朗讀者王小云:與密碼的緣分

山東大學(xué)本科招生辦公室
2021-11-29 15:44:54 文/李雨婷 圖/馮英杰
她是中國的“密碼女王”,因破解多個(gè)國際頂尖密碼算法而蜚聲國際。2004年,她宣布破解包括MD5在內(nèi)的四大國際密碼算法;2005年,她再破世界頂尖密碼SHA-1;隨后,她為中國開發(fā)出安全性遠(yuǎn)超MD5和SHA-1的密碼SM3。她的成果攪動(dòng)了國際密碼學(xué)界的風(fēng)云,引發(fā)美國部門迅速反應(yīng),停止使用相關(guān)密碼。她就是山東大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院院長王小云院士。近日,王小云院士做客央視《朗讀者》欄目,講述了自己與密碼的緣分。
王小云,1966年8月出生于山東諸城,密碼學(xué)家,中國科學(xué)院院士,發(fā)展中國家科學(xué)院院士。1983年考入山東大學(xué)數(shù)學(xué)系,并獲得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。1993年博士畢業(yè)后留校任教,先后擔(dān)任山東大學(xué)數(shù)學(xué)系講師、副教授、教授。現(xiàn)為山東大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院院長。
1966年8月,王小云出生在山東諸城一個(gè)教師家庭。天資聰穎的王小云,自幼熱愛勞動(dòng),喜歡思考數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)也為她其他理科科目的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1983年,王小云從山東省諸城第一中學(xué)畢業(yè),曾想就讀物理系的她,由于高考后數(shù)學(xué)成績更優(yōu),便將山大數(shù)學(xué)系作為了首選。
但隨著學(xué)習(xí)的深入,數(shù)學(xué)本身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S,以一種巨大的力量緊緊地抓住了王小云的心,她的實(shí)力逐漸顯現(xiàn),成績名列前茅,也逐漸愛上了這個(gè)當(dāng)時(shí)退而求其次的專業(yè)。因此,在后來報(bào)考研究生志愿時(shí),王小云毅然選擇了著名數(shù)學(xué)家潘承洞院士所從事的解析數(shù)論方向。
1987年,王小云順利考上了山東大學(xué)數(shù)學(xué)系的研究生,學(xué)習(xí)了一年之后,在兩位導(dǎo)師潘承洞院士、于秀源教授的建議下,她將研究方向由“解析數(shù)論”改為新興的“密碼學(xué)”!皠傞_始,感覺學(xué)習(xí)密碼很簡單,后來隨著理論越來越深,感覺還是挺難的,但也覺得越來越有意思。”也正是由此,王小云正式與密碼研究結(jié)緣,最終在多年的潛心鉆研中,成就了“密碼女王”的美譽(yù)。
學(xué)生時(shí)代的王小云
2004年夏天,在美國加州圣芭芭拉召開的國際密碼學(xué)會(huì)議上,王小云以平靜的語氣向全世界宣布了一個(gè)重磅消息:包括MD5在內(nèi)的四大國際密碼算法全部存在漏洞。此言一出,舉座皆驚。
王小云2004年美密會(huì)上發(fā)言
王小云把自己的算法放上網(wǎng),以供世界各地密碼學(xué)家驗(yàn)證其正確性。不少密碼學(xué)家對王小云發(fā)表的結(jié)果有強(qiáng)烈懷疑,很多業(yè)界權(quán)威專家都表示,王小云的計(jì)算有問題。但王小云對自己的成果很自信,面對質(zhì)疑,她主動(dòng)提出和著名密碼學(xué)專家比哈姆教授一起同時(shí)驗(yàn)證,最終證實(shí)了破譯結(jié)果的正確性。
王小云和比哈姆教授
王小云嘗試破解MD5始于2001年,當(dāng)時(shí)她35歲,作為高齡產(chǎn)婦,被醫(yī)生強(qiáng)制要求遠(yuǎn)離電腦在家安胎?傁胝尹c(diǎn)事情做的王小云在意外得知了MD5算法至今無人破解后,就開始了自己的研究。只是這時(shí),不能用電腦的她只能用筆,一個(gè)公式一個(gè)公式的計(jì)算。
MD5被公認(rèn)為“最安全的密碼”,想要破解它可能需要上百萬年的時(shí)間。在王小云之前,曾不斷有世界頂級的密碼學(xué)家試圖破解MD5,當(dāng)時(shí)的歐洲,所有的頂級科研機(jī)構(gòu)都加入到了MD5的挑戰(zhàn)中,卻始終沒有成績。
最開始,王小云只是想“試試它的破解有多難”,然而過了兩個(gè)星期,王小云就知道:“我肯定能破了!焙⒆咏瞪螅沒等身體復(fù)原,王小云就打開了電腦。功夫不負(fù)苦心人,經(jīng)過3年鉆研,王小云最終成功破解包括MD5在內(nèi)的多個(gè)國際密碼。
做密碼學(xué)研究中的王小云
在破解MD5之后,王小云把目光瞄準(zhǔn)了有著“白宮密碼”之稱的SHA-1。MD5和SHA-1算法,是當(dāng)時(shí)世界最頂尖的密碼加密算法。參與設(shè)計(jì)SHA-1的相關(guān)機(jī)構(gòu)站出來公開表態(tài),“不要擔(dān)心,雖然MD5被破解了,但SHA-1的加密算法沒有任何安全隱患!”
然而,不到半年,王小云就把破譯SHA-1的論文投給了美密會(huì)的密碼專家。2005年2月15日,世界RSA大會(huì)召開,會(huì)上宣布了SHA-1已被破譯的消息,世界上最為堅(jiān)固的密碼堡壘再一次轟然倒塌。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院不得不宣布,美國政府在未來五年內(nèi)將全部停用SHA-1。
王小云連破多個(gè)國際密碼算法,在密碼學(xué)界名聲遠(yuǎn)揚(yáng),美國、歐洲等多個(gè)知名密碼學(xué)研究機(jī)構(gòu)多次找到王小云,并提出了極為優(yōu)厚的條件。但王小云拒絕了,她說,科學(xué)家要把國家的責(zé)任擺在第一位,任何條件都比不上祖國的需要。
她轉(zhuǎn)而投身于國內(nèi)密碼算法的開發(fā),在破譯MD5兩年之后,國內(nèi)第一個(gè)基于Hash函數(shù)設(shè)計(jì)的算法SM3誕生了。其安全性遠(yuǎn)超MD5和SHA-1,一直沿用至今,為我國在交通、電力系統(tǒng)和金融等多個(gè)行業(yè)保駕護(hù)航。在中國航天工程所用到的通信加密上,也同樣運(yùn)用到了王小云設(shè)計(jì)的算法。
未來,王小云還要一直朝前走,盡管她并不知道密碼學(xué)的邊界在哪,但她會(huì)一直堅(jiān)持走下去,朝抵抗力最大的路徑走:“生命就是一種奮斗,不能奮斗,就失去生命的意義與價(jià)值;能奮斗,則世間很少有不能征服的困難。”
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素材來源 / 央視綜藝?yán)首x者官微、光明日報(bào)官微
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編輯 / 孫新超
責(zé)編 / 宋沁潞