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山大密码 胡思煌 教授

报告生成时间:2026年8月20日
个人主页:胡思煌
所属团队:山东大学网络空间安全学院 / 密码与数字经济安全全国重点实验室


一、学者基本信息

项目 内容
姓名 胡思煌(Sihuang Hu)
职称 山东大学网络空间安全学院教授、博士生导师、硕士生导师
行政职务 网络空间安全学院副院长、教工党支部书记
所属机构 山东大学网络空间安全学院(研究院)/ 密码与数字经济安全全国重点实验室(青岛)
人才称号 国家级青年人才计划、山东省泰山学者青年专家、青春建功高质量发展工作中表现突出青年个人
研究方向 通信与存储编码理论、组合数学与信息科学交叉研究(分布式存储码、5G极化码、格与球填充、图香农容量、DNA编码)
博士导师 葛根年教授(Gennian Ge,浙江大学数学系)
代表性成果 强完美格新发现、图香农容量新上界、ABS极化码、最小存储再生码最优构造
代表性发表期刊 J. London Math. Soc.、IEEE Trans. Inform. Theory、IEEE Trans. Communications、Finite Fields and Their Applications
产业合作 CCF-华为胡杨林基金A类项目、与华为合作研发最小存储再生码、openHiTLS密码开源社区共建
实验室 山东大学通信与存储编码理论实验室(https://team.sdu.edu.cn/coding/)
个人主页(补充) https://husihuang.github.io/

胡思煌是山东大学网络空间安全学院在编码理论方向的核心领军人物之一。其学术路线横跨北京航空航天大学(本科)、浙江大学(博士)、德国亚琛工业大学(博士后/洪堡学者)、以色列特拉维夫大学(博士后)四所国际知名学府,师从组合数学与编码理论领域多位顶尖学者,形成了以组合数学为根基、以信息论与编码理论为应用出口的鲜明研究风格。他是国家重点研发计划首席青年科学家,主持CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项A类项目,指导博士生获2024年IEEE Jack Keil Wolf ISIT Student Paper Award(大陆高校第二次),在编码理论多个核心公开问题上取得了突破性贡献。

二、教育背景与职业履历

教育经历:

时间 经历
2004.09 – 2008.06 北京航空航天大学,应用数学专业,获理学学士学位
2009.09 – 2014.06 浙江大学,数学系应用数学专业,获理学博士学位;导师为葛根年教授(Gennian Ge)

职业履历:

时间 职位
2014.09 – 2015.08 德国亚琛工业大学(RWTH Aachen),Lehrstuhl D für Mathematik,博士后
2015.10 – 2017.09 以色列特拉维夫大学(Tel Aviv University),电子工程系(EE – Systems),博士后;合作导师为 Ofer Shayevitz 教授
2017.10 – 2019.08 德国亚琛工业大学(RWTH Aachen),Lehrstuhl D für Mathematik,洪堡学者(Humboldt Fellow);合作导师为 Gabriele Nebe 教授
2019.09 – 至今 山东大学网络空间安全学院(研究院),教授、博士生导师

胡思煌的职业履历呈现出一条清晰的"数学根基 → 编码理论应用 → 归国建制"路径。在浙江大学攻读博士期间,师从组合数学名家葛根年教授,奠定了扎实的离散数学功底。此后五年的海外经历尤为关键:先在亚琛工业大学跟随 Gabriele Nebe 教授从事格与球填充方向的博士后研究,随后在特拉维夫大学与 Ofer Shayevitz 教授合作研究信息论(特别是图香农容量与零误差容量方向),再以洪堡学者身份重返亚琛深化格理论方向的工作。这段经历使其同时深度融入了欧洲数学界(德国组合与代数几何学派)和以色列信息论学派的学术网络。2019年加盟山东大学网络空间安全学院后,他迅速成长为学院编码理论方向的学术带头人,并出任副院长,在学科建设与人才培养方面发挥重要作用。

三、学生培养情况

自2019年入职山东大学以来,胡思煌已指导培养19名研究生,涵盖硕士生、硕博连读生和博士生。其课题组名为"通信与存储编码理论实验室",研究方向横跨分布式存储编码、5G极化码、DNA编码、信息安全与理论计算机等多个前沿领域。课题组定期举办"组合数学与信息交叉研讨班",邀请国内外专家介绍最新科研成果,并将在学期间表现突出者推荐至国外研究组交流学习。以下为主要学生及去向:

代表性学生:

  • 李国栋(20级硕博连读研究生):胡思煌团队最突出的学生。与合作者提出了ABS极化码及改进版本ABS+极化码,相较于华为5G标准采用的极化码方案,在相同译码时间复杂度下性能提升0.15–0.60 dB。与合作者针对任意参数提出了一类新的极小存储再生码(MSR码),具有目前已知最佳的分包数,且所需有限域只需线性大小,在该领域两个重要公开问题上取得突破。凭借论文"MSR Codes with Linear Field Size and Smallest Sub-Packetization for Any Number of Helper Nodes"获2024年IEEE Jack Keil Wolf ISIT Student Paper Award(ISIT 2024共632篇论文仅3篇获奖,大陆高校第二次获此奖项),并入选2025年度博士后创新人才支持计划(博新计划)。李国栋在胡思煌教授与叶旻博士的共同指导下从事信道编码和分布式存储编码研究,在IEEE TIT、IEEE TCOM、ISIT等主流期刊和会议发表论文十余篇,后入选中国电子学会信息论分会学术激励计划。

  • 王宁宁(19级硕博连读研究生):专注于分布式存储编码研究,与合作者提出了一种相较此前方案更广泛参数范围的最小存储再生码。以第一作者在IEEE Trans. Inform. Theory发表"Constructing MSR Codes With Subpacketization 2n/3 for k+1 Helper Nodes",并作为第二作者参与ISIT获奖论文。目前在日本筑波大学进行国际学术交流,进一步提升编码理论方向的研究水平。

  • 徐颜(23届博士毕业生):在编码理论和复杂网络方向取得重要成果。以第一作者在IEEE Trans. Inform. Theory发表"Extended Cyclic Codes Sandwiched Between Reed–Muller Codes",并在Finite Fields and Their Applications发表"New classes of affine-invariant codes sandwiched between Reed–Muller codes"(合作者含陶然)。研究生期间获国家奖学金、山东省优秀毕业生、山东大学优秀毕业生、博士一等学业奖学金及山东大学优秀研究生等多项荣誉。

  • 汲长江(22届硕士毕业生):以第一作者在IEEE Trans. Inform. Theory发表"Extended Cyclic Codes Sandwiched between Reed–Muller Codes"。毕业后成为一名人民警察,致力于为网络空间安全事业贡献力量,努力保护社会网络的稳定和安全。

  • 张梓豪:以第一作者在IEEE Trans. Inform. Theory发表多篇MSR码构造论文,包括"Constructing (h, d) cooperative MSR codes with sub-packetization (d−k+h)(d−k+1)·n/2"(2025年)及"Constructing (h, k+1) Cooperative MSR Codes with Sub-Packetization (h+1)²·n/2"等,是团队在协作再生码方向的骨干学生。

  • 陶然:以第一作者发表"Some New Results on Improved Bounds and Constructions of Singleton-Optimal (r, δ) Locally Repairable Codes"(2024年),拓展了局部修复码的方向。

  • 王东:以第一作者在IEEE ISIT 2023发表"Optimal (2, δ) Locally Repairable Codes via Punctured Simplex Codes"。

  • 王乐雯(23级博士生):以第一作者在ISIT 2025发表"Lower Bounds on the Sub-packetization of Optimal-Access MSR Codes for Multiple-Node Repair"(胡思煌为通讯作者),首次给出了适用于多节点最优访问MSR码的分包数下界。

人才培养方面,胡思煌于2024年入围山东大学第十七届"我心目中的好导师"候选人。其指导的学生还获得了IEEE EASIT 2022最佳海报奖、奇安信奖学金、山东省研究生创新成果、山东大学优秀毕业生等多项荣誉。课题组提供推荐赴美国马里兰大学帕克分校、德国亚琛工业大学、以色列理工学院、特拉维夫大学等国际知名高校交流学习的机会。胡思煌本人推崇"知之者不如好之者,好之者不如乐之者"的教育理念,强调理论研究需要有较好的数学基础和逻辑思维能力,热忱欢迎具有自我驱动力的学生报考。

四、学术合作网络

4.1 山东大学内部合作网络

胡思煌所在的山大网安学院是国内密码学与网络空间安全研究的重镇,学院核心师资构成其最紧密的内部合作圈层:

  • 王小云(中国科学院院士、院长、密码与数字经济安全全国重点实验室主任):学院学术领袖。王小云院士领衔的密码学团队与胡思煌的编码理论团队在学科建制上形成"密码分析+编码理论"的双高地格局,共同依托密码与数字经济安全全国重点实验室(2024年12月获批,我国商用密码领域唯一全国重点实验室)。胡思煌作为学院副院长,在学院整体学科规划和人才培养体系中与王小云院士形成直接的工作协同。

  • 王美琴(副校长/教授,曾任网安学院常务副院长,密码与数字经济安全全国重点实验室副主任):密码分析学方向带头人。王美琴教授在openHiTLS密码工程实践课程中担任授课教师,与胡思煌在学院产学研合作和人才培养体系中并列出现。王美琴于2026年荣获第四届全国创新争先奖章。

  • 魏普文(教授/副院长):与王美琴联合主编《密码学概论》,密码工程与协议实现方向。在学院行政管理层面与胡思煌同为副院长,2025届毕业典礼上共同为优秀毕业生代表颁发荣誉证书,并在openHiTLS社区获评年度优秀导师。

  • 鞠雷(教授/副院长):openHiTLS密码开源社区年度优秀布道师,参与密码工程实践课程授课。与胡思煌同为学院副院长,在学院产学研合作方面是直接的同僚节点。

  • 王伟嘉(教授):openHiTLS密码开源社区2024年第三季度"社区优秀贡献者"称号获得者,亦获评年度优秀布道师,是学院与华为openHiTLS合作的具体执行者之一。

  • 陈宇(教授):隐私计算与公钥密码方向带头人,入围山大第十八届"我心目中的好导师"候选人,主编《公钥密码学》入选"十四五"国家级规划教材。与胡思煌在学院内部构成"公钥密码+编码理论"的互补格局。

  • 许光午(特聘教授):算法数论专家,主编《算法数论九讲》,同为学院教材建设骨干。与胡思煌在数学与密码的交叉领域有天然的研究协同性。

  • 侯孟波、付仕辉等:学院中坚同事,共同构成密码学、编码理论与网络空间安全等方向的教研共同体。

此外,胡思煌的团队中还有方伟军教授张一炜教授等合作者。方伟军在ISIT 2025上以通讯作者身份发表局部修复码方向的论文,张一炜参与DNA编码与多节点修复方向的工作,二人虽非正式团队成员但在学术产出上与胡思煌团队紧密协同。

4.2 跨机构合作网络

  • 浙江大学(葛根年教授):胡思煌的博士母校与学术血缘起点。葛根年教授是组合数学与编码理论领域的知名学者,胡思煌在浙大期间接受的系统组合数学训练构成其全部研究工作的方法论根基。

  • Min Ye(叶旻博士):胡思煌最重要的跨机构学术合作者之一。在ABS极化码、ABS+极化码及MSR码系列工作中,Min Ye作为共同作者参与了多篇核心论文(均发表于IEEE Trans. Inform. Theory和IEEE Trans. Communications),形成"胡思煌–叶旻–李国栋"的稳定三人合作链。李国栋博士期间即在胡思煌教授与叶旻博士的共同指导下从事研究,这种双导师式合作模式有效整合了不同机构的研究资源。

  • 陶然:以第一作者发表局部修复码方向论文,是编码理论领域的跨机构合作节点。

  • 山东大学—清华大学共建关系:密码与数字经济安全全国重点实验室由山东大学牵头、清华大学共建,彭实戈院士担任首席科学家。这一建制性合作使胡思煌的学术网络自然延伸至清华大学网络空间安全学科。

4.3 国际合作网络

胡思煌的国际合作网络极为丰富,在其个人主页上明确列出了九位海外合作者,覆盖美国、德国、以色列、加拿大等国的顶尖研究机构:

  • Alexander Barg(美国马里兰大学帕克分校):信息论与编码理论领域权威学者,胡思煌主页列明的核心海外合作者之一。

  • Ofer Shayevitz(以色列特拉维夫大学):胡思煌2015–2017年博士后合作导师。二人合作发表于图香农容量方向的工作(与Itzhak Tamo合作,"A bound on the Shannon capacity via a linear programming variation"),改进了Lovász界并肯定地回答了卡内基梅隆大学B. Bukh的公开问题,是胡思煌最具学术影响力的理论成果之一。

  • Itzhak Tamo(以色列特拉维夫大学):与胡思煌和Shayevitz合作的图香农容量论文的核心合作者,在编码理论与组合数学交叉领域有深厚积累。

  • Gabriele Nebe(德国亚琛工业大学):胡思煌在亚琛工业大学两次博士后/洪堡学者期间的接待导师,格与球填充方向的权威专家。胡思煌"近20年来首次在24维以下欧式空间中发现新的强完美格"的成果即在Nebe教授的学术环境中孕育。

  • Tuvi Etzion(以色列理工学院):编码理论领域资深学者,分布式存储码与代数编码理论方向的重要合作者。

  • Eitan Yaakobi(以色列理工学院):DNA编码与存储编码方向专家,与胡思煌在DNA存储编码领域有合作关系。

  • Arya Mazumdar(美国加州大学圣地亚哥分校,UCSD):信息论与理论计算机科学方向学者,与胡思煌在组合数学与信息论交叉领域有合作。

  • Lele Wang(加拿大不列颠哥伦比亚大学,UBC):信息论与编码理论领域青年学者,与胡思煌在极化码或信息论方向有合作关系。

  • Nir Weinberger(美国麻省理工学院,MIT):信息论方向学者,胡思煌主页列明的海外合作者之一。

此外,胡思煌与特拉维夫大学的博士后经历使其深度嵌入以色列信息论学派——这一学派在零误差容量、图香农容量和编码理论方面有世界顶级传统,对胡思煌的研究风格产生了深远影响。课题组明确表示"与美国马里兰大学帕克分校、德国亚琛工业大学、以色列理工、特拉维夫大学等国际知名高校和实验室联系紧密",并将表现突出者推荐至上述机构交流学习。

五、业界合作关系深度分析

胡思煌是编码理论领域"基础理论突破与产业应用并重"的典型代表,其产业合作格局以华为为核心,同时辐射航天、能源、通信等关键信息基础设施领域。

5.1 ABS极化码与华为5G标准极化码:竞争与互补关系

胡思煌团队提出的ABS(Adjacent-Bits-Swapped)极化码及改进版本ABS+极化码,在相同译码时间复杂度下,相较于华为5G标准中采用的极化码方案,性能提升了0.15–0.60 dB。这一成果具有鲜明的产业对标意义:华为的极化码是5G通信标准的核心编码方案(3GPP 5G NR控制信道采用Polar码),而胡思煌团队的ABS/ABS+方案在保持相同计算复杂度的前提下实现了可测量的性能增益,体现了编码理论基础研究对产业标准的直接改进能力。这一工作由其博士生李国栋主导(以第一作者发表于IEEE Trans. Inform. Theory),合作者包括Min Ye,形成了"学生–合作者–导师"的三方产出模式。

5.2 CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项:A类项目

2023年8月,胡思煌教授申报的课题"最小存储再生码的设计与实现"获得CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项A类项目资助。该年度全国仅2项A类项目获批(从25所高校与研究所的29份有效申请中遴选),竞争极为激烈。项目明确表述"将与华为公司合作研发设计最小存储再生码新型构造方案并落地实现",是将分布式存储编码理论成果直接对接华为云存储系统可靠性与可用性需求的产学研通道。这也是山大网安学院系统性产学研合作布局的一部分——学院自2022年以来先后获得华为"难题揭榜火花奖"及多个CCF-华为胡杨林基金专项支持。

5.3 华为openHiTLS密码开源社区:学院层面的共建关系

山东大学网络空间安全学院是华为openHiTLS密码开源社区的初创会员单位之一。openHiTLS是由华为、西安电子科技大学、山东大学等15家产学研单位于2024年12月联合发布的业界首款面向全场景数智安全的开源密码套件,支持国际主流及中国商用密码算法(SM2/SM3/SM4),并集成了ML-KEM等后量子密码算法。在学院与openHiTLS共建的密码工程实践课程中,面向200余位本科生,由网安学院王美琴教授、王伟嘉教授、鞠雷教授及华为资深工程师联合授课。胡思煌作为学院副院长,在学院与华为openHiTLS合作的制度性安排中处于管理中枢位置。学院获评2024年第三季度"优秀推广单位",2025年鞠雷、王伟嘉获评年度优秀布道师,魏普文、纪卓然获评年度优秀导师。

5.4 密码算法自动化测评平台:关键领域应用

密码与数字经济安全全国重点实验室构建的密码算法自动化测评平台已在航天、能源、通信等关键领域应用,服务于国家关键信息基础设施安全。胡思煌作为全国重点实验室核心骨干和学院副院长,在这一面向国家战略需求的成果转化链中承担管理与学术双重角色。实验室以"建设密码强国"为使命,主攻后量子密码标准化、密态隐私计算性能优化、数论难题、人工智能安全、密码数字货币及区块链等核心领域。

小结:胡思煌的产业合作格局呈现"一核心(华为)+ 多领域(航天/能源/通信)"的结构。与一般学者的"框架协议式"产业合作不同,其ABS极化码直接对标华为5G标准、CCF-华为胡杨林基金A类项目直接对接华为存储系统需求,均具有可验证的技术对标实体与经费支持载体,在编码理论学界属于极为罕见的产业渗透深度。

六、重要奖项与学术兼职

年份 奖项/荣誉
2017–2019 德国洪堡基金会洪堡学者奖学金(Humboldt Fellowship)
入选时间不详 国家级青年人才计划
入选时间不详 山东省泰山学者青年专家
入选时间不详 青春建功高质量发展工作中表现突出青年个人
2023 CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项A类项目(全国仅2项)
2024 指导博士生李国栋获IEEE Jack Keil Wolf ISIT Student Paper Award(ISIT 2024,大陆高校第二次获此奖项)
2024 入围山东大学第十七届"我心目中的好导师"候选人

学术兼职与科研项目方面,胡思煌主持以下项目:

  • 国家重点研发计划青年科学家项目(首席青年科学家)
  • 国家自然科学基金委青年项目
  • CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项
  • 科研项目"最小存储再生码的设计与实现"(2023.11–2024.12)

胡思煌在组合数学与信息论期刊和会议上已发表30余篇论文,其代表性学术成果包括四项被国际同行认可的突破性贡献:

  1. 强完美格新发现:近20年来首次在24维以下欧式空间中发现新的强完美格,发表于J. London Math. Soc.等国际著名数学综合类期刊。这一成果在其亚琛工业大学期间孕育,与Gabriele Nebe教授的学术传统一脉相承。

  2. 图香农容量新上界:提出一个新的关于图香农容量的上界,可以改进Lovász(国际数学联盟前主席、Wolf奖得主)界,并藉此肯定地回答了卡内基梅隆大学B. Bukh(2015年斯隆研究奖)的公开问题。该工作与特拉维夫大学的Ofer Shayevitz和Itzhak Tamo合作完成。

  3. ABS极化码:提出ABS极化码及改进版本ABS+极化码,相对于华为5G标准极化码在性能上提升0.15–0.6 dB,在相同译码时间复杂度下实现可测量的编码增益。

  4. 最小存储再生码最优构造:构造了一类已知分包数最低的最小存储再生码(MSR码),在分布式存储编码领域两个重要公开问题上取得突破。该成果由李国栋在ISIT 2024上报告并获学生论文奖,被评价为"创造性地提出了从MDS性质到局部限制的归约方法,使得MSR码MDS性质的证明得到了根本的简化"。

此外,胡思煌作为学院副院长,积极参与学科建设与招生推广工作,多次面向全国考生开展网络空间安全专业宣讲直播活动,介绍学院作为国家一流网络安全示范学院的建设成效。

七、Connection圈层总结

胡思煌的学术关系网络可以概括为一个中心、四个圈层

  1. 核心圈(山大密码学派):以王小云院士为塔尖的山东大学网络空间安全学院/密码与数字经济安全全国重点实验室,包括王美琴、许光午、魏普文、鞠雷、王伟嘉、陈宇、侯孟波、付仕辉等同事,以及方伟军、张一炜等紧密学术协同者,构成国内最强密码学科研高地之一的组织依托。胡思煌作为副院长和教工党支部书记,在学院管理层面与上述同仁形成制度化协同。

  2. 学术血缘圈:浙江大学(博士,导师葛根年教授)→ 亚琛工业大学(两次博士后/洪堡学者,导师Gabriele Nebe)→ 特拉维夫大学(博士后,导师Ofer Shayevitz),叠加九位列明的海外合作者(Alexander Barg、Tuvi Etzion、Arya Mazumdar、Itzhak Tamo、Lele Wang、Nir Weinberger、Eitan Yaakibi等)和跨机构合作者Min Ye,形成跨越中、德、以、美、加五国的编码理论与信息论国际学术共同体。其学术路径同时嵌入欧洲数学学派和以色列信息论学派,这一双重嵌入在编码理论学界极为罕见。

  3. 学生梯队圈:李国栋(ISIT学生论文奖、博新计划,ABS极化码与MSR码核心贡献者)、王宁宁(MSR码方向,日本筑波大学交流)、徐颜(Reed–Muller码与仿射不变码方向,多项荣誉)、汲长江(循环码方向,人民警察)、张梓豪(协作MSR码方向)、陶然(局部修复码方向)、王乐雯、王东等硕博生与博士后,正在将分布式存储编码和极化码方向推向国际引领地位。2024年ISIT学生论文奖(大陆高校第二次)是该梯队最具标志性的国际学术认可。

  4. 产业生态圈:华为是胡思煌产业合作的核心枢纽,形成三层合作结构——(a)技术竞争层:ABS极化码直接对标并超越华为5G标准极化码0.15–0.6 dB;(b)联合研发层:CCF-华为胡杨林基金A类项目"最小存储再生码的设计与实现",与华为合作研发云存储编码方案并落地实现;(c)学科共建层:学院作为openHiTLS密码开源社区初创会员单位,共建密码工程实践课程,联合培养密码开源人才。此外,密码与数字经济安全全国重点实验室的密码算法自动化测评平台已在航天、能源、通信等关键领域应用,延伸至更广泛的国家关键信息基础设施服务网络。

综合来看,胡思煌是"数学根基深厚、编码理论前沿突破、产业标准直接对标"的稀缺型学者:在强完美格、图香农容量等纯数学方向产出国际同行认可的原创性结果,同时在ABS极化码和最小存储再生码方向实现了对5G通信标准和云存储系统可靠性需求的直接技术改进。对于寻求编码理论学术合作、5G/6G通信编码技术对接、分布式存储方案研发或密码工程人才培养的对接方而言,他是连接中国编码理论学界与通信/存储产业界的关键枢纽节点。