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(yè)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(yè)和家庭的雙成功。她是怎么做到的?
王小云中等身材,衣著得體,齊耳短發(fā),戴一副金邊眼鏡。她看起來穩(wěn)重而又時尚,睿智雙眸中透著職業(yè)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(shù)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(fā)展做貢獻。見王小云對物理感興趣,畢業(yè)于諸城師范數(shù)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(yè)建設中去!
但高考時,王小云的物理成績發(fā)揮失常,反而數(shù)學考的很好,無奈之下才改了志愿。
王小云說,她的數(shù)學成績優(yōu)異也得益于父親?!霸谖覀兘愕軒讉€上小學時,父親就很注重培養(yǎng)孩子們對數(shù)學與化學的興趣,像雞兔同籠這些稍微復雜的數(shù)學題目,我們小時候都做過?;謴透呖己?,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?!拔野殖D暝谕饨虒W,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?!?/p>
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?!叭伺c人之間的差距,就是源于思維方式的差異?!?/p>
考入山東大學數(shù)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(shù)學家拉馬努金未經證明的數(shù)學公式題。一個成績優(yōu)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(shù)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(yè)后留校任教,同時還在導師的建議下,將研究方向從“解析數(shù)論”改為新興的“密碼學”。潘承洞院士相信,數(shù)學成績優(yōu)異的王小云,未來一定會大有建樹,為國家網絡數(shù)據安全方面做出非凡貢獻。
“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(fā)現(xiàn)還是挺難的,但也覺得越來越有意思?!边@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(lián)網等多方面的安全問題。比如現(xiàn)在大家經常使用的網絡銀行業(yè)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(chuàng)立和破解中發(fā)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(xiàn)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?!钡跣≡撇幌嘈牛琈D5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(chuàng)造的一次里程碑式的成就。因為這名中國女性的出現(xiàn),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(fā)現(xiàn)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(shù)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?!蓖跣≡菩南?,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(xiàn)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?!睆拇耍跣≡圃趪H密碼學界,讓全世界跟著中國跑!
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(qū)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(shù)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(fā)展的時代,密碼信息是國家各行各業(yè)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?yōu)槲覈O計了第一個 Hash函數(shù)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(shù) 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(chuàng)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(shù)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(xiàn)磨的咖啡。
王小云和從事醫(yī)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(chuàng)的分析法表格,但每次打印,都需要專程到數(shù)學系機房里,排很久的隊等那一臺激光打印機。為了節(jié)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(xù)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(xù)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(yǎng)了一陽臺的花。
當談起女兒時,王小云表現(xiàn)出了母親特有的關愛和對女兒的絲絲歉意?!八龔男【蛯ξ膶W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(yǎng)。但后來女兒的藝術特長還是逐漸顯露出來,現(xiàn)在她從事珠寶設計工作,倒也符合她的興趣愛好?!?/p>
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(fā)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(yī)學工作又需要大量的專業(yè)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(xiàn)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(yǎng)出更多優(yōu)秀的學生,才可以使中國密碼研究更長久地走在世界前列?!蓖跣≡普f,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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