“中國密碼才女”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。

她是十年破譯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一百萬年才可能破解的！她的名字震動全球業界，并讓我國的密碼學走在了世界前列！

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

? ? ? ? “天才少女”結緣密碼學?

王小云中等身材，衣著得體，齊耳短發，戴一副金邊眼鏡。她看起來穩重而又時尚，睿智雙眸中透著職業女性特有的堅定和自信。

1966年，王小云出生于山東諸城一個農村家庭，家里兄弟姐妹五個。受教師父親的影響，她從小就對數理化非常感興趣。

父親自幼教育她要像居里夫人那樣，為國家的科學發展做貢獻。見王小云對物理感興趣，畢業于諸城師范數學與化學班的父親，就鼓勵她考物理系，將來最好能從事核物理的研究，投身到祖國的國防事業建設中去！

但高考時，王小云的物理成績發揮失常，反而數學考的很好，無奈之下才改了志愿。

王小云說，她的數學成績優異也得益于父親。“在我們姐弟幾個上小學時，父親就很注重培養孩子們對數學與化學的興趣，像雞兔同籠這些稍微復雜的數學題目，我們小時候都做過。恢復高考后，父親經常跟母親說，不管多難一定要讓我們上大學！”

在王小云的成長道路上，對她影響最深的人不是教他們學習的父親而是母親。“我爸常年在外教學，經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活和家務，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，母親每天都勞動到深夜。尤其在她和兩個姐姐、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，更成為母親生活中重要的一部分。

王小云的母親雖是個普通農婦，也不像父親那樣擁有高學歷，但她勤勞、開明、豁達的品格卻影響了子女們一生。有時候遇到衣衫襤褸的人，別的家長都會借機教育自己的孩子說：‘你不好好學習，長大就會像他一樣連飯都吃不飽！母親卻教育我們說：‘你們要好好學習，長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，卻是一個有格局的人。“人與人之間的差距，就是源于思維方式的差異。”

考入山東大學數學系后，王小云身上潛藏的“解密天賦”日漸顯露。一次，老師給了大家一道關于印度數學家拉馬努金未經證明的數學公式題。一個成績優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。而王小云只花了一周時間，就用最簡單的證明，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學家潘承洞院士。她沒有辜負潘教授的期許，后來還順利考上了博士。

1993年王小云畢業后留校任教，同時還在導師的建議下，將研究方向從“解析數論”改為新興的“密碼學”。潘承洞院士相信，數學成績優異的王小云，未來一定會大有建樹，為國家網絡數據安全方面做出非凡貢獻。

? ? ? ?她破譯了全球最安全的密碼?

“剛開始，感覺學習密碼很簡單，后來隨著理論知識的加深，才發現還是挺難的，但也覺得越來越有意思。”這勾起了王小云對看似枯燥的密碼學研究的興趣。

密碼學的用途很大，涉及一個國家的軍事、金融、互聯網等多方面的安全問題。比如現在大家經常使用的網絡銀行業務，如果加密技術不過關，就會給客戶和金融機構造成驚人的損失。而網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”去測試。

從零起點開始一個新方向的研究，其難度不言而喻。經過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。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，她就破解了三種當時國際上非常領先的加密算法。

王小云在第四屆中國網絡與信息安全大會上做演講

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。

一般而言，一種先進的密碼被設計出來后，要破解它需要10年左右的時間。而設計一種新的密碼，大約也需要8年時間。密碼學就是在這種不斷的創立和破解中發展的。

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局頒布的算法。尤其是MD5，全球計算機網絡大量使用，運算量達到2的80次方，即使采用現在最快的巨型計算機，也要運算100萬年以上才可能被破解！

王小云的第一個大目標，就是破解MD5。可這是極難的題，因為已經有不少頂尖密碼學家嘗試破譯MD5，他們在這個難題上已摸索了15年之久，都沒有取得突破性的成果。因此，MD5也被稱為“密碼學家們最無望攻克的堡壘。”但王小云不相信，MD5真那么牢不可破嗎？

轉眼到了2004年，在當年的國際最重要的密碼學會議“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，給她報以長久而熱烈的掌聲，人們擁向講臺向她表示衷心祝賀，她帶去的報告材料被一搶而光，那的確是個令人難以忘懷的時刻。

破解國際最安全的密碼，這是王小云創造的一次里程碑式的成就。因為這名中國女性的出現，美國國家標準與技術研究院宣布，美國政府5年內不再使用MD5。但美國一家科研院的密碼技術負責人，卻信誓旦旦地說：“ MD5 雖然被破解了，我們的 SHA-1 還沒被發現任何安全隱患！”

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個多月的時間。

國際專家評價：“全世界的其他密碼學家，現在仍然在努力跟上王小云的步伐，理解她的結果和方法，這對于正確評估她的影響是至關重要的。”從此，王小云在國際密碼學界，讓全世界跟著中國跑！

? ? ? ? ? ?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，她大部分是靠手算，包括那兩個國際最安全的密碼，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，其實兩者有著明顯的區別。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，美國方面面向國際征集新的Hash函數標準競爭策略，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。

網絡信息技術高速發展的時代，密碼信息是國家各行各業的屏障，王小云正在為祖國守住這一領域。

十多年來，在她的帶領下，科學家們為我國設計了第一個 Hash函數算法標準，經過國內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 SM3，該算法在我國金融、交通、電力、社保、教育等重要領域得到廣泛使用。

憑借在密碼學上的突出成就，2014年王小云榮獲中國密碼學會“密碼創新獎”特等獎，2017年當選為中科院院士。

令人更欽佩的是，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。一些突破性的研究靈感，不是她在科研辦公室和學校課堂上獲得，而是在家里坐月子、帶娃的時候獲得的。

別以為搞數學和密碼學的女人，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，照顧剛出生的女兒的間隙，她都不忘給自己泡一杯現磨的咖啡。

王小云和從事醫學研究的劉瑞田于1991年結婚，女兒在4年后出生。開始研究密碼學之后，她需要不停打印自己獨創的分析法表格，但每次打印，都需要專程到數學系機房里，排很久的隊等那一臺激光打印機。為了節省時間，也為了方便照看孩子，王小云和丈夫商量后，花掉了當時家里的所有存款買了計算機、打印機和掃描儀，在自家的辦公桌上搭建了“工作平臺”。那可是90年代中期每個大學老師夢寐以求的設備！

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，她繼續工作到深夜一點左右。有一次王小云攻關時間長達3個月，而那個階段恰好是愛人在美國做博士后期間。

“那段日子，我經常在深夜里精神正足的時候，考慮到女兒第二天還要上學，不得不懷著遺憾的心情去休息。次日送女兒到幼兒園后，趕緊回家繼續尋找新的破解方法……”

就這樣，在抱孩子、做家務的間隙，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。

在破解一系列國際密碼算法的10年間，王小云帶大了女兒，還養了一陽臺的花。

當談起女兒時，王小云表現出了母親特有的關愛和對女兒的絲絲歉意。“她從小就對文學藝術有濃厚的興趣，喜歡寫詩畫畫。她小時候我們也曾給她報過畫畫班，后來由于工作太忙，就停止了對她這方面的培養。但后來女兒的藝術特長還是逐漸顯露出來，現在她從事珠寶設計工作，倒也符合她的興趣愛好。”

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

王小云微笑道：“我愛人初來清華時沒有充足的科研經費，他從事的生物醫學工作又需要大量的專業設備做實驗。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，為我今天的成功給予了最務實的支持。所以我從那些獎金里拿出了近50萬元，為支持他籌建自己的實驗室出一份微薄之力。經過這些年的努力，他現在已經在藥物研究方面取得了重要進展！”

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，只有幾十年。培養出更多優秀的學生，才可以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學生們構筑好密碼防御體系，使我們的國家更安全，人民的幸福生活得到保障！

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