中國奇女子王小云：成就全球密碼學(xué)界的傳奇

這是一個(gè)本來就不容易被公眾和社會所知的特殊的領(lǐng)域，基于數(shù)學(xué)難題保障其安全性的現(xiàn)代密碼學(xué)是1976年才開始發(fā)展起來的新興學(xué)科。一種先進(jìn)的密碼被設(shè)計(jì)出來后，要破解需要10年左右的時(shí)間，而設(shè)計(jì)一種新的密碼大約需要8年的時(shí)間。密碼學(xué)就是在這種不斷的“設(shè)謎”與“猜謎”過程的創(chuàng)立和破解中發(fā)展的。許多年來，世界上應(yīng)用最廣泛的兩大密碼，是由美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局頒布的基于哈希函數(shù)的MD5和SHA-1。這兩種算法的厲害之處在于，對于輸入信息的任何一次小的篡改都會立刻引起“雪崩效應(yīng)”，從而保證信息的數(shù)字指紋的唯一性和不可偽造性。因此，按照常規(guī)方法，即使調(diào)用大型計(jì)算機(jī)，也需運(yùn)算100萬年才有可能破解，這確保了電子簽名在現(xiàn)實(shí)中的絕對安全。有不少頂尖密碼學(xué)家嘗試破解MD5，探索多年無功而返，MD5也因此被稱為“密碼學(xué)家們心目中最無望攻克的領(lǐng)域”。

時(shí)間的指針指向2004年8月17日晚上，來自中國山東大學(xué)的王小云教授，中等身材，齊耳短發(fā)，戴著一副金邊眼鏡，看起來穩(wěn)重而時(shí)尚地站在世界密碼學(xué)大會講臺上。在這之前國際密碼學(xué)界對王小云這個(gè)名字并不熟悉，但是她鏡片后的眼睛里透露出一種職業(yè)女性特有的堅(jiān)定而自信的目光。王小云教授宣布了她及她的研究小組近年來對HAVAL-128、MD4、RIPEMD、MD5四個(gè)著名密碼HASH函數(shù)算法的破解結(jié)果，特別是宣布成功破解MD5的時(shí)候，會場突然一片寂靜，接著幾乎全場的人都站了起來，報(bào)以排山倒海般的掌聲，報(bào)告不得不一度中斷。這是中國人王小云創(chuàng)造的一次里程碑式的成就！王小云的研究成果宣告了固若金湯的世界通行密碼標(biāo)準(zhǔn)MD5堡壘的轟然倒塌——全球密碼學(xué)界，因?yàn)橐粋€(gè)“橫空出世”的中國女性而轟動(dòng)。

“王氏攻擊（Wangs Attack）”震驚世界。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。然而，讓密碼學(xué)界更為震驚的是，2005年2月15日，在美國召開的國際信息安全RSA大會上，王小云又拋出一個(gè)讓人意想不到的成果，她竟然又破譯了美國人覺得天衣無縫的SHA-1，而且只用了2個(gè)多月時(shí)間。是她，讓中國密碼學(xué)走在了世界前列！

可王小云更厲害的是，她破解密碼的方法與眾不同，在大家都借助電腦破譯密碼時(shí)，她破譯密碼大部分是手算。一支筆，一沓紙，一臺電腦，方法全在頭腦里。她常常手指搭下巴仰頭望天花板，很靜，幾乎沒有動(dòng)。如果不是眼瞳中射出的銳利目光，看起來很像是發(fā)呆。而此刻，王小云正在科學(xué)的迷宮里探索方向。密碼學(xué)要求絕對專注，需要剔除許多干擾才能達(dá)成。在旁人眼中或許枯燥的字符，在王小云看來，處處閃動(dòng)著靈動(dòng)的色彩。“那么繁瑣復(fù)雜的萬物運(yùn)行，就蘊(yùn)藏在簡潔的數(shù)與形里。真正沉下心去理解這些符號，層層剝筍由淺入深，由簡單到復(fù)雜，一層比一層更接近本質(zhì)，很是奇妙，這個(gè)過程令我著迷。”盡管在密碼學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)“摸爬滾打”20余年，王小云2017年當(dāng)選中國科學(xué)院院士時(shí)，說起鐘愛的密碼學(xué)仍一如初戀。

王小云坦言，密碼的分析過程確實(shí)很艱難，幾百個(gè)方程需要花大量的時(shí)間去梳理，用計(jì)算機(jī)運(yùn)行都需要一個(gè)月的時(shí)間，很多破解密碼的研究往往是到了最后一刻才會發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，這就意味著之前的嘗試全部前功盡棄，不得不重新開始。所以，一種密碼算法的破解往往需要花費(fèi)多年的時(shí)間，即便如此，成功率也只有1%左右！王小云就是用了10年的時(shí)間，才破解了MD5和SHA-1兩大密碼算法。“那段日子，恰好是愛人在美國做博士后期間。我抱著女兒、做著家務(wù)的間隙，各種密碼可能的破解路徑就在我腦中盤旋。每天哄女兒睡著后，我就在小臺燈下演算哈希函數(shù)，繼續(xù)編程工作到深夜一點(diǎn)鐘左右。經(jīng)常是在深夜里精神正足的時(shí)候，一條路線的調(diào)試在最后的關(guān)鍵兩步被證明是不可能的，這時(shí)只好帶著遺憾去休息。第二天送女兒上學(xué)后，趕緊回家繼續(xù)尋找新的攻擊路線。到現(xiàn)在我還很懷念那10年的生活。”

當(dāng)哈希函數(shù)的兩大支柱算法遭受重創(chuàng)后，2007年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院向全球密碼學(xué)者征集設(shè)計(jì)新國際標(biāo)準(zhǔn)密碼算法，邀請也送到了王小云手中。但是她放棄了這個(gè)在國際上科研更進(jìn)一步的機(jī)會，轉(zhuǎn)而在同年主持設(shè)計(jì)了國家密碼算法標(biāo)準(zhǔn) Hash 函數(shù) SM3，做好國家各行各業(yè)的屏障，為祖國守住密碼信息領(lǐng)域的安全。至今，王小云也為自己的選擇而自豪，祖國的需要就是她做科研的重要?jiǎng)恿Α?/p>

2019年3月27日，王小云當(dāng)選為國際密碼協(xié)會會士，是繼姚期智（2010年當(dāng)選）之后第二位當(dāng)選IACR會士的華人科學(xué)家。

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)”揭曉， 其中，清華大學(xué)教授、密碼學(xué)家王小云，榮獲“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”，獎(jiǎng)金為100萬美元。這次獲獎(jiǎng)便是獎(jiǎng)勵(lì)她在密碼學(xué)領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，她的創(chuàng)新性密碼分析方式揭示了被廣泛使用的密碼哈希函數(shù)的弱點(diǎn)，促成了新一代密碼哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

“興趣是支撐每個(gè)人走下去的不可或缺的因素。”王小云常常鼓勵(lì)學(xué)生，“發(fā)現(xiàn)走錯(cuò)了路不必氣餒，行不通時(shí)就換個(gè)思路。如果暫時(shí)找不到方向，就暫且把它放下，做點(diǎn)別的事，新的方向可能就突然出現(xiàn)在眼前了。”——這也是她個(gè)人多年來學(xué)術(shù)生涯的寶貴心得，“不追求短期目標(biāo)，不要以論文和成果作為唯一考核標(biāo)志。我希望我的學(xué)生能夠有意愿、有動(dòng)力探索密碼學(xué)的奧秘，勇于挑戰(zhàn)密碼數(shù)學(xué)難題，并在這個(gè)過程中得到樂趣。”

雖然在密碼界已名滿天下，獲獎(jiǎng)無數(shù)，王小云還是那個(gè)王小云——執(zhí)著科研、熱愛生活。在王小云的辦公室里，擺了幾盆君子蘭，碧綠挺秀的劍葉間，幾株花蕾正含苞待放——“這是新的起點(diǎn)。”王小云望向窗外，目光灼灼。

■熱議銳評：她是十年破譯五部頂級密碼的女天才，她讓中國密碼學(xué)走在世界前列，她更為我國密碼領(lǐng)域重大需求解決了實(shí)際難題。在密碼學(xué)領(lǐng)域里碩果累累，王小云當(dāng)然有她與眾不同的天分。然而，無論是強(qiáng)調(diào)靈感一瞬，還是機(jī)器般嚴(yán)密精準(zhǔn)的理性，這背后更有著研究者數(shù)十年默默的耕耘、專注和堅(jiān)守。盛開的鏗鏘玫瑰！在王小云身上，不光有著女性科學(xué)家閃耀的奪目光輝，更有著屬于中國科研人的國家使命和擔(dān)當(dāng)！

■素材運(yùn)用：枯燥與靈動(dòng);簡潔與繁瑣;在科學(xué)的迷宮里探索方向;實(shí)現(xiàn)中國“密碼夢”;一覽眾山小，才識逐風(fēng)云;懷有興趣、勇于挑戰(zhàn);執(zhí)著科研、熱愛生活;不忘初心;里程碑式的開創(chuàng);國家使命和擔(dān)當(dāng);她就是傳奇……

（資料來源：央視網(wǎng)、清華大學(xué)新聞網(wǎng)、《中華兒女》《每日經(jīng)濟(jì)新聞》等）