近日，電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院張小松教授團(tuán)隊(duì)在云安全存儲(chǔ)領(lǐng)域的研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以長(zhǎng)文形式被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際會(huì)議USENIX ATC'25錄用，論文題為 “ShieldReduce: Fine-Grained Shielded Data Reduction”（《細(xì)粒度的屏蔽數(shù)據(jù)冗余縮減》）。論文第一作者為計(jì)算機(jī)學(xué)院2024級(jí)博士生楊勁遠(yuǎn)（導(dǎo)師為李經(jīng)緯教授），論文指導(dǎo)老師為李經(jīng)緯教授、李雄教授、張小松教授和Patrick P. C. Lee教授（香港中文大學(xué)），其余作者包含研究生吳睿林和吳俊，電子科技大學(xué)為該論文的第一作者單位和通訊作者單位。

USENIX Annual Technical Conference（USENIX ATC）是由美國(guó)先進(jìn)計(jì)算系統(tǒng)協(xié)會(huì)（USENIX Association）主辦的一項(xiàng)重要國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，為中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)推薦的A類（CCF A類）會(huì)議。會(huì)議聚焦于操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、安全和性能優(yōu)化等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的前沿研究與實(shí)踐。USENIX ATC一直致力于推動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新與知識(shí)共享，為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界搭建了一個(gè)高水平的交流平臺(tái)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的重要學(xué)術(shù)盛會(huì)之一。本屆大會(huì)共有634篇論文投稿，100篇被接收，接收率為15.8%。

在云存儲(chǔ)場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)與隱私保護(hù)是兩大核心目標(biāo)。針對(duì)這一需求，該論文創(chuàng)新性地將增量壓縮（Delta Compression）與可信執(zhí)行環(huán)境（Trusted Execution Environment, TEE）相結(jié)合，在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的極致去冗余。然而，增量壓縮需要將本地已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊（稱為基礎(chǔ)塊）加載至TEE內(nèi)，并將相似的待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊壓縮為增量塊。頻繁的加載行為不僅導(dǎo)致了嚴(yán)重的I/O開(kāi)銷，還引發(fā)了高昂的上下文切換成本。為降低I/O開(kāi)銷，一種簡(jiǎn)單的解決方案是利用數(shù)據(jù)的局部性，將基礎(chǔ)塊成批加載至TEE內(nèi)。然而，論文進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，隨著存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的增加，數(shù)據(jù)局部性逐漸減弱，最終導(dǎo)致成批加載的基礎(chǔ)塊使用效率顯著下降。針對(duì)這一問(wèn)題，論文提出了雙向增量壓縮技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)局部性的不同情況，靈活選擇壓縮策略：當(dāng)基礎(chǔ)塊集中、數(shù)據(jù)局部性良好時(shí)，系統(tǒng)成批加載基礎(chǔ)塊，并在線執(zhí)行傳統(tǒng)的正向增量壓縮；當(dāng)基礎(chǔ)塊分散、數(shù)據(jù)局部性減弱時(shí)，系統(tǒng)將待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊作為基礎(chǔ)塊，離線反向增量壓縮已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)局部性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法相較于傳統(tǒng)的正向增量壓縮方法，吞吐量提升了3.5倍；相較于性能優(yōu)先的現(xiàn)有最先進(jìn)研究，壓縮效率提升了3.6倍。

網(wǎng)絡(luò)空間安全研究院是我校三大科研先行示范點(diǎn)之一，由張小松教授擔(dān)任院長(zhǎng)。研究院以“面向世界科技前沿，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略”為宗旨，近年來(lái)在IEEE S&P、USENIX Security、NDSS、CCS等安全領(lǐng)域頂級(jí)期刊或會(huì)議上發(fā)表了100余篇學(xué)術(shù)論文，獲國(guó)際、國(guó)內(nèi)授權(quán)技術(shù)發(fā)明專利60多項(xiàng)。同時(shí)，研究院開(kāi)拓了我國(guó)在主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的體系化研究與創(chuàng)新實(shí)踐，提出以“智感（Threat Sensing Actively）、透析（Behavior Analyzing Deeply）、活現(xiàn)（Route Restore by Portraying）為核心要素的智能化主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全范式SAP，研制出的系列平臺(tái)裝備在應(yīng)用中取得重大社會(huì)效益和突出經(jīng)濟(jì)效益，獲高校牽頭在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家科技成果（2012國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）、第一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（2019年），多項(xiàng)省部科技進(jìn)步/技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)/二等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。