耶鲁大学教授邵中：如何构建无法被攻破的黑客防御系统 | CCF-GAIR 2017

2017年7月7日至9日，全球人工智能与机器人峰会CCF-GAIR大会在深圳大中华喜来登酒店举行。本次由CCF中国计算机学会主办、雷锋网与香港中文大学（深圳）承办的大会聚集了全球30多位顶级院士、近300家AI明星AI企业 ，参会人数规模高达3000人，都是国内顶级阵容。雷锋网记者在会议期间第一时间进行现场报告。

在9日上午的智能驾驶专场，耶鲁大学教授邵中进行了题为“CertiKOS：A Breakthrough toward Hacker-Resistant Operating Systems”的演讲（突破性的防黑客系统CertiKOS）。

邵中教授研究的内容是如何提高与保证现代操作系统的安全性，这是为了避免攻击者攻击智能系统、造成智能车异常或者近期的勒索病毒类似的事情出现。邵中教授引用了纽约时报的一则报道，目前没有证据表明智能车系统比传统计算机系统安全。但智能车系统如果受到攻击、出现问题，可以对社会造成很大的威胁。

为了达到安全的目标，邵中教授在耶鲁大学研发了一个新型的操作系统。由于通过测试的方法是无法发现所有的bug的，所以邵中教授使用了一种新的“Formal Verification” - “形式化验证”的方法来保证在各种状况下都能够保证安全。

但这样的操作系统编写难度非常大，系统中也需要汇编、C、形式化代码互相引用嵌合，最后还需要全部编译为机器语言。这还没完，现代硬件都是多核CPU，还有一个多核协作的问题。

为了解决这些问题，邵中教授教授的CertiKOS采用了模块化（certified abstraction layers）的结构，然后使用了先验证再编译的组织逻辑，保证了整个系统的安全性。

在系统初期研发结束、设计方法得到验证以后，系统也逐步加上了中断、协作等功能。现在系统已经可以在排雷无人车、无人机上运行，而且可以抵御攻击。

根据邵中教授介绍，系统之上的软件也是要符合系统的规范，经过形式规范化的验证，代码和状态要保持一致，等等。系统在并发线程的处理上也有自己的处理方法。

接下来，邵中教授对系统的设计、功能实现、高层抽象、系统验证与测试等方面进行了非常详细的介绍。

邵中教授最后表示，目前的智能系统为了图快，都是基于Linux、Andriod这样开源但不够安全的系统进行开发的；但是随着相关技术的进一步发展、对安全性的要求越来越高，操作系统进化的拐点即将到来。

演讲结束后，邵中教授还与组委会主席、Session主持人哈尔滨工业大学（深圳）教授、朱晓蕊就操作系统在智能车中的支持和应用进行了对话。

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