网络科学与网络空间研究院

Institute for Network Sciences and Cyberspace

姓名:刘卓涛

职称:助理教授

邮箱:zhuotaoliu@tsinghua.edu.cn

主页地址:https://inspiringgroup.github.io

教育背景

工学博士(计算机科学),伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign),美国
工学学士(电子信息与电子工程),上海交通大学(SJTU),中国

工作履历

助理教授、博士生导师,清华大学,2021至今
技术负责人、资深工程师,谷歌总部,美国,2017-2021
研究助理,伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign),美国,2012-2017

社会兼职

担任ACM/IEEE ToN、IEEE TDSC、ACM TOSEM、IEEE TIFS、ICICS、IFIP Networking、IEEE BigData等多个国际学术会议与期刊的评委
HyperService Consortium 创始人,HyperService Consortium是一个非营利组织,面向研究的和工业驱动的组织,专注于下一代互联网应用(Web3.0)的研发。

研究领域

网络安全与隐私
区块链基础设施
数据中心网络
机器学习系统及架构

研究概况

长期从事系统和网络的的研究领域工作,在下一代基础设施,安全和隐私、架构创新方面有特殊兴趣。 曾在国际顶级会议和期刊上发表多篇论文,涵盖了互联网架构,区块链基础设施,数据中心网络,APT,机器学习系统等。

当前的研究围绕以下主题展开:安全,智能、实用的超大规模分布式系统的设计和实现。 以下是一些具体的研究方向:
1.下一代网络基础设施
       下一代信息系统的完整技术堆栈正在急剧发展,以赋予各种应用,紧密耦合网络,存储和计算资源的新一代基础设施应运而生。 由于其分布式性质,网络基础设施的发展面领着独特的挑战和机遇:
1.1.基于主机网络(Host Networking),实现应用程序定义的复杂流量塑形(Traffic Shaping)逻辑,降低网络数据平面的开销。
1.2.基于网络硬件的提升(如可编程交换机,SmartNICs)来实现高吞吐、低延时的群集网络(Cluster Networking)。
1.3.探索网络架构在控制平面,数据平面和管理平面上的创新。
2.区块链辅助的安全和信任基础设施
       区块链是基于基于信任的Web(暨Web3.0)的重要基础设施和国家新基建的重要组成部分。
2.1.理解Web3.0和Web2.0的根本性不同,定义Web3.0的决定性特征。
2.2.定义基于信任的下一代互联网 / Web的关键架构。
2.3.通过联盟区块链构建透明、可信的计算平台,以承接更多的Web3.0应用。
2.4. 构建基于区块链的安全和信任系统,赋能互联网架构创新和工业物联网等系统。
3.具有内生智能的分布式系统
3.1.由机器学习和大数据分析驱动的智能分布式系统设计,涵盖架构设计,管理,性能优化和部署等。
3.2.为大规模、异构的分布式系统设计的数据驱动的安全策略。
3.3.机器学习系统的设计,侧重于以系统设计驱动机器学习创新。
3.4.机器学习安全,侧重于机器学习的可解释性和鲁棒性。
4.“行业战场”的颠覆性创新
4.1.研究数据所有权和隐私入侵等社会重大问题。
4.2.将研究交付定义为行业市场差异化的核心竞争力(Market Differentiators)。
4.3.研究在行业具有影响力的颠覆性课题。

荣誉与鼓励

2020年谷歌年度“杰出工程”奖(Feats of Engineering):数据中心网络容量提升(Capacity Augment)
2019年谷歌年度“杰出工程”奖(Feats of Engineering):数据中心网络可用率(Availability)的提升
2017年美国NSF创新团体专项基金(2017年秋计算机领域唯一项目)
2013-2015 蒋震海外留学奖(Chiang Chen Overseas Graduate Fellowship)
2009,2010,2011教育部国家奖学金

学术成果

Efficient Forwarding Anomaly Detection in Software-Defined Networks
Qi Li, Yunpeng Liu, Zhuotao Liu (corresponding author), Peng Zhang, Chunhui Pang
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS) 2021
Privilege-Escalation Vulnerability Discovery for Large-scale RPC Services: Principle, Design, and Deployment
Zhuotao Liu, Hao Zhao, Sainan Li, Qi Li, Tao Wei, Yu Wang
ACM Asia Conference on Computer and Communications Security (Asia CCS) 2021
SAP-SSE: Protecting Search Patterns and Access Patterns in Searchable Symmetric Encryption
Qiyang Song, Zhuotao Liu, Jiahao Cao, Kun Sun, Qi Li, Cong Wang
IEEE Transactions on Information Forensics and Security (TIFS) 2020
HyperService: Interoperability and Programmability Across Heterogeneous Blockchains
Zhuotao Liu, Yangxi Xiang, Jian Shi, Peng Gao, Haoyu Wang, Xusheng Xiao, Bihan Wen, Yih-Chun Hu
ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS) 2019
[pdf] [doi] [slides] [codes]
DeepIntent: Deep Icon-Behavior Learning for Detecting Intention-Behavior Discrepancy in Mobile Apps
Shengqu Xi, Shao Yang, Xusheng Xiao, Yuan Yao, Yayuan Xiong, Fengyuan Xu, Haoyu Wang, Peng Gao, Zhuotao Liu, Feng Xu, Jian Lu
ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS) 2019
Managing Recurrent Virtual Network Updates in Multi-Tenant Datacenters: A System Perspective
Zhuotao Liu, Yuan Cao, Xuewu Zhang, Changping Zhu, Fan Zhang
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS) (2019)
[pdf] [doi] [patent]
SmartCrowd: Decentralized and Automated Incentives for Distributed IoT System Detection
Bo Wu, Ke Xu, Qi Li, Zhuotao Liu, Yih-Chun Hu, Zhichao Zhang, Xinle Du, Bingyang Liu, Shoushou Ren
IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS) 2019
Umbrella: Enabling ISPs to Offer Readily Deployable and Privacy-Preserving DDoS Prevention Services
Zhuotao Liu, Yuan Cao, Min Zhu, Wei Ge
IEEE Transactions on Information Forensics and Security (TIFS) 2018
Practical Proactive DDoS-Attack Mitigation via Endpoint-Driven In-Network Traffic Control
Zhuotao Liu, Hao Jin, Yih-Chun Hu, Michael Bailey
IEEE/ACM Transactions on Networking (TON) 2018
Enabling Work-Conserving Bandwidth Guarantees for Multi-Tenant Datacenters via Dynamic Tenant-Queue Binding
Zhuotao Liu, Kai Chen, Haitao Wu, Shuihai Hu, Yih-Chun Hu, Yi Wang, Gong Zhang
IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM) 2018
Enabling Efficient Source and Path Verification via Probabilistic Packet Marking
Bo Wu, Ke Xu, Qi Li, Zhuotao Liu, Yih-Chun Hu, Martin J. Reed, Meng Shen, Fan Yang
IEEE/ACM International Symposium on Quality of Service (IWQoS) 2018
TorPolice: Towards Enforcing Service-defined Access Policies for Anonymous Communication in the Tor Network
Zhuotao Liu, Yushan Liu, Philipp Winter, Prateek Mittal, Yih-Chun Hu
IEEE International Conference on Network Protocols (ICNP) 2017
MiddlePolice: Toward Enforcing Destination-Defined Policies in the Middle of the Internet
Zhuotao Liu, Hao Jin, Yih-Chun Hu, Michael Bailey
ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS) 2016