數字經濟與區塊鏈技術:是中國最早從事區塊鏈技術的研究人員之壹。提出並發展了智能合同工程(SCE)、法律代碼技術、驗證即服務(VaaS)等理論方法。在數字經濟與區塊鏈融合、數字經濟園區規劃與咨詢、區塊鏈數字治理、區塊鏈可擴展性、多鏈互聯、區塊鏈形式化驗證技術等方面有深入的研究和專利成果。他主持研發了BUAA區塊鏈的壹系列產品，包括具有自主知識產權的各種形式的區塊鏈系統、瀏覽器、顯示器、部署工具和區塊鏈大數據管理系統(OpenData)。
分布式並行計算與網絡:長期從事復雜計算環境下的集群計算系統、高性能計算、航天電子總線、天地壹體化網絡信息技術的研究，提出並研究了基於wolves的可重構多集群計算理論並應用於實踐，開發了多個應用軟件系統。
形式化設計和驗證方法:與圖盧茲計算機科學研究所(IRIT)和法國自動化研究所(INRIA)密切合作，建立了中法聯合研究實驗室，研究基於模型的形式化設計和驗證方法，提出了多項基於AADL和同步語言信號的創新擴展技術，開發了多個模型轉換、驗證和代碼自動生成工具。
近年來在國內外重要學術期刊會議上發表SCI/EI檢索論文60余篇，主編《網絡計算新技術》(416頁，科學出版社2001年出版)，合作完成國家權威教材《分布式計算系統導論》(490頁，清華大學出版社2014年出版)。主持和參與了多項國家自然基金、國家重點研發項目、863重大項目、863軍工項目、國家核高基項目、航天基金、航天領域多項重要工程項目。獲國家發明專利及軟件作品30余項，2015年度獲航空基金五年成就獎，2018年度因主導“天地壹體化信息系統設計驗證與仿真”獲產學研社會二等創新成就獎。