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 zzszn   2021-12-13 17:32   30 人閱讀  0 條評論

2004年8月,國際密碼大會在美國加州召開,來自美國和歐洲的知名密碼學專家們討論熱絡,沒有多少人注意到角落裏準備發言的王小雲。畢竟當時的中國,還是密碼學領域裏的後來者。

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王小雲2004年美密會上發言

甚至當王小雲走上講台,用她帶著濃厚山東口音的英語開始發言時,也沒有與會者對她抱有期待。

然而,當王小雲平靜地向世界宣布MD5密碼算法的破譯結果時,所有人都呆住了。但這隻是開始,緊接著,王小雲又公開了HAVAL-128、MD4和RIPEMD的算法破解情況。一時間,國際通用四大算法全部被破解,這一成績震驚了在場的密碼學專家們,現場陷入寂靜,但不一會就被經久不息的掌聲所取代。

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董卿《朗讀者》節目中專訪王小雲

1992年美國知名密碼學家、圖靈獎得主羅納德·李維斯特設計的MD5問世後,曾有專家估算,即使用最快的巨型計算機,都需要100萬年以上才能完全破解,但12年後,王小雲就成功了。

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這隻是王小雲輝煌科研人生的一頁,在隨後她帶領團隊又陸續破解了多個算法,讓中國在國際密碼學界躍升為頂尖水平。但當她走上《朗讀者》的舞台時,時髦、開朗、樂觀的她完全沒有91抖音成长人版安装印象中的科學家刻板印象,王小雲坦承,她隻是想要告訴大家,在科學領域,美麗的女性,是同樣優秀的。

數學天才意外轉行密碼學

王小雲用成績證明專注的美麗

王小雲獲得成績,稱她為“英雄”一點不為過。

但與91抖音成长人安装熟知的英雄事跡不同,王小雲沒有五彩祥雲,也沒有忍辱負重的沉重使命,當她回憶起自己的過往時,一直用“簡單”和“平凡”來形容自己。談起在密碼學的成績,王小雲說這和自己小時候的人生預期有很大的不同,小時候的她,其實憧憬著當物理學家。

王小雲的父親師範畢業,是小學數學老師,耳濡目染之下,從小王小雲就是數理化高手。當年中學裏普遍盛行“男學理,女學文”的風氣,但學校裏的理科學霸,卻一直是留著短發的王小雲。王小雲的物理常年學校第一,她也期待著進入大學,學習物理。

但在高考時,王小雲卻在物理上栽了跟頭,最終她選擇了山東大學數學專業。當時的王小雲還想著以後再找機會轉專業回到物理上。

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學生時代的王小雲

但王小雲沒有選擇“躺平”,習慣了努力學習的王小雲很快投入到數學的學習中。她很快發現,有趣的數學裏有很多未解之謎,千變萬化的公式推演看似枯燥卻迷人。慢慢地,她愛上了數學,天賦也逐漸凸顯。

數學專業很多人習慣下苦功,可王小雲偏偏擅長於用巧勁。她喜歡跳出原有的思路,去找尋新的解決辦法。在老師開玩笑布置了一個難度極大的課題時,別的同學花費了一個月按照常規思路解答,但王小雲卻另辟蹊徑,花了一天就解決了。圖靈獎獲得者姚期智曾評價她說:“她具有一種直覺,能從成千上萬的可能性中挑出最好的路徑。”王小雲說,這是她小時候就養成的習慣,她喜歡多鑽研前人沒有嚐試過的東西。

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1993 年王小雲獲得山東大學數學博士學位

王小雲的數學天分,也吸引到著名數學家潘承洞(原山東大學校長)的注意。此前,潘承洞從來沒有帶過女學生,但在王小雲以優異的成績突破他布置的考題後,潘承洞果斷收下了王小雲。此後的王小雲在數學領域如魚得水,她決定將理論數學作為自己的事業。

不過此時,潘承洞卻提出,讓王小雲改為研究密碼學。

放棄多年的數學耕耘,轉而研究密碼學,王小雲不理解,她很幹脆地拒絕了老師。老師沒放棄,讓王小雲去西安電子科技大學聽日本密碼學家易鬆信教授的短期班。去了西電的王小雲依然有情緒,她覺得過了這40天,她就能回到山大繼續研究基礎數學。不過,幾堂課之後,王小雲卻意識到密碼學的樂趣所在。簡單的二進製組合,卻蘊含著複雜的變化和無窮的可能性,可在王小雲眼裏卻是一場“捉迷藏”的好遊戲。原本還在鬧脾氣的她,忘記了曾經的不解。後來,易鬆信教授因為骨折提前結束課程,王小雲還十分不舍,她跑到西電的圖書館裏,借閱密碼學的相關書籍,其中一本關於比特安全思想的書,王小雲複印了下來帶回了山大。王小雲說,當她認真讀完這本書後,密碼學的思想已經根植在她腦海中,她也專心投入到密碼學研究中。甚至在27歲博士畢業時,王小雲拒絕了導師推薦的高薪工作,選擇了留校任教,隻為了能夠繼續在密碼學領域有研究時間。

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做密碼學研究中的王小雲

密碼學冷門又孤獨,王小雲大部分時候都是一個人跟密碼難題較勁,研究場所是辦公室角落裏的一間小書桌,科研經費幾乎沒有,但王小雲卻樂在其中。回想起當時幾經波折進入密碼學的經曆,王小雲說,自己不喜歡隨意放棄的感覺,“當時我學數學和密碼都是無奈之舉,但學一行愛一行,學了以後,我都不覺得枯燥。”

密碼學的研究,是孤獨的苦旅,十年的時間裏同窗好友都在外事業有成,唯有王小雲看上去默默無聞。但過著隱士生活的王小雲依然潛心研究,不少同學邀請她一起創業,都被王小雲婉拒。

2001年,35歲的王小雲懷孕。高齡產婦的她,被醫生強製要求遠離電腦在家安胎。總想找點事情做的王小雲在意外得知了MD5算法至今無人破解後,就開始了自己的研究。隻是這時,不能用電腦的她隻能用筆,一個公式一個公式的計算。

不久後,孩子降生了。但王小雲對MD5的研究興趣越發濃厚,還沒等身體複原,王小雲就打開了電腦,家裏人怎麽勸都勸不住。回想起當時的研究,王小雲卻並不覺得太辛苦,她說自己和女兒很有默契,還在牙牙學語的女兒在旁邊塗鴉玩玩具,王小雲就在一旁敲著電腦做研究。“她玩她的,我工作我的,配合挺好。”

很多國內密碼學前輩都站出來勸王小雲放棄挑戰MD5。當時的歐洲,所有的頂級科研機構都加入到了MD5的挑戰中,卻始終沒有成績。自上世紀90年代,MD5和SHA-1問世以來,它們被國際上公認是最安全、最先進、應用範圍最廣泛的兩大HASH函數算法。按照常規方法,即使調用當時最快的大型計算機,也需運算上百萬年才有可能被破解。這不僅確保了電子簽名在現實中是安全可靠的,也讓MD5和SHA-1的破解難度大增。曾經有很多密碼學家嚐試去破解它,但是都沒有成功。正因為這樣,曾經花大力氣分析它們的密碼專家逐漸轉為其它的研究領域,HASH函數也逐漸淪為此前密碼學研究中最不活躍的領域。直到王小雲選擇了挑戰。

“一開始,我也覺得很難,破不了,但是後來從數學的角度來思考,慢慢地發現了很多規律,影響其安全性。這個過程是一點點積累,一步一步解決的。”

王小雲是從1995年開始涉獵這方麵的研究,在1996年到2004年8月,王小雲隻發表過一篇論文,她把精力全部放在了研究上。王小雲回憶說,密碼學破解和很多事情的做事方法類似,開頭最重要卻也最難,90%的破解都因為開頭找不到頭緒而放棄。開始的時候,複雜的密碼程序讓王小雲摸不著頭緒,持續了好幾個月的僵局,身邊人都勸王小雲放棄,但她愣是咬牙堅持下來,一點點找到了方法。

接受本土教育的她驚豔世界

卻拒絕了來自全世界的邀約

回憶起加州的國際密碼大會,王小雲記憶猶新。她說,當時還有個插曲,不少密碼學家對王小雲發表的結果有強烈懷疑,很多業界權威專家都表示,王小雲的計算有問題。

王小雲很能理解當時的質疑,科學本就要求嚴謹,一個小疏漏,就會謬之千裏。而且,王小雲在當時,也是國際密碼學領域的新人。沒有歐美大學和研究機構的教育培養背景,也沒有和海外聯合破解的相關經曆,王小雲這樣一個生在中國、長在中國、學在中國、研究在中國的純中國製造密碼學家,很難讓人信服。

但王小雲對自己充滿自信,她主動提出和著名密碼學專家比哈姆教授一起同時驗證。比哈姆教授和王小雲一起打開電腦,從MD5的64步的最後一步開始,一步步往前倒推,最終發現,兩人的初始值設置不同。當比哈姆教授按照王小雲的參數,輸入詩奈爾書裏的初始值重新校驗時,結果證明,王小雲是對的,MD5被破解。來自各國的密碼學家激動地湧上前,爭相和王小雲握手。

MD5和SHA-1算法,是當時世界最頂尖的密碼加密算法,自這兩種密碼加密算法問世以來,還從未被人破解過。王小雲破解MD5後,很多人在猜測,她的下一個目標會不會是SHA-1。如果MD5和SHA-1都失守,世界信息安全格局也將會發生地震。參與設計SHA-1的相關機構也站出來公開表態,“不要擔心,雖然MD5被破解了,但SHA-1的加密算法沒有任何安全隱患!”

當時的密碼學家也普遍認為,SHA-1的破解難度更高。SHA-1從推出之際,被廣泛應用於商業、軍事等多處高精尖信息加密領域。在國際密碼大會上,有專家很誠懇地告訴王小雲,在他們的推演中,SHA-1無法破解,最多隻能破解到第40步。王小雲沒有多說,隻是笑了笑,“我試試看。”

不到半年,在2005年2月15日,國際信息安全公鑰加密算法研討會上,國際著名密碼學專家阿迪·薩默爾代表王小雲,當眾宣讀了她的論文,公開告訴世界,王小雲將SHA-1破譯。

半年的時間,MD5和SHA-1相繼告破,國際科學雜誌甚至用“崩潰”來形容世界密碼學界的變局。設計MD5的羅納德·李維斯特教授專門給王小雲寫了一封信,恭喜王小雲破解了MD5。李維斯特教授很坦誠地告訴王小雲,自己雖然不希望看到MD5被破解,但真理和科學的進步必須被推崇。王小雲說,當時她最大的感受,就是國際密碼學界上,大家的坦蕩和真誠。所有人都在奔著目標拚搏,但當王小雲率先完成時,他們又為王小雲的成績而歡呼喝彩。王小雲說,和她一起現場校驗的比哈姆教授曾經在丹麥和她說過,他一生的夢想就是破解MD5,但如今王小雲贏了,這就是遊戲規則。

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2005年歐密會 王小雲與比哈姆教授討論Hash 函數

王小雲相繼破解MD5和SHA-1,證明了電子簽名是可以被有效偽造的,設計更為安全的密碼HASH函數標準迫在眉睫。美國國家標準與技術研究所(NIST)專門舉辦了兩次研討會,以應對兩大算法破解帶來的安全威脅,並於2006年出台了新的HASH函數使用政策:“規定聯邦機構在2010年以前必須停止SHA-1在電子簽名、數字時間戳和其他一切需要抗碰撞安全特性的密碼體製的應用”。為了應對SHA-1的攻擊,2007年NIST在全球範圍內啟動了HASH函數新標準設計的五年工程。這些標準和王小雲後來參與設計的SM3算法,成為了如今奠定國際網絡信息安全的基準。某種程度上,王小雲的成功挑戰,改變了全世界信息安全和密碼學的格局。

王小雲的才華也被全世界多方認可,美國、歐洲等多個知名密碼學研究機構多次找到王小雲,並提出了極為優厚的條件,但王小雲卻拒絕了。

甚至於回國後,王小雲也拒絕了從商機會,一心一意教書、搞密碼學研究。大學校園裏,總是能看到留著短發、戴著厚鏡片的金邊眼鏡的她,說話時,依然有著濃厚的山東口音。

但其實,王小雲心裏還有一個想法,打敗MD5和SHA-1並不是她的最終目標,她覺得有必要為自己的國家做點事。王小雲說,自己解密是為了尋找更安全的算法,隻有更強的信息安全,才能保證國家的信息安全和人民日常生活的信息安全。

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王小雲在山東大學指導研究生

2005年,王小雲和國內其他專家設計了我國首個哈希函數算法標準 SM3,安全性遠超MD5和SHA-1。曾經挑戰美國MD5和SHA-1的經驗,也被王小雲活用到SM3的設計展。保密性極強的SM3算法被廣泛應用到各個領域,銀行卡、社保卡、ETC等快速走入了91抖音成长人安装的生活,但王小雲卻沒有改變,還是那個留著短發,戴著厚鏡片的金邊眼鏡的大學教授,被學生認出來時總會笑嗬嗬地打招呼。

2019年,第四屆“未來科學大獎”揭曉,王小雲成為了這一獎項自開設以來,第一位女性獲獎者,獲得了高達100萬美元的獎金,折合人民幣高達711萬元。拿到獎金的王小雲卻說,這筆錢能夠讓研究經費更寬裕了。

愛美的科學家也是個家務能手

時髦的王小雲想要繼續發光發熱

如今的91抖音成长人版安装,隻需要簡單的幾步手機上的操作,就能完成購物、乘車、掛號問診等日常事務,這在16年前王小雲發表SM3之前,是不可想象的。

但王小雲,在生活裏卻並不愛上網衝浪,也不喜歡和數字打交道。王小雲說,自己生活裏僅有的和數字打交道的時候,就是打車的時候。在王小雲的課題組裏,一大半都是女博士生。工作晚了,沒有公交車,王小雲總要送學生們打車回家,她一定要幫每個人叫車送上車記下學生的出租車號,看到車正常行駛才離開。而且回到了家,王小雲會等到所有學生都給她發了平安短信,才會開始處理自己的事情。

生活裏的王小雲喜歡養花集郵,她說這是自己放鬆的辦法。在集郵市場裏慢慢淘中意的郵票,或者在花卉市場選花,王小雲覺得很放鬆。在王小雲家的陽台上,一年四季都有鮮花,君子蘭、鶴望蘭、杜鵑花等開得鮮豔,王小雲說,自己喜歡把花收拾得整整齊齊。

在王小雲的辦公室裏總是有一台碎紙機,那是她當年破解MD5時養成的習慣,每次手推用過的稿紙,她都會粉碎掉,王小雲說,不喜歡看到家裏太亂。她的家裏,地板總是一塵不染,那是她每天拖地兩三次的成果,推演累了的王小雲總是喜歡拖地放鬆自己,看著地板上亮晶晶的,她感覺也有動力,就繼續進行下一步推演。很多時候,王小雲會塗上口紅,穿上漂亮裙子做家務,她說那樣子,她高興。

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工作之餘的王小雲喜歡養花

很多人心目中對科研工作者都有一個刻板印象,覺得他們“四體不勤五穀不分”,因為一心沉迷於科研工作,而對外界生活毫無了解。但在王小雲身上,你卻看不到這些。她愛時髦愛打扮,喜歡花花草草也是家務能手,密碼學以外的私人生活十分飽滿。王小雲說,如今的時代和以前不同了,自己讀書時,做科研工作的人都很樸素,但現在大家都很時髦很美麗。“我覺得這樣很棒,女性做科研其實還是很有成就的。而且不是說工作和生活沒法在91抖音成长人安装這裏平衡,事實證明,隻要91抖音成长人版安装感覺能幹,一定要幹到最好,而且91抖音成长人安装能幹到最好。”王小雲帶過的女學生,很多都成為了信息安全方麵的專家,提到她們的成績,王小雲分外自豪,眼神裏滿是驕傲。

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但在王小雲心裏,女兒的地位尤為特殊。雖然和自己的領域截然不同,但女兒卻是她心裏,能夠獲得如今成績的好幫手。很多人心裏,事業、家庭兩難全,但王小雲卻能兼顧,她說女兒的幫助是密不可分的。當時破解MD5的路途很孤獨,丈夫因為工作不能陪伴在側,自己還要帶孩子,但好在孩子的聽話讓她能夠平衡母親和科研工作者這兩個身份,“我的科研就是抱孩子抱出來、做家務做出來、養花養出來的。抱著孩子、做著家務的間隙,各種密碼可能的破解路徑就在我腦中盤旋。”她很開心地告訴董卿,在《朗讀者》現場穿的衣服和胸針,就是女兒專門選的。兩年前參加未來科學大獎時,女兒就一手包辦了她的穿衣打扮,接到獲獎通知的當晚,女兒就給王小雲畫出了首飾草圖,第二天專門跑去加工。

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工作中的王小雲對自己的服飾穿搭很考究

對女兒的時尚選擇,王小雲很信任。王小雲說自己其實也很愛逛街很有自己的主見,以前去英國的時候還會專門去百貨裏挑皮鞋,但女兒新潮的審美建議,自己也很受用。“年輕人總有一些新的想法,而且91抖音成长人版破解安装也得多學習接受新的東西。”

王小雲說,自己很自信自強,這是來自母親的饋贈。王小雲的母親做事幹活幹脆利落,把有五個孩子的家打理得井井有條,這種風格也讓她養成了簡單直接高效的習慣。但比起生活上的影響,母親對她品格的養成,影響更深遠。多年以來一直站在教育的第一線,隻是因為在王小雲心裏,學習的目的不是為了賺錢,而是為了學有所成報效國家。無論是當她走進山大成為大學生時,還是開始挑戰MD5時,這份想法都從未變過。

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董卿《朗讀者》節目中專訪王小雲

不過,和以前的女科學家不同,王小雲並不介意別人稱呼她為“女科學家”。對著董卿,她說自己的成績和性別沒有關係,隻是在自己應該在的位置,努力做好的自己該做的事情,學一行做一行,做一行愛一行。這份堅持無關性別,隻關乎自己。目前在王小雲的團隊裏,女性科研工作者的比例超過了一半,王小雲說,她們加入到自己隊伍的原因,是因為足夠出色。

因為熱愛,所以專注,因為專注,更加美麗。當王小雲用自己在密碼學上的突破,讓91抖音成长人安装的生活更加美好時,她的美麗早已光芒四射。

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