无线网络技术国家工程实验室

‘壹’ 无线网络安全技术国家工程实验室的介绍

无线网络安全技术国家工程实验室依托西安电子科技大学捷通公司（由西安电子科技大学通信工程学院综合业务网理论及关键技术国家重点实验室投资发起组建），国家密码管理局商用密码检测中心、国家无线电监测中心检测中心、西安邮电大学、北京市政务网络管理中心、WAPI产业联盟及中国电科院信息与通信研究所参与建设。2011年12月，国家发展和改革委员会办公厅下发文件《国家发展改革委办公厅关于无线网络安全技术国家工程实验室项目的复函》（发改办高技20113167号），批准无线网络安全技术国家工程实验室申请报告。

‘贰’ 谁了解密码学的发展历史

发展历程

密码学（在西欧语文中，源于希腊语kryptós“隐藏的”，和gráphein“书写”）是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究，常被认为是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。

着名的密码学者Ron Rivest解释道：“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”，自工程学的角度，这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是信息安全等相关议题，如认证、访问控制的核心。密码学的首要目的是隐藏信息的涵义，并不是隐藏信息的存在。

密码学也促进了计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在日常生活：包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

进行明密变换的法则，称为密码的体制。指示这种变换的参数，称为密钥。它们是密码编制的重要组成部分。

密码体制的基本类型可以分为四种：错乱按照规定的图形和线路，改变明文字母或数码等的位置成为密文；代替——用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文；密本——用预先编定的字母或数字密码组，代替一定的词组单词等变明文为密文。

加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数，按规定的算法，同明文序列相结合变成密文。以上四种密码体制，既可单独使用，也可混合使用 ，以编制出各种复杂度很高的实用密码。

20世纪70年代以来，一些学者提出了公开密钥体制，即运用单向函数的数学原理，以实现加、脱密密钥的分离。加密密钥是公开的，脱密密钥是保密的。这种新的密码体制，引起了密码学界的广泛注意和探讨。

利用文字和密码的规律，在一定条件下，采取各种技术手段，通过对截取密文的分析，以求得明文，还原密码编制，即破译密码。破译不同强度的密码，对条件的要求也不相同，甚至很不相同。

其实在公元前，秘密书信已用于战争之中。西洋“史学之父”希罗多德（Herodotus）的《历史》（The Histories）当中记载了一些最早的秘密书信故事。公元前5世纪，希腊城邦为对抗奴役和侵略，与波斯发生多次冲突和战争。

于公元前480年，波斯秘密集结了强大的军队，准备对雅典（Athens）和斯巴达（Sparta）发动一次突袭。

希腊人狄马拉图斯（Demaratus）在波斯的苏萨城（Susa）里看到了这次集结，便利用了一层蜡把木板上的字遮盖住，送往并告知了希腊人波斯的图谋。最后，波斯海军覆没于雅典附近的沙拉米斯湾（Salamis Bay）。

由于古时多数人并不识字，最早的秘密书写的形式只用到纸笔或等同物品，随着识字率提高，就开始需要真正的密码学了。最古典的两个加密技巧是：

置换（Transposition cipher）：将字母顺序重新排列，例如‘help me’变成‘ehpl em’。

替代（substitution cipher）：有系统地将一组字母换成其他字母或符号，例如‘fly at once’变成‘gmz bu podf’（每个字母用下一个字母取代）。

(2)无线网络技术国家工程实验室扩展阅读：

研究

作为信息安全的主干学科，西安电子科技大学的密码学全国第一。

1959年，受钱学森指示，西安电子科技大学在全国率先开展密码学研究，1988年，西电第一个获准设立密码学硕士点，1993年获准设立密码学博士点，是全国首批两个密码学博士点之一，也是唯一的军外博士点，1997年开始设有长江学者特聘教授岗位，并成为国家211重点建设学科。

2001年，在密码学基础上建立了信息安全专业，是全国首批开设此专业的高校。

西安电子科技大学信息安全专业依托一级国家重点学科“信息与通信工程”（全国第二）、二级国家重点学科“密码学”（全国第一）组建，是985工程优势学科创新平台、211工程重点建设学科。

拥有综合业务网理论及关键技术国家重点实验室、无线网络安全技术国家工程实验室、现代交换与网络编码研究中心（香港中文大学—西安电子科技大学）、计算机网络与信息安全教育部重点实验室、电子信息对抗攻防与仿真技术教育部重点实验室等多个国家级、省部级科研平台。

在中国密码学会的34个理事中，西电占据了12个，且2个副理事长都是西电毕业的，中国在国际密码学会唯一一个会员也出自西电。毫不夸张地说，西电已成为中国培养密码学和信息安全人才的核心基地。

以下简单列举部分西电信安毕业生：来学嘉，国际密码学会委员，IDEA分组密码算法设计者；陈立东，美国标准局研究员；丁存生，香港科技大学教授；邢超平，新加坡NTU教授；冯登国，中国科学院信息安全国家实验室主任，中国密码学会副理事长。

张焕国，中国密码学会常务理事，武汉大学教授、信安掌门人；何大可，中国密码学会副理事长，西南交通大学教授、信安掌门人；何良生，中国人民解放军总参谋部首席密码专家；叶季青，中国人民解放军密钥管理中心主任。

西安电子科技大学拥有中国在信息安全领域的三位领袖：肖国镇、王育民、王新梅。其中肖国镇教授是我国现代密码学研究的主要开拓者之一，他提出的关于组合函数的统计独立性概念，以及进一步提出的组合函数相关免疫性的频谱特征化定理，被国际上通称为肖—Massey定理。

成为密码学研究的基本工具之一，开拓了流密码研究的新领域，他是亚洲密码学会执行委员会委员，中国密码学会副理事长，还是国际信息安全杂志（IJIS）编委会顾问。

2001年，由西安电子科技大学主持制定的无线网络安全强制性标准——WAPI震动了全世界，中国拥有该技术的完全自主知识产权，打破了美国IEEE在全世界的垄断，华尔街日报当时曾报道说：“中国无线技术加密标准引发业界慌乱”。

这项技术也是中国在IT领域取得的具少数有世界影响力的重大科技进展之一。

西安电子科技大学的信息安全专业连续多年排名全国第一，就是该校在全国信息安全界领袖地位的最好反映。

参考资料来源：网络-密码学

‘叁’ 无线通信接入技术国家重点实验室（华为技术有限公司）的研究领域

作为科技部于2007年批准筹建的首批企业国家重点实验室之一，该实验室以华为技术有限公司为依托，结合华为公司现有研发体系，以突破创新技术的产业化瓶颈为目标，开展移动通信前瞻性基础研究和工程应用研究。实验室研究主要围绕无线传送技术领域、中射频、测试、无线通信软件、产品工程、专用芯片等六大技术方向，紧紧围绕国际技术发展前沿趋势，深入研究通讯产业中存在的瓶颈问题和关键技术，推动无线通讯接入技术和通信产业的深入发展，满足国家产业对无线通讯接入技术的发展需求。
无线传送技术领域
无线传送技术领域主要研究方向为各种移动通信系统的接入关键技术研究，包括GSM（GPRS、EDGE、GERAN）、WCDMA（R99、HSDPA、HSUPA、HSPA+、LTE等）、CDMA（1X、DO等）和WiMAX（802.16d、802.16e、 802.16m ）等系统的RTT和RRM关键技术。
RTT（Radio Transmission Technology）方面，包括各种调制解调、信道编解码、链路自适应技术、干扰抑制和消除、OFDM以及多天线发送接收等空口物理层技术。
RRM（Radio Resource Management）方面，包括一些传统的RRM技术（如功率控制、切换、调度、拥塞控制、准入等），以及RRM的未来技术，比如公共无线资源管理，自适应RRM，以及利用跨层设计来提升网络整体性能和用户QoS感受等。
同时，进行无线通信RTT算法的链路仿真验证和RMM算法的系统仿真验证，以及相关产品的实验室和外场性能测试验证，包括算法原型机验证、算法优化验证、版本性能评估等。
目前华为公司的无线通信系统产品的接入技术算法由通信接入技术实验室提供，包括GSM芯片算法、WCDMA R99芯片算法、HSDPA芯片算法、HSUPA芯片算法、WiMAX和LTE基带算法、G/C/W/WiMAX的RRM算法等，完成专利300余篇。目前该实验室的算法的性能和竞争力都达到业界一流水平，并随着华为无线产品在国际上几十个国家成功规模商用。进入的运营商不但包括新兴市场移动运营商，而且还成功进入了西班牙、香港、荷兰、葡萄牙等发达国家和地区，客户包括全球领先的移动运营商（如Vodafone、Orange、KPN）以及区域领先的移动运营商（如阿联酋的Etisalat、马来电信、香港Sunday等）。
中射频领域
华为的所有无线通信产品的中射频模块全部由中射频实验室提供，目前中射频模块的性能和竞争力都达到业界一流水平，部分产品已经在业界领先。领域主要研究方向为新一代宽带无线移动通信基站相关射频技术，以功放、滤波器、小型化为重点研究方向。实验室在中射频领域持续投入，对TT、ET、EER、Class X、开关类功放等进行深入的研究，先后和国内国外的高校、顾问咨询公司、业界顶级的供应商进行了广泛深入的合作和联合开发。
测试领域
性能测试领域
实验室/外场性能测试负责华为的所有无线通信产品RTT/RRM 算法实验室/外场性能验证、产品无线性能评估。目前已成为业界一流的无线性能外场验证实验室，拥有业界首个高速磁悬浮外场。华为公司的通信接入技术完全达到 430km/h 的高速磁悬浮要求，经过磁悬浮验证的WCDMA产品，在西班牙Vodafone高速铁路项目一次成功，网络性能指标远超过友商。
工程测试领域
工程测试方面，实验室针对由通信接入技术成果转化的初始产品开展各种可靠性试验和工程外场研究。试验内容包括电磁兼容、安全与环境可靠性检测、工程实现方案研究等。
电磁兼容试验包括EMI电磁干扰和EMS电磁敏感度两个方面；安全性是验证产品在寿命周期内不发生事故的能力，避免造成人员伤亡、职业病、设备损坏或财产损失；环境可靠性试验主要模拟产品在工作、贮存、运输过程中所能遇到的各种环境条件，用以验证或改进产品的环境适应能力，内容包括低温、高温、温度变化、湿热、温度冲击、热测试、机械振动等等；工程外场研究涉及工程外场可安装性、安装能力基线，华为无线通信接入实验室的可靠性试验已获国际多个权威机构的认可，并与多家国际认证机构建立了合作关系。
无线通信软件领域
在无线通信接入网的可靠性方面，除网元设备本身正常运行的平均无故障时间（MTBF）等可靠性指标外，越来越受关注的是网元级的容灾、网络平滑升级和的传输网络的可靠性指标。目前在A-FLEX、BSC POOL、主备倒换、负荷分担和软件自动升级等技术上有了一定积累，可以作为网元容灾、平滑升级等研究的工作基础
在设备高集成度、高性能方面，CPU芯片的发展起到至关重要的作用。而自高登.摩尔在1965 年提出摩尔定律以来，CPU的发展基本都遵循摩尔定律。但是随着晶体管尺寸越来越小，到90nm以下时候，漏电增加，晶体管功耗急剧增大。随着频率提升越来越困难，许多厂家把CPU的发展转到多核方向上来 。Intel、AMD、FreeScale、IBM等主流厂商推出的多核处理器全部基于64位架构，MIPS阵营更是多核的先驱。
多核是处理器技术的重大转折点，多核将导致单板性价比成倍提高，将带来集成度和成本竞争力的大幅提升。业界在数通、安全等领域已经在广泛展开多核的研究与应用。目前华为在无线接入系统应用多核方面也展开部分研究。在多核应用到HSPA+方面已经取得了一定成就，能在硬件不变的情况下适应未来的HSPA速率不断增长的处理需求：14.44Mbps、4×14.44Mbps甚至到100Mbps以上。
产品工程领域
电磁兼容（EMC）、安全与防雷、环境可靠性技术
EMC技术
通信产品的低成本需求和快速交付是未来的必然需求，要解决这些问题，在EMC设计中就必须进行精细的设计，以及设计过程中的仿真评估技术，EMC仿真技术有广阔的发展空间。作为EMC的基本技术研究，IC EMC设计、电源完整性（PI）/信号完整性（SI） 方面都需要深入开展。
在IC EMC方面IEC/IEEE 都发布了相关的技术标准，EMC问题在IC设计阶段就进行控制，是未来产品设计的一个重要环节，特别是终端产品，如果选择IC EMC性能良好的解决方案，后期产品设计会节省很多资源。在ASIC、FPGA设计中需要关注EMC 设计。
随着多种无线系统的共存和无线接入系统中大量应用高速互连应用，使无线接入系统间的兼容性问题以及系统内部的电磁干扰成为需要解决的关键问题。系统内部的电磁兼容性问题直接影响到无线接入系统的性能。
华为公司多年前就投入巨资，建造了国内通信设备制造商领域的第一个电波暗室和EMC测试系统，在EMC设计方便积累了丰富的经验，实验室获得国内外十多个机构的认可。同时与国内外研究机构建立了良好的合作关系，研究领域包括EMC仿真评估技术、高速IC的EMC设计和测试技术、PCB的PI/SI技术、电磁干扰分析和抑制技术等。
环境可靠性技术
在通信领域，传统的可靠性试验技术正在受到挑战，由于制造成本的原因，很多成熟的方法往往不能被采用。业界更多的采用高加速寿命实验（HALT）/高加速应力筛选（HASS）/高加速抽样筛选（HASA）等方法，以提高产品的可靠性。在环境应力筛选方面，根据产品环境应力剖面，进行应力裁减，动态筛选技术得到发展应用。
在腐蚀防护法方面，如在湿热、高温、盐雾、以及有害气体对产品寿命的影响分析方面，加速寿命验证技术提供了一个在短时间，用更小的成本代价，对产品的预计寿命进行验证的方法。
安全与防雷技术
据资料分析，欧洲很多国家街边机柜取电费用要比中心机房电费贵很多。由于这个原因，以及有些地方当地供电不方便等原因，电源远供技术有一定的的应用市场。由于传输损耗的原因，远供技术会向更高的供电电压方向发展，例如高压直流供电技术，这对雷击防护、安全防护提出新的挑战。
华为在通信设备防雷接地设计上，有多年成功应用经验，防雷测试能力达到通信领域先进水平。通过参加国际和国内标准的制定活动，以及与国际主要电信运营商技术专家广泛的合作交流，在通信设备雷击防护方面已经跨入业界先进行列，保证了无线接入产品安全运行。
高效散热技术节能型高效散热技术 为适应极端高温和极端低温等恶劣环境，户外型基站（包括户外柜、方舱、简易机房）主要采用空调散热技术，空调的能耗高，占据运营成本的30%以上。本技术研究采用直接风冷、高效热交换、复合液冷及高效相变散热等技术，研究户外基站的低能耗、低成本和高效率散热技术，实现产品化应用。
新型材料应用 研究导热/电性能好、重量轻、无毒环保，可回收可再生、低成本的新型材料应用，应对第四代通信系统小型化技术要求和多场景应用需求，易于运输和安装，解决通信产品的散热和屏蔽问题。
工艺可靠性技术
随着通讯产品向小型化、高密化、低成本的不断发展，板级组装工艺及其可靠性技术在产品竞争中占有越来越重的地位。
华为于2000年组建了研究单板组装工艺、PCB技术、可靠性&失效分析技术的工艺实验室，致力于在高密组装、PCB、射频等领域实现关键技术ready，为产品构筑低成本、差异化、断裂性的竞争力。
目前实验室拥有整套的SMT和微组装试验线、完备的板级可靠性测试与仿真平台、材料物理失效分析设备，可进行：一级/二级组装工艺，PCB可靠性试验，材料微观形貌观察、成分鉴定、性能测试，板极互联的可靠性试验/仿真/失效分析等技术研究。
芯片领域
移动通信设备芯片实验室，从1998年开始启动移动通信设备芯片开发，至今已经成功交付了多款GSM芯片、WCDMA芯片等；开发的芯片规模从原来的几十万门，到现在已经达到数千万门；工艺从350nm到65nm；从原来的单一逻辑芯片，到引入SOC技术等，积累了深厚的芯片研发基础。