王麗
2019年9月7日,有“中國版諾貝爾獎”之稱的第四屆未來科學大獎評出,密碼學才女王小云獲獎。她也是該獎項開設4年以來首位女性得主,獎金711萬元。
她是10年破譯5部頂級密碼的天才。她解開了美國認為最安全的密碼,那可是用大型計算機運算100萬年才可能破解的!她的名字威震全球業(yè)界,并讓我國的密碼學走在了世界前列!
更令人佩服的是,王小云還是位了不起的“寶媽”,兼顧女科學家與家庭主婦兩個身份,卻獲得了事業(yè)和家庭的雙豐收。她是怎么做到的呢?
農(nóng)村“天才少女”結(jié)緣密碼學
1966年,王小云出生于山東諸城一個農(nóng)村家庭,兄弟姐妹5個。受數(shù)學教師父親影響,她從小就對數(shù)理化很感興趣。
在他們姐弟幾個上小學階段,父親就很注重培養(yǎng)孩子們對數(shù)學與化學的興趣,像雞兔同籠這些稍微復雜的數(shù)學題目,王小云小時候都做過不少。
但在王小云的成長道路上,對她影響最深的人卻是母親。“我爸常年在外教學,經(jīng)常兩周才能回家一次。為了讓我們能安心學習,母親承擔起了全部的農(nóng)活和家務,即便再苦再累她也總能把家里的事做得井井有條?!?/p>
在王小云的記憶中,母親每天都勞作到深夜。尤其她和兩個姐姐、兩個弟弟全部考上重點高中后,徒步幾十里去給孩子們送飯送衣服,更成為母親生活中的一個重要部分。
考入山東大學數(shù)學系后,王小云身上潛藏的“解密天賦”日漸顯露。一次,老師給了大家一個關(guān)于印度數(shù)學家拉馬努金未經(jīng)證明的數(shù)學公式題。一個成績優(yōu)異的同學整整做了一個月,才做出來,并且證明方式非常復雜。而王小云只花一周時間,就用最簡單的證明,正確佐證了這個公式!
她的高效令老師非常欣賞,考研時,老師將她推薦給了著名數(shù)學家潘承洞院士。她也沒有辜負潘教授的期許,后來還順利考上了博士!
1993年,王小云畢業(yè)后留校任教。她還在導師的建議下,將研究方向從“解析數(shù)論”改為新興的“密碼學”。潘承洞院士相信,數(shù)學成績優(yōu)異的王小云,未來一定會大有建樹,為國家網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全方面做出非凡貢獻!
她破譯了全球最安全的密碼
從零起點開始,一個新方向的研究,其難度不言而喻。好在王小云有強大的數(shù)學知識做支撐,經(jīng)過8年的潛心鉆研,她先后取得了多個突破性成果,由此也獲得了國家密碼基金、863項目等資助,并且獲得部級科技進步獎一項!因此,2002年,36歲的王小云晉升為山東大學教授職稱。
此后,王小云一面忙著帶研究生,一面攻讀密碼學知識。短短5年,她就破解了HAVAL-128和RIPEMD等算法;接著,她和密碼學專家安東尼·茹幾乎同時獨立破解了SHA-0。而以上三種密碼,都是當時國際上非常領(lǐng)先的加密算法!
但科研永無止境,王小云還有更遠大的雄心壯志,她要破譯國際公認最先進、最安全的密碼。
人類剛剛步入21世紀時,世界上應用最廣泛的兩大密碼,就是MD5和SHA-1。這是由美國標準技術(shù)局頒布的算法。尤其MD5,全球計算機網(wǎng)絡大量使用,運算量達到2的80次方,即使采用現(xiàn)在最快的巨型計算機,也要運算100萬年以上才可能破解!
王小云的第一個大目標,就是破解MD5??蛇@是難度極高的題,因為已經(jīng)有不少頂尖密碼學家嘗試破譯MD5,他們在這個難題上摸索了15年之久,都沒有突破性的成果。因此,MD5也被稱為“密碼學家們最難以攻克的堡壘?!钡跣≡撇幌嘈?,MD5真那么牢不可破嗎?
轉(zhuǎn)眼到了2004年,在當年的國際最重要密碼學會議“美密會”上,全球密碼學界為一位中國女性而轟動,因為她破解了全球最安全的密碼算法MD5!此人就是王小云。
當她站在臺上,宣布成功破解MD5,并拿出諸多有力證據(jù)的時候,會場突然一片寂靜,接著是排山倒海般的掌聲!聽完王小云的報告,全場人都站了起來。世界頂尖密碼學家Yvo Desmedt,參會前胳膊骨折了,但他竟然興奮到用另一只手,使勁擊打大腿表示鼓掌!
王小云做完報告的第二天早上,一個密碼專家跑來問她:“王女士,我是為日本政府工作的,他們政府讓我咨詢您,現(xiàn)在哪個Hash函數(shù)還是安全的?”還有頂尖密碼學家驚羨感慨道:“王,你知道嗎?破解MD5是我一生的夢想,現(xiàn)在你破解了,你贏了!”
因為這名中國女性的出現(xiàn),美國國家標準與技術(shù)研究院宣布,美國政府5年內(nèi)將不再使用MD5。但美國一家科研院的密碼技術(shù)負責人,卻公開信誓旦旦說:“MD5雖然被破解了,我們的SHA-1還沒發(fā)現(xiàn)任何安全隱患!”
他們做夢也想不到,沒過多長時間,王小云將這個美國人認為沒有任何安全隱患的密碼SHA-1,也破解了!
當時,她和其他國際專家討論到SHA-1時,研究Hash函數(shù)的著名專家多伯丁曾驕傲地說:這個密碼他能破解57步,其他人只能到40步。王小云心想:那也未必,便隨口說了一句“那我回去試試”。
在2005年2月15日,世界RSA(公鑰加密算法)大會上,王小云又拋出一個讓人意想不到的轟動成果,她又破譯了美國人覺得天衣無縫的SHA-1!而且只用了2個多月!結(jié)果再一次引發(fā)轟動。
國際專家評價:“王小云教授的出現(xiàn),讓全世界的密碼學專家不得不跟著中國跑!”
帶著孩子搞科研的“傳奇寶媽”
王小云最厲害的是,她破解密碼的方法與眾不同。在大家都借助電腦破密時,她大部分是手算,包括那兩個國際最安全的密碼,也是被她采用大量的手算攻破的!
王小云針對MD5和SHA-1的破解,導致《華盛頓時報》發(fā)表報道稱,中國解碼專家開發(fā)的新解碼技術(shù),可以“攻擊白宮”。王小云卻表示:“在公眾理解上,密碼分析者很像黑客,其實兩者有著明顯的區(qū)別。黑客破解密碼是惡意的,希望盜取密碼獲得利益。而我們的工作,是為了尋找更安全的密碼算法。中國人追尋先進從來不是為攻擊別人,而是為了保護自己。”
之后,美國方面專門研討,在國際征集新的Hash函數(shù)標準的競爭策略,邀請函也送到王小云手中。她卻放棄了這個在國際科研界更進一步的機會。因為在她心中,自己不僅是一名密碼學家,更是一名中國的密碼學家,祖國才是第一位的。
網(wǎng)絡信息技術(shù)高度發(fā)展的時代,密碼信息是國家各行各業(yè)的屏障,王小云正在為祖國守住這一領(lǐng)域。
10多年來,在她的帶領(lǐng)下,科學家們?yōu)槲覈O計了第一個哈希函數(shù)算法標準,經(jīng)過國內(nèi)外頂尖密碼專家評估,它的安全性極高。王小云還主持設計了國家密碼算法標準Hash函數(shù)SM3,該算法在我國金融、交通、電力、社保、教育等重要領(lǐng)域得到廣泛使用。
憑借在密碼學上的突出成就,王小云在2014年榮獲中國密碼學會“密碼創(chuàng)新獎”特等獎,2017年當選為中科院院士。
更令人欽佩的是,王小云不光是一個了不起的科學家,更是一位稱職的“寶媽”。她許多巨大的科研成就,都是在帶孩子的同時完成的。
在繁忙的科研工作之外,王小云對于生活質(zhì)量從來不打折扣:她每天要拖兩三次地,像母親一樣將家里收拾得井井有條;家中陽臺上一年四季都有鮮花,照顧剛出生女兒的間隙,她都不忘給自己泡一杯現(xiàn)磨咖啡。
王小云和從事醫(yī)學研究的劉瑞田于1991年結(jié)婚,4年后女兒出生。此后,每天忙完家務,哄睡女兒,王小云就會坐在家里的電腦前,開始演算各種密碼的破解方法。女兒入眠后,她繼續(xù)編程工作到凌晨一點;有次攻關(guān)時間長達3個月,而那段時間恰好是愛人在美國做博士后期間。
“那段日子,經(jīng)常是在深夜里精神正足的時候,考慮到第二天女兒還要上學,不得不懷著遺憾的心情去休息。次日送女兒到幼兒園后,趕緊回家繼續(xù)尋找新的攻擊路線……”
就這樣,在抱孩子、做著家務的間隙,各種密碼可能的破解路徑就在她腦海中盤旋,一有想法她就會立即記到電腦里。
在破解一系列國際密碼算法的10年中,王小云慢慢帶大了一個女兒,還養(yǎng)了一陽臺的花。
后來她受聘于清華大學,舉家搬到北京,才開始了全家人的新生活。
如今,王小云這位著名的密碼學家、清華大學女教授、中科院院士仍工作在第一線。每天到辦公室跟學生討論問題,已成為她的一個習慣。對王小云而言,密碼研究是興趣與社會責任的完美結(jié)合,也是她生活的重要組成部分。
2019年9月7日,有“中國版諾貝爾獎”之稱的第四屆“未來科學大獎”評出,密碼學才女王小云獲獎。她也是該獎項開設4年以來首位女性得主,獎金100萬美元(約合人民幣711萬元)。
“一個人的研究時間太有限,也就幾十年。培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的學生,才可以不斷延續(xù)下去,使中國密碼研究更長久地走在世界前列。”王小云說,她余生的夢想是帶領(lǐng)學生們構(gòu)筑好密碼防御體系,使我們的國家更安全,人民的幸福生活得到保障!
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《金融經(jīng)濟》編輯部