“中國(guó)密碼才女”王小云：破解全球最安全密碼震驚世界

阿麗

本文主人公梁曉云

2019年9月7日，第四屆未來科學(xué)大獎(jiǎng)評(píng)出，密碼學(xué)才女王小云獲獎(jiǎng)。她也是該獎(jiǎng)項(xiàng)開設(shè)4年以來首位女性得主，獎(jiǎng)金711萬(wàn)元。

她是十年破譯5部頂級(jí)密碼的天才。她解開了美國(guó)認(rèn)為最安全的密碼，那可是用大型計(jì)算機(jī)運(yùn)算一百萬(wàn)年才可能破解的！她的名字震動(dòng)全球業(yè)界，并讓我國(guó)的密碼學(xué)走在了世界前列！

更令人佩服的是，王小云還是一位了不起的“寶媽”，兼顧女科學(xué)家與主婦兩個(gè)身份的同時(shí)，還獲得了事業(yè)和家庭的雙成功。她是怎么做到的？

? ? ? ? “天才少女”結(jié)緣密碼學(xué)?

王小云中等身材，衣著得體，齊耳短發(fā)，戴一副金邊眼鏡。她看起來穩(wěn)重而又時(shí)尚，睿智雙眸中透著職業(yè)女性特有的堅(jiān)定和自信。

1966年，王小云出生于山東諸城一個(gè)農(nóng)村家庭，家里兄弟姐妹五個(gè)。受教師父親的影響，她從小就對(duì)數(shù)理化非常感興趣。

父親自幼教育她要像居里夫人那樣，為國(guó)家的科學(xué)發(fā)展做貢獻(xiàn)。見王小云對(duì)物理感興趣，畢業(yè)于諸城師范數(shù)學(xué)與化學(xué)班的父親，就鼓勵(lì)她考物理系，將來最好能從事核物理的研究，投身到祖國(guó)的國(guó)防事業(yè)建設(shè)中去！

但高考時(shí)，王小云的物理成績(jī)發(fā)揮失常，反而數(shù)學(xué)考的很好，無奈之下才改了志愿。

王小云說，她的數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異也得益于父親。“在我們姐弟幾個(gè)上小學(xué)時(shí)，父親就很注重培養(yǎng)孩子們對(duì)數(shù)學(xué)與化學(xué)的興趣，像雞兔同籠這些稍微復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目，我們小時(shí)候都做過?；謴?fù)高考后，父親經(jīng)常跟母親說，不管多難一定要讓我們上大學(xué)！”

在王小云的成長(zhǎng)道路上，對(duì)她影響最深的人不是教他們學(xué)習(xí)的父親而是母親?！拔野殖Ｄ暝谕饨虒W(xué)，經(jīng)常兩周才能回家一次。為了讓我們能安心學(xué)習(xí)，母親承擔(dān)起了全部的農(nóng)活和家務(wù)，即便再苦再累她也總能把家里打理得井井有條。”

在王小云的記憶中，母親每天都勞動(dòng)到深夜。尤其在她和兩個(gè)姐姐、兩個(gè)弟弟全部考上重點(diǎn)高中后，徒步幾十里去給孩子們送飯送衣服，更成為母親生活中重要的一部分。

王小云的母親雖是個(gè)普通農(nóng)婦，也不像父親那樣擁有高學(xué)歷，但她勤勞、開明、豁達(dá)的品格卻影響了子女們一生。有時(shí)候遇到衣衫襤褸的人，別的家長(zhǎng)都會(huì)借機(jī)教育自己的孩子說：‘你不好好學(xué)習(xí)，長(zhǎng)大就會(huì)像他一樣連飯都吃不飽！母親卻教育我們說：‘你們要好好學(xué)習(xí)，長(zhǎng)大了才有能力去幫助更多這樣的窮苦人。王小云說許多年后她才明白，母親雖沒有大文化，卻是一個(gè)有格局的人。“人與人之間的差距，就是源于思維方式的差異?！?/p>

考入山東大學(xué)數(shù)學(xué)系后，王小云身上潛藏的“解密天賦”日漸顯露。一次，老師給了大家一道關(guān)于印度數(shù)學(xué)家拉馬努金未經(jīng)證明的數(shù)學(xué)公式題。一個(gè)成績(jī)優(yōu)異的同學(xué)整整做了一個(gè)月才做出來，并且證明方式非常復(fù)雜。而王小云只花了一周時(shí)間，就用最簡(jiǎn)單的證明，佐證了這個(gè)公式！

她的高效令老師非常欣賞，考研時(shí)，老師將她推薦給了著名數(shù)學(xué)家潘承洞院士。她沒有辜負(fù)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，同時(shí)還在導(dǎo)師的建議下，將研究方向從“解析數(shù)論”改為新興的“密碼學(xué)”。潘承洞院士相信，數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異的王小云，未來一定會(huì)大有建樹，為國(guó)家網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全方面做出非凡貢獻(xiàn)。

? ? ? ?她破譯了全球最安全的密碼?

“剛開始，感覺學(xué)習(xí)密碼很簡(jiǎn)單，后來隨著理論知識(shí)的加深，才發(fā)現(xiàn)還是挺難的，但也覺得越來越有意思?！边@勾起了王小云對(duì)看似枯燥的密碼學(xué)研究的興趣。

密碼學(xué)的用途很大，涉及一個(gè)國(guó)家的軍事、金融、互聯(lián)網(wǎng)等多方面的安全問題。比如現(xiàn)在大家經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)銀行業(yè)務(wù)，如果加密技術(shù)不過關(guān)，就會(huì)給客戶和金融機(jī)構(gòu)造成驚人的損失。而網(wǎng)銀密鑰是否牢不可破，就需要王小云他們用自己掌握的“破密術(shù)”去測(cè)試。

從零起點(diǎn)開始一個(gè)新方向的研究，其難度不言而喻。經(jīng)過8年的潛心鉆研，她先后取得了多個(gè)突破性成果，由此也獲得了國(guó)家密碼基金、863項(xiàng)目等資助，并且獲得部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。2002年，36歲的王小云晉升為山東大學(xué)教授職稱。

此后，王小云一面忙著帶研究生，一面攻讀密碼學(xué)知識(shí)。短短5年，她就破解了三種當(dāng)時(shí)國(guó)際上非常領(lǐng)先的加密算法。

王小云在第四屆中國(guó)網(wǎng)絡(luò)與信息安全大會(huì)上做演講

科研永無止境，王小云還有更遠(yuǎn)大的雄心壯志，她要破譯國(guó)際公認(rèn)最先進(jìn)、最安全的密碼。

一般而言，一種先進(jìn)的密碼被設(shè)計(jì)出來后，要破解它需要10年左右的時(shí)間。而設(shè)計(jì)一種新的密碼，大約也需要8年時(shí)間。密碼學(xué)就是在這種不斷的創(chuàng)立和破解中發(fā)展的。

人類剛剛步入21世紀(jì)時(shí)，世界上應(yīng)用最廣泛的兩大密碼，就是MD5和SHA-1。這是由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局頒布的算法。尤其是MD5，全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大量使用，運(yùn)算量達(dá)到2的80次方，即使采用現(xiàn)在最快的巨型計(jì)算機(jī)，也要運(yùn)算100萬(wàn)年以上才可能被破解！

王小云的第一個(gè)大目標(biāo)，就是破解MD5?？蛇@是極難的題，因?yàn)橐呀?jīng)有不少頂尖密碼學(xué)家嘗試破譯MD5，他們?cè)谶@個(gè)難題上已摸索了15年之久，都沒有取得突破性的成果。因此，MD5也被稱為“密碼學(xué)家們最無望攻克的堡壘?！钡跣≡撇幌嘈?，MD5真那么牢不可破嗎？

轉(zhuǎn)眼到了2004年，在當(dāng)年的國(guó)際最重要的密碼學(xué)會(huì)議“美密會(huì)”上，全球密碼學(xué)界為一位中國(guó)女性而轟動(dòng)，因?yàn)樗平饬巳蜃畎踩拿艽a算法MD5！此人就是王小云。

當(dāng)她站在臺(tái)上，宣布成功破解MD5，并拿出諸多有力證據(jù)的時(shí)候，會(huì)場(chǎng)突然一片寂靜，接著是排山倒海般的掌聲！聽完王小云的報(bào)告，全場(chǎng)人都站了起來，給她報(bào)以長(zhǎng)久而熱烈的掌聲，人們擁向講臺(tái)向她表示衷心祝賀，她帶去的報(bào)告材料被一搶而光，那的確是個(gè)令人難以忘懷的時(shí)刻。

破解國(guó)際最安全的密碼，這是王小云創(chuàng)造的一次里程碑式的成就。因?yàn)檫@名中國(guó)女性的出現(xiàn)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院宣布，美國(guó)政府5年內(nèi)不再使用MD5。但美國(guó)一家科研院的密碼技術(shù)負(fù)責(zé)人，卻信誓旦旦地說：“ MD5 雖然被破解了，我們的 SHA-1 還沒被發(fā)現(xiàn)任何安全隱患！”

他們做夢(mèng)也想不到，沒過多長(zhǎng)時(shí)間，王小云將這個(gè)美國(guó)人認(rèn)為沒有任何安全隱患的密碼SHA-1，也破解了。

當(dāng)時(shí)，她和其他國(guó)際專家討論到SHA-1時(shí)，研究 Hash 函數(shù)的著名專家多伯丁曾驕傲地說：“這個(gè)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(huì)上，王小云又拋出一個(gè)讓人意想不到的成果，她又破譯了美國(guó)人覺得天衣無縫的SHA-1！而且只用了2個(gè)多月的時(shí)間。

國(guó)際專家評(píng)價(jià)：“全世界的其他密碼學(xué)家，現(xiàn)在仍然在努力跟上王小云的步伐，理解她的結(jié)果和方法，這對(duì)于正確評(píng)估她的影響是至關(guān)重要的?！睆拇?，王小云在國(guó)際密碼學(xué)界，讓全世界跟著中國(guó)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(shí)，她大部分是靠手算，包括那兩個(gè)國(guó)際最安全的密碼，也是她采用大量的手算攻破的！

王小云表示：“在公眾理解上，密碼分析者很像黑客，其實(shí)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(guó)人追尋先進(jìn)從來不是為攻擊別人，而是為了保護(hù)自己?！?/p>

之后，美國(guó)方面面向國(guó)際征集新的Hash函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)策略，邀請(qǐng)函也送到王小云手中。她卻放棄了這個(gè)在國(guó)際科研界更進(jìn)一步的機(jī)會(huì)。因?yàn)樵谒闹?，自己不僅是一名密碼學(xué)家，更是一名中國(guó)的密碼學(xué)家，祖國(guó)才是第一位的。

網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，密碼信息是國(guó)家各行各業(yè)的屏障，王小云正在為祖國(guó)守住這一領(lǐng)域。

十多年來，在她的帶領(lǐng)下，科學(xué)家們?yōu)槲覈?guó)設(shè)計(jì)了第一個(gè) Hash函數(shù)算法標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過國(guó)內(nèi)外頂尖密碼專家評(píng)估，它的安全性極高。王小云還主持設(shè)計(jì)了國(guó)家密碼算法標(biāo)準(zhǔn) Hash 函數(shù) SM3，該算法在我國(guó)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(xué)上的突出成就，2014年王小云榮獲中國(guó)密碼學(xué)會(huì)“密碼創(chuàng)新獎(jiǎng)”特等獎(jiǎng)，2017年當(dāng)選為中科院院士。

令人更欽佩的是，王小云不光是一個(gè)了不起的科學(xué)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(shí)完成的。一些突破性的研究靈感，不是她在科研辦公室和學(xué)校課堂上獲得，而是在家里坐月子、帶娃的時(shí)候獲得的。

別以為搞數(shù)學(xué)和密碼學(xué)的女人，生活一定是枯燥乏味的。在繁忙的科研工作之外，王小云的生活質(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(yáng)臺(tái)上一年四季都有鮮花，照顧剛出生的女兒的間隙，她都不忘給自己泡一杯現(xiàn)磨的咖啡。

王小云和從事醫(yī)學(xué)研究的劉瑞田于1991年結(jié)婚，女兒在4年后出生。開始研究密碼學(xué)之后，她需要不停打印自己獨(dú)創(chuàng)的分析法表格，但每次打印，都需要專程到數(shù)學(xué)系機(jī)房里，排很久的隊(duì)等那一臺(tái)激光打印機(jī)。為了節(jié)省時(shí)間，也為了方便照看孩子，王小云和丈夫商量后，花掉了當(dāng)時(shí)家里的所有存款買了計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和掃描儀，在自家的辦公桌上搭建了“工作平臺(tái)”。那可是90年代中期每個(gè)大學(xué)老師夢(mèng)寐以求的設(shè)備！

此后，每天忙完家務(wù)、哄睡女兒，王小云就會(huì)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)工作到深夜一點(diǎn)左右。有一次王小云攻關(guān)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月，而那個(gè)階段恰好是愛人在美國(guó)做博士后期間。

“那段日子，我經(jīng)常在深夜里精神正足的時(shí)候，考慮到女兒第二天還要上學(xué)，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)尋找新的破解方法……”

就這樣，在抱孩子、做家務(wù)的間隙，各種密碼可能的破解路徑在她腦中盤旋，一有想法她就立即記到電腦里。

在破解一系列國(guó)際密碼算法的10年間，王小云帶大了女兒，還養(yǎng)了一陽(yáng)臺(tái)的花。

當(dāng)談起女兒時(shí)，王小云表現(xiàn)出了母親特有的關(guān)愛和對(duì)女兒的絲絲歉意?！八龔男【蛯?duì)文學(xué)藝術(shù)有濃厚的興趣，喜歡寫詩(shī)畫畫。她小時(shí)候我們也曾給她報(bào)過畫畫班，后來由于工作太忙，就停止了對(duì)她這方面的培養(yǎng)。但后來女兒的藝術(shù)特長(zhǎng)還是逐漸顯露出來，現(xiàn)在她從事珠寶設(shè)計(jì)工作，倒也符合她的興趣愛好?！?/p>

后來王小云受聘于清華大學(xué)，舉家搬到北京，開始了新生活。鑒于王小云對(duì)MD5和SHA1等算法的破解成果，國(guó)家曾給她頒發(fā)過不少科研大獎(jiǎng)。很多朋友都問她，拿了那么多獎(jiǎng)金都是怎么花的？

王小云微笑道：“我愛人初來清華時(shí)沒有充足的科研經(jīng)費(fèi)，他從事的生物醫(yī)學(xué)工作又需要大量的專業(yè)設(shè)備做實(shí)驗(yàn)。多年前，他義無反顧支持我花光了家中積蓄買電腦和打印機(jī)，為我今天的成功給予了最務(wù)實(shí)的支持。所以我從那些獎(jiǎng)金里拿出了近50萬(wàn)元，為支持他籌建自己的實(shí)驗(yàn)室出一份微薄之力。經(jīng)過這些年的努力，他現(xiàn)在已經(jīng)在藥物研究方面取得了重要進(jìn)展！”

王小云與楊振宇教授在交流

如今，王小云這位著名的密碼學(xué)家、清華大學(xué)女教授、中科院院士仍工作在第一線。每天到辦公室跟學(xué)生討論問題，已成為她的一個(gè)習(xí)慣。對(duì)王小云而言，密碼研究是興趣與社會(huì)責(zé)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，第四屆“未來科學(xué)大獎(jiǎng)”評(píng)出，密碼學(xué)才女王小云獲獎(jiǎng)。她也是該獎(jiǎng)項(xiàng)開設(shè)4年以來首位女性得主，獎(jiǎng)金100萬(wàn)美元（約合人民幣711萬(wàn)元）。

“一個(gè)人的研究時(shí)間太有限，只有幾十年。培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的學(xué)生，才可以使中國(guó)密碼研究更長(zhǎng)久地走在世界前列?！蓖跣≡普f，她余生的夢(mèng)想是帶領(lǐng)學(xué)生們構(gòu)筑好密碼防御體系，使我們的國(guó)家更安全，人民的幸福生活得到保障！

責(zé)編/伊和和? ? ? ? ? ?E-mail：yihehe@163.com