王小云：“中國密碼女神”

王麗

2019年9月7日，有“中國版諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的第四屆未來科學(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711萬元。

她是10年破譯5部頂級(jí)密碼的天才。她解開了美國認(rèn)為最安全的密碼，那可是用大型計(jì)算機(jī)運(yùn)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(xué)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(xué)家與家庭主婦兩個(gè)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(xué)

1966年，王小云出生于山東諸城一個(gè)農(nóng)村家庭，兄弟姐妹5個(gè)。受數(shù)學(xué)教師父親影響，她從小就對(duì)數(shù)理化很感興趣。

在他們姐弟幾個(gè)上小學(xué)階段，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，王小云小時(shí)候都做過不少。

但在王小云的成長道路上，對(duì)她影響最深的人卻是母親。“我爸常年在外教學(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(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，更成為母親生活中的一個(gè)重要部分。

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，老師給了大家一個(gè)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。而王小云只花一周時(shí)間，就用最簡單的證明，正確佐證了這個(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。她也沒有辜負(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。她還在導(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)成績優(yōu)異的王小云，未來一定會(huì)大有建樹，為國家網(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

從零起點(diǎn)開始，一個(gè)新方向的研究，其難度不言而喻。好在王小云有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)知識(shí)做支撐，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)一項(xiàng)！因此，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HAVAL-128和RIPEMD等算法;接著，她和密碼學(xué)專家安東尼·茹幾乎同時(shí)獨(dú)立破解了SHA-0。而以上三種密碼，都是當(dāng)時(shí)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(yuǎn)大的雄心壯志，她要破譯國際公認(rèn)最先進(jìn)、最安全的密碼。

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。這是由美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局頒布的算法。尤其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100萬年以上才可能破解！

王小云的第一個(gè)大目標(biāo)，就是破解MD5?？蛇@是難度極高的題，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(xué)家們最難以攻克的堡壘?！钡跣≡撇幌嘈牛琈D5真那么牢不可破嗎？

轉(zhuǎn)眼到了2004年，在當(dāng)年的國際最重要密碼學(xué)會(huì)議“美密會(huì)”上，全球密碼學(xué)界為一位中國女性而轟動(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，全場人都站了起來。世界頂尖密碼學(xué)家Yvo Desmedt，參會(huì)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(bào)告的第二天早上，一個(gè)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(gè)Hash函數(shù)還是安全的？”還有頂尖密碼學(xué)家驚羨感慨道：“王，你知道嗎？破解MD5是我一生的夢(mèng)想，現(xiàn)在你破解了，你贏了！”

因?yàn)檫@名中國女性的出現(xiàn)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)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(fù)責(zé)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(mèng)也想不到，沒過多長時(shí)間，王小云將這個(gè)美國人認(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)讓人意想不到的轟動(dòng)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(gè)多月！結(jié)果再一次引發(fā)轟動(dòng)。

國際專家評(píng)價(jià)：“王小云教授的出現(xiàn)，讓全世界的密碼學(xué)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(shí)，她大部分是手算，包括那兩個(gè)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(duì)MD5和SHA-1的破解，導(dǎo)致《華盛頓時(shí)報(bào)》發(fā)表報(bào)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(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，美國方面專門研討，在國際征集新的Hash函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競爭策略，邀請(qǐng)函也送到王小云手中。她卻放棄了這個(gè)在國際科研界更進(jìn)一步的機(jī)會(huì)。因?yàn)樵谒闹校约翰粌H是一名密碼學(xué)家，更是一名中國的密碼學(xué)家，祖國才是第一位的。

網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)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(xué)家們?yōu)槲覈O(shè)計(jì)了第一個(gè)哈希函數(shù)算法標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過國內(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)了國家密碼算法標(biāo)準(zhǔn)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(xué)上的突出成就，王小云在2014年榮獲中國密碼學(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。

更令人欽佩的是，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。

在繁忙的科研工作之外，王小云對(duì)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(tái)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(xué)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(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)編程工作到凌晨一點(diǎn);有次攻關(guān)時(shí)間長達(dá)3個(gè)月，而那段時(shí)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(shí)候，考慮到第二天女兒還要上學(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)尋找新的攻擊路線……”

就這樣，在抱孩子、做著家務(wù)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(huì)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(gè)女兒，還養(yǎng)了一陽臺(tái)的花。

后來她受聘于清華大學(xué)，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(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，有“中國版諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的第四屆“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100萬美元（約合人民幣711萬元）。

“一個(gè)人的研究時(shí)間太有限，也就幾十年。培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的學(xué)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?！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，使我們的國家更安全，人民的幸福生活得到保障！

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