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宝妈连破美国两项顶级密码,国家奖励711万,这个山东女人厉害

2022-05-20 20:43:56

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2004年8月17日,美国加州圣芭芭拉召开国际密码大会,一位女科学家面带微笑走上讲台。她平静地宣布:“我的研究团队,已经发现了MD5国际密码算法存在漏洞。”

此言一出,犹如在密码界投下的一颗重磅炸弹。

随后,她的报告,被雷鸣般的掌声打断数次。其中一名英国密码学家,因为手骨折没有办法鼓掌,就用手不停地拍大腿。国际著名的密码学家Lenstra说:“我参加了美密会开始的所有会议,但从未经历过这种场景。”

MD5是美国顶级密码。科学家曾经预言,要破解MD5,至少需要上百万年的时间,而这位女科学家,仅用十年就做到了。

更令人震惊的是,几个月后,她又破译了国际通用密码SHA—1,这是公认的最安全的密码,此举再一次震惊整个密码界。

这位神奇的女科学家是谁?她就是王小云,中国密码专家。坐月子期间,破译了人类的顶级密码。

破解两大国际密码算法

在一些电影大片中,常有特工破解密码的惊险镜头,短短几秒钟,特工成功地进入对方的内部系统。或许是电影造成的刻板印象,我们以为密码就是简单的口令,其实并不是。

王小云从成功破解MD5到获得国际认可,发生了几件有趣的事。

2004年国际密码大会期间,一大清早,比哈姆教授找到王小云,他说:“你的MD5的结果是错误的。”王小云说:“肯定没错。”

两人开始演算,从最后一步推到第一步,结果两个人推导出的结果不一样。

王小云说:“我们两个,有一个人的初始值错了。”比哈姆教授打开电子版的书,把初始值输进去,说:“祝贺你,你破解了MD5,这是我一生的梦想,你赢了!”

大会主席黑沃斯教授,得知王小云破解了MD5非常激动。他破例为王小云安排了15分钟的报告时间,而别人的报告时间一般是两三分钟。

MD5的设计者、图灵奖得主李维斯教授,写信给王小云:“虽然我不愿MD5倒下,但是大家必须推崇真理。”

似乎所有的成功是意外和惊喜,而走向成功的过程却都是日积月累。

从1995年开始,王小云涉猎密码方面的研究,一开始她也觉得有难度,但后来从数学的角度思考,她慢慢发现了许多规律。王小云打交道的密码,就是密码的底层运行规律,她的任务就是让偷密码的人,找不到打开密码的路。

起初王小云打算和学生一起破解MD5,但学生觉得这个事情太难了,王小云便自己研究。

工作之余的零碎时间,她全部投入到研究MD5之中。后来,王小云怀孕了,不能过多接触电脑,就用手写公式推算。王小云的数学模型有几百个方程式,都是用手一个个演算出来的,她写了400多页纸。

女儿出生以后,王小云一边抱着孩子,一边想着那些数字,一旦脑中有某种想法,就立即拿纸笔记录下来。等女儿睡觉后,她就继续演算,在坐月子期间,她成功破译了MD5。

国际密码大会后,两位外国密码学家用自动化搜索破译MD5,与王小云用手推算的效率是一致的。王小云感到很欣慰。

在MD5被破译之后,美国立即召开研讨会:MD5已被破译,赶快停用。此后,王小云把目光投向有着“白宫密码”之称的SHA—1。

当时正值寒假,数学院机房里所有的电脑都空出来了。王小云让所有电脑,都来运行SHA—1的推演。本以为多台电脑一天可以运算出来,可她等了八天,都没有任何进展。王小云决定自己推算,她相信自己的推导能力。

她说:“当众多方程式出现矛盾,推演陷入困境时,计算机也不知道正确的路径,它就崩溃了。而我知道需要调整哪些路线。”经过一段时间的手动演算后,她找到了运行程序。

2005年2月14日,王小云把破译SHA—1的论文,投给了美密会的密码专家。第二天,世界密码大会召开,会上宣布SHA—1已被破译。

美国国际标准与技术研究会随即宣布:“美国政府将在未来五年内,全部停用SHA—1。”

10年时间,破译了两大国际密码算法,王小云改变了中国在密码世界的地位,国家为此奖励她711万元。密码学领域最权威的两大刊物,将“2005年度最佳论文奖”授予她,现代密码学的奠基者shamir称赞:“王小云是密码界的一颗新星。”

兴趣造就密码天才

王小云在密码上取得的成就,与她的浓厚兴趣密切相关。

1966年,王小云出生于山东诸城,从小到大成绩优异。在高中时,她是学校的理科学霸,物理常年位居诸城一中第一。她期待进入大学以后,继续学习物理,然而在高考时物理发挥失常,她选择进入山东大学数学系。

在学习数学的过程中,王小云发现数学里,有许多未解之谜。一般人觉得数字公式很枯燥,但她认为,推演千变万化的数学公式其实很有趣。她迷上了数学,并展现出过人的数学天赋。

有一次,老师布置了一个印度公式的推演作业,别的同学用了一个月的时间才运算出来,而她只用了一周就推演出来。著名的数学家潘承栋,发现了王小云的数学天分,果断收下王小云作为弟子,而此前他从未收过女学生。

王小云决定,将理论数学作为自己的事业。没想到一个偶然机会,她转换了研究方向。

有一天,导师潘承洞问王小云:“想不想学密码学?”王小云一口回绝:“不想。”老师想让王小云接触一下密码学,就安排她去西安电子科技大学听课。听了几堂密码学的课以后,王小云觉得密码很有趣。

她在西电的图书馆里,借阅了关于密码学的书。简单的二进制组合,却蕴含着复杂的变化和各种可能性,这吸引了她,于是她决心投入到密码学的研究之中。

博士毕业后为继续在密码学领域研究,王小云选择了留校任教。密码学的研究是个孤独而清贫的过程。她拿出家里所有的钱,在家里配备了电脑、扫描仪、打印机,她心想:“不管能不能研究出来,我一定要尝试一下。”

沉浸在密码的世界中,王小云沉思和演算。她在密码的迷宫里,忘我地探索出路。在别人看来,与数字打交道耗费大量脑力,应该很疲惫,王小云却说:“学一行爱一行,干一行爱一行,自从研究了密码,我就找到了其中的乐趣,一发不可收拾。”

在一档科普节目中,有人问王小云:“为什么我们需要密码?”她说:“密码相当于钥匙,没有密码的保障,就相当于你家里的钥匙被人偷走了,别人可以随时进出你家。”王小云为大家揭开密码学的神秘世界,吸引更多的人走进科学。

怀有兴趣,是王小云认为学好密码学的重要因素。密码用字符进行信息变换,掌握世界的奥秘。王小云说:“密码学就是设谜与猜谜的过程,身在其中,乐趣无穷。”

不忘初心,追逐梦想

当王小云即将博士毕业时,导师曾把她推荐到国内一家颇具实力的企业,拥有很高的薪酬。王小云和丈夫都是来自普通家庭,亲朋好友们都为她感到心动,而她最终选择留校,继续从事科学研究。

她知道眼前的利益是暂时的,如果被眼前的利益迷惑,就永远不可能实现自己的理想。

王小云带的博士生于洪波说起王老师,充满了敬佩之情。他说:“现在高校里,许多导师出去兼职赚钱,而王老师全身心地投入科学研究。在破译密码的最后阶段,她没有节假日和双休日,一直守在电脑旁或用手演算。”

她告诉学生,只问耕耘,不急收获;只要耕耘,定有收获。正是她对梦想的执着追求和不懈努力,才取得了今天的成就。

王小云连破多个国际密码算法,受到国际密码学领域广泛关注,许多国家向她抛出橄榄枝,并以相当优厚的待遇聘请她,她都拒绝了。她说:“科学家要把国家的责任放在第一位,我的初心是为了保护国家网络安全,任何条件都比不上祖国的需要。”

王小云曾回忆起读书时期,导师潘承栋对学生语重心长地说:“你们将来不管是出国,还是做访问学者,两年或三年就要回来,坚决立足于国内发展。”

导师的话深深地刻在她的心里。在破译MD5、SHA—1之后,王小云放弃参与设计美国邀请的新国际标准密码算法,着手设计国内密码算法。

此后,王小云和国内其他专家,全力投入研究,设计出了我国的密码算法。这套密码算法安全性能非常高,为我国的多个行业保驾护航,现在一直沿用在我国交通、电力、金融等多个系统,并运用在中国航天工程所用的通信加密上。

王小云说:“破译密码非常重要,只有不断破译密码,才能建立更标准、规范的密码体系。”

一路洒下汗水,一路收获芬芳。2005年,王晓云受聘为清华大学高等研究中心杨振宁讲座教授。2017年11月,她当选为中国科学院院士。2019年,她获得第四届未来科学大奖数学与计算机科学奖,成为未来科学大奖第一位女性获奖人。

王小云秉持初心,不被利益诱惑,一直为守护国家和人民的信息安全努力。她犹如一个英雄手持长矛,不断攻击密码算法铸就的坚盾固牌,为国家和人民建造更为牢固的信息阵地。她说:“事实证明,只要我们感觉能做,就一定要做到最好。”

女科学家的优雅与诗意生活

在大众的印象中,科学家是严谨刻板的,如同陈景润。但王小云是一个充满生活情趣的人。

在朗读者的舞台上,王小云着装时髦,开朗乐观,侃侃而谈。王小云说:“我想告诉大家,在科学领域,优秀的女性也是美丽的。”

王小云其实很爱美,她常常化着淡妆,穿着喜欢的衣服去上班。即使在家工作,她也保持正常的工作状态。她说:“我在家工作时,也讲究仪式感。给自己化个淡妆,涂上口红,把头发梳好,换上出门穿的衣服,一切准备好之后,才开始在书桌上工作。”

常有人说王小云教授衣着得体,有品位,她说:“我穿的衣服,戴的首饰、围巾,都是女儿设计挑选的。”有一天,女儿得知王小云要出席一场颁奖典礼,当天晚上便精心为妈妈挑选好衣服,搭配好首饰。王小云出席各种场合,呈现出优雅大方、温婉洒脱的气质。

王小云的女儿在参加面试时,被问到最想做的事情是什么,她回答说:“给科学家设计首饰。”面试官当场就决定录用她。

日常生活中,王小云喜欢养花,家和实验室里都培育了花。她养的花儿娇艳欲滴,盆栽青翠养眼。她爱整洁,去过她家的人都说,她家的地板特别干净,一尘不染。她说:“在美好的环境下,工作更有灵感,生活更舒心。”

王小云擅长做菜。她的学生说:“王老师做的排骨鲜香味美,我们都喜欢吃。她烧排骨,用小火熏、大火煮,还要收汁。”她做菜如同演算数学一样,有一套程序,蒸鱼又快又香。

一般都市家庭,中午的饭菜都凑合,而她会认真地做营养丰富的午餐。丈夫出国去做访问学者,她去探亲,一周之内,给丈夫做了四次韭菜饺子。

董卿说:“女性的美不仅仅是外形或者成就,而且应该是女性突破自我,去影响和改变这个世界的能力。”

王小云充分展示了女性的美。她的工作和生活都充满了情趣,她用理性的智慧和对美的追求,改变了大众对于科学家的认知。女性既能实现梦想,也能艺术地生活,惊艳世界。

王小云以科学家的理性笃行,肩扛国家赋予的责任使命,坚定地修筑国家和人民信息安全的大堤。

探索真理没有止境,未来任重道远。王小云一直坚定地往前走着,她说:“生命就是一种奋斗,不能奋斗,就失去了生命的意义与价值。能奋斗,这个世间就很少有不能征服的困难。”

祝愿王小云不断突破人类密码的局限,优雅地向世界展现更精彩的女性魅力!

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【文|海风】

【编辑|丹尼尔李】

【排版|毛毛雨】

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