓力測(cè)試技術(shù) 數(shù)學(xué)建模（曲線擬合與插值？） 軟件抗衰技術(shù)的編程實(shí)現(xiàn)（安卓App？）研究課題（6）系統(tǒng)安全深度檢測(cè)技術(shù)與工具（242專項(xiàng)，陸麗萍教授、林紅） 科學(xué)技術(shù)問題 嵌入式固件掃描解析（信息提?。?文件系統(tǒng)解析（脆弱性分析+逆向分析） 固件結(jié)構(gòu)、脆弱性、漏洞間關(guān)聯(lián)性分析 應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)控制系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng) 必備知識(shí)與技能 固件識(shí)別 文件系統(tǒng)分析 逆向工程 仿真驗(yàn)證國(guó)際國(guó)內(nèi)合作 故障樹/攻擊樹（動(dòng)態(tài)與靜態(tài)） 美國(guó)杜克大學(xué)Kishor Trivedi 教授（IEEE會(huì)士） 不完全故障覆蓋 美國(guó)杜克大學(xué)Kishor Trivedi 教授 意大利弗洛倫薩大學(xué)Enrico Vicario