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迄今為止,華興集成電路在高性能橢圓曲線密碼芯片、后量子密碼芯片(格密碼)、云計(jì)算全通態(tài)加密芯片方面擁有多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)。按照丁丹的描述,“公司技術(shù)儲(chǔ)備至少超前5到10年。”
在近日由北京海外學(xué)人中心舉辦的“北京海聚專家‘中國芯座談會(huì)”上,主持人是一張年輕的面孔。雖然年輕,但他創(chuàng)辦的企業(yè)已經(jīng)在高性能橢圓曲線密碼芯片、后量子密碼芯片(格密碼)、云計(jì)算全通態(tài)加密芯片方面擁有領(lǐng)先技術(shù),獲得市場和風(fēng)投的青睞。
他以莊子為師,尤其喜歡《莊子·逍遙游》的開篇句:“北冥有魚,其名曰鯤。鯤之大,不知其幾千里也;化而為鳥,其名為鵬。鵬之背,不知其幾千里也。怒而飛,其翼若垂天之云。”
他傲骨嶙嶙,志向高遠(yuǎn),希望通過技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)我國高端密碼芯片產(chǎn)業(yè)扶搖直上九萬里。他就是國家“千人計(jì)劃”和北京“海聚工程”專家,九州華興集成電路設(shè)計(jì)(北京)有限公司(以下簡稱“華興集成電路”)創(chuàng)始人丁丹。
數(shù)學(xué)迷結(jié)緣芯片設(shè)計(jì)
“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、畫工之巧、地球質(zhì)變、生物之謎、日用之繁……無不可用數(shù)學(xué)表述?!边@是著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授在《大哉數(shù)學(xué)之為用》中的一句話。丁丹對此感同身受。
在丁丹的辦公室中各處都堆滿了書籍,既有《紅樓夢》這樣的文學(xué)經(jīng)典,也有《孤獨(dú)星球》等旅行攻略,然而最多的還是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的書籍。他從小就是個(gè)數(shù)學(xué)迷,對數(shù)學(xué)的運(yùn)用是從一臺(tái)電腦開始的。上世紀(jì)90年代,丁丹的父母給他買了一臺(tái)聯(lián)想1+1電腦。從此,他癡迷上這個(gè)新奇的玩意兒,從“插入磁盤,進(jìn)入DOS,編個(gè)小程序”,再到參加“國際奧林匹克信息學(xué)競賽”并獲獎(jiǎng),這是他用數(shù)學(xué)算法認(rèn)知社會(huì)的第一步。
之后,他以優(yōu)異的成績考入武漢大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,接著去探索如何用數(shù)學(xué)解決問題。他認(rèn)為,一個(gè)難以解決的問題被數(shù)學(xué)表述和解答出來,這個(gè)過程是美好的。
在武漢大學(xué)的校園里,學(xué)生滿懷激情和對未來的憧憬,這所出了雷軍的大學(xué)是一所具有創(chuàng)業(yè)精神的學(xué)校。當(dāng)有學(xué)生會(huì)的人在宣傳畫上慷慨陳辭“30歲前收購微軟”時(shí),丁丹只是一笑了之,他那時(shí)的夢想是當(dāng)一名數(shù)學(xué)家。在這一夢想的助力下,他本科畢業(yè)后,被成功保送到中國科學(xué)院大學(xué)計(jì)算技術(shù)研究所體系結(jié)構(gòu)研究室(“龍芯”研究室前身),攻讀碩士學(xué)位。
在那里,他與芯片有了第一次“親密接觸”,在導(dǎo)師帶領(lǐng)下,參與了國產(chǎn)芯片“龍芯”的研發(fā)。由于丁丹對芯片的“癡迷”,導(dǎo)師建議他去國外深造,后來便有了他的那段留學(xué)經(jīng)歷,以全額獎(jiǎng)學(xué)金在美國加州大學(xué)戴維斯分校學(xué)習(xí)的日子。
“學(xué)校在一個(gè)小鎮(zhèn)上,全鎮(zhèn)只有4萬人,是一座大學(xué)城。作為加州大學(xué)中以農(nóng)業(yè)著稱的學(xué)校,學(xué)校有一座農(nóng)場,養(yǎng)了很多馬。因此,加州大學(xué)戴維斯分校是全美少數(shù)開設(shè)了馬術(shù)課的學(xué)校,馬是有智慧的生物,馬術(shù)是以一種優(yōu)雅的方式騎馬踱步,這可以幫助思考、有莊子哲學(xué)的境界。”這是他對美國學(xué)校的第一印象,但這絲毫不影響學(xué)校在芯片領(lǐng)域的學(xué)術(shù)實(shí)力。當(dāng)時(shí),他的課題方向是多核處理器的光子互聯(lián),即用光子器件在多核處理器之間打造一個(gè)超高速互相通信的渠道,提升多核處理器芯片的性能,這在當(dāng)時(shí)是非常前沿的一個(gè)課題。
在美國,他接受了“實(shí)戰(zhàn)化”的芯片設(shè)計(jì)教育。“導(dǎo)師給出性能指標(biāo),讓我們設(shè)計(jì)仿真芯片,再結(jié)合軟件編程,做出集成電路的主板圖?!庇幸淮握n程項(xiàng)目作業(yè),從產(chǎn)生設(shè)計(jì)思路,到設(shè)計(jì)電路和芯片邏輯,丁丹花了兩周的時(shí)間,他不敢有絲毫松懈,甚至幾乎沒有睡過一個(gè)整覺,直到最后一刻,他才成功做出了讓自己滿意的快速傅里葉變換DSP芯片。這段經(jīng)歷,讓他學(xué)會(huì)用系統(tǒng)的視角設(shè)計(jì)芯片,培養(yǎng)了過硬的技術(shù)實(shí)力。
融匯所學(xué)做密碼芯片
在美留學(xué)期間,丁丹的導(dǎo)師帶領(lǐng)學(xué)生承接了美國國防部的一個(gè)前沿項(xiàng)目,但對方提出一個(gè)要求:要想深入到核心項(xiàng)目中,必須加入美國國籍。“那就得放棄中國國籍”,丁丹毅然拒絕了。這件事也意味著,未來,他在項(xiàng)目中只能做些“外圍”研發(fā),被差別對待。
正在他思忖未來之路如何走時(shí),他遇到了去美國學(xué)術(shù)演講的清華大學(xué)密碼學(xué)專家王小云院士。這是一位深受尊敬的女科學(xué)家,破解了曾被國際密碼學(xué)界認(rèn)為是絕對安全的MD5和SHA-1算法,震動(dòng)了整個(gè)世界密碼學(xué)界。美國媒體曾報(bào)道稱,王小云院士的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新解碼技術(shù),將可能有效地“攻陷”SHA-1所構(gòu)筑成的保安系統(tǒng),進(jìn)入美國政府重要的部門,例如五角大樓及情報(bào)機(jī)關(guān)。
“密碼是數(shù)學(xué)的少數(shù)幾個(gè)可以實(shí)際應(yīng)用的方向之一,難度越大甚至無法實(shí)際解決的數(shù)學(xué)難題反而更加適合用來設(shè)計(jì)密碼體制。”王教授的演講,讓丁丹看到了一個(gè)將自己愛好的數(shù)學(xué)和芯片結(jié)合起來的機(jī)會(huì)——密碼芯片。最終,在與王老師郵件并獲得認(rèn)可后,丁丹決定回國跟隨王小云院士完成博士學(xué)業(yè)。
2010年,在丁丹拿到加州大學(xué)碩士學(xué)位不久之后,他以排名第一的成績被清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系錄取,師從王小云教授,攻讀密碼學(xué)博士。
長久以來,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和密碼學(xué)的關(guān)系就像“矛”與“盾”一樣,一方水平的提升倒逼另一方提升水平。傳統(tǒng)密碼學(xué)中設(shè)置的密碼往往通過提升解碼的計(jì)算量來保證不被輕易突破。但計(jì)算技術(shù)的發(fā)展往往使得原來需要100萬年計(jì)算才能破解的密碼在高性能的計(jì)算機(jī)中幾個(gè)小時(shí)就被破解了。因此,密碼體制所依賴的困難性是密碼安全的首要因素,例如大素?cái)?shù)因子分解、離散對數(shù)問題等等。
此外,在信息領(lǐng)域,一直存在著“超級(jí)管理員”的難題。“我們的信息可加密傳輸,但在信息處理過程中很難加密,都防不住超級(jí)管理員,他對信息具有一切的閱讀權(quán)限?!倍〉ふf,這樣的案例比比皆是。因此,近年來發(fā)生了多起互聯(lián)網(wǎng)公司內(nèi)部員工倒賣會(huì)員信息的事件。
而丁丹團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全通態(tài)密碼芯片是阻止信息竊取和泄漏的有力武器?!斑@一芯片可以使信息在加密狀態(tài)下進(jìn)行處理,這樣即使是超級(jí)管理員也看不到用戶信息了?!辈粌H如此,專門的密碼芯片還可以提升性能,“例如,高性能密碼芯片可以在春運(yùn)期間數(shù)億人同時(shí)訂火車票時(shí)后臺(tái)服務(wù)器依然可以從容處理?!倍〉ふf。
因此,在大數(shù)據(jù)與云計(jì)算時(shí)代,為了保障信息安全,密碼芯片已經(jīng)成為不可或缺的“剛需”。它不僅可應(yīng)用在智能卡芯片、云服務(wù)器、安全PC等場景,還可應(yīng)用在政府電子政務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)、金融安全、移動(dòng)支付等所有采用分布式計(jì)算和數(shù)據(jù)托管的場景,甚至可應(yīng)用在衛(wèi)星通信、雷達(dá)等尖端科研、軍事場景。
由于涉及國家安全,密碼芯片被劃入我國戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),密碼芯片的國產(chǎn)化呼聲也日漸增高。然而,高性能密碼芯片國產(chǎn)化少,國內(nèi)市場基本被外國廠商壟斷。“這是很可怕的問題,相當(dāng)于把自己家門的鑰匙交給外人來管理?!彼粲?,密碼芯片最終要實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,大力發(fā)展高性能密碼芯片的國產(chǎn)化,才是保障國家和人民信息安全的正確做法。
創(chuàng)業(yè)維艱 赤子深情
2012年2月27日,在清華攻讀密碼學(xué)博士第二年,丁丹跑到海淀區(qū)工商局,注冊成立了九州華興集成電路設(shè)計(jì)(北京)有限公司。
談到為何讀博期間就注冊公司開始創(chuàng)業(yè),丁丹說這要?dú)w功于原中關(guān)村管委會(huì)副主任周云帆赴美的那場人才宣講活動(dòng)。在那場激情澎湃的演講中,丁丹了解到了中關(guān)村的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)浪潮,希望能盡快投身其中,去成就自己的一番事業(yè)。
但創(chuàng)業(yè)之路并不是一帆風(fēng)順,特別是在創(chuàng)業(yè)初期,遇到了許多溝溝坎坎。最難的一次,公司曾經(jīng)連續(xù)6個(gè)月沒有錢發(fā)工資。為了流動(dòng)資金,丁丹將家中不多的積蓄全部拿出補(bǔ)貼公司,并獲得了剛剛生產(chǎn)的妻子和父母的支持。但丁丹一直很樂觀,問及原因,他說可能是經(jīng)常讀《莊子》的緣故,讓他以“無為”求“有為”,在面對困難時(shí)能冷靜面對。
正所謂“學(xué)者,學(xué)其所不能學(xué)也;行者,行其所不能行也。”“事無備則廢?!眮碜詢汕昵肮攀ト说拿约?lì)著丁丹,即使是在艱難困苦之際,也能開辟出心中的凈土,腳踏實(shí)地開展技術(shù)創(chuàng)新。
迄今為止,華興集成電路在高性能橢圓曲線密碼芯片、后量子密碼芯片(格密碼)、云計(jì)算全通態(tài)加密芯片方面擁有多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)。按照丁丹的描述,“公司技術(shù)儲(chǔ)備至少超前現(xiàn)有技術(shù)5到10年。”不僅如此,產(chǎn)品具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),既支持國家密碼局的標(biāo)準(zhǔn)算法,又支持國際標(biāo)準(zhǔn)算法。目前,公司已經(jīng)完成第5輪融資,并先后承接了我國十余家大型服務(wù)器集成商、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商的訂單。
丁丹的團(tuán)隊(duì)中,大部分都是從國外回來的海歸。談及北京的人才國際化環(huán)境,丁丹希望政府能在住房、子女入公立學(xué)校、出行等方面持續(xù)營造更好的政策環(huán)境,為海外赤子解除后顧之憂,讓他們心無旁騖地創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。
“海歸是一群可愛的人,能回來的都有顆報(bào)國心。希望有更完善的制度設(shè)計(jì),讓他們更好地融入國內(nèi)創(chuàng)業(yè)環(huán)境。”丁丹強(qiáng)調(diào)。
鏈接:丁丹,九州華興集成電路設(shè)計(jì)(北京)有限公司創(chuàng)始人、董事長兼CEO。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系密碼學(xué)博士,美國加州大學(xué)電子工程系碩士,“千人計(jì)劃”國家特聘專家,“海聚工程”北京市特聘專家。參加過美國國防部和美國NSF項(xiàng)目、國家973和自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目研發(fā),在后量子密碼(格密碼理論)領(lǐng)域具有一定的學(xué)術(shù)影響力。