阿楓
王小云是未來科學(xué)大獎首位女性獲獎?wù)?。她從事的密碼學(xué)在常人眼中晦澀難懂,但卻與我們的生活息息相關(guān),小到行李箱、電腦、手機密碼,大到上億張銀行卡、整個國家的網(wǎng)絡(luò)安全,涉及隱私及數(shù)據(jù)保護(hù)、芯片安全。王小云創(chuàng)造出全世界領(lǐng)先的密碼分析方法,破解了很多國際通用的算法,對中國密碼學(xué)事業(yè)作出巨大貢獻(xiàn)?!懊艽a學(xué)界的巾幗英雄”“震驚世界的巾幗密碼專家”,這是國內(nèi)一些新聞報道對王小云的評價。
1966年,王小云出生于山東諸城一個教師家庭。她的父親畢業(yè)于諸城師范學(xué)校的數(shù)學(xué)與化學(xué)班,受父親影響,王小云從小就對數(shù)理化表現(xiàn)出濃厚的興趣。
由于高考數(shù)學(xué)成績優(yōu)異,她報考了山東大學(xué)數(shù)學(xué)系。當(dāng)時,山東大學(xué)數(shù)學(xué)系師資力量雄厚,授課的都是著名數(shù)學(xué)家潘承洞等專業(yè)上非常優(yōu)秀的教授。
1987年,王小云考上山東大學(xué)的研究生,師從著名數(shù)學(xué)家潘承洞學(xué)習(xí)解析數(shù)論。一年多后,在導(dǎo)師的建議下,王小云轉(zhuǎn)學(xué)密碼學(xué)。這個決定成為她科研生涯的一大轉(zhuǎn)折點。
獲得山東大學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)專業(yè)博士學(xué)位后,王小云留校任教。沒有科研經(jīng)費,她就在僅有的一張小書桌上開始了她的密碼研究?!皠傞_始,感覺學(xué)習(xí)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。”這勾起了王小云對看似枯燥的密碼學(xué)研究的興趣。
從零起點開始一個新方向的研究,其難度不言而喻。好在王小云有強大的數(shù)學(xué)知識做支撐,經(jīng)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(jìn)步獎一項!因此2002年,36歲的王小云晉升為山東大學(xué)教授職稱。
此后,王小云一面忙著帶研究生,一面攻讀密碼學(xué)知識。短短5年,她就破解了HAVAL-128和RIPEMD等算法,但科研永無止境,王小云還有更遠(yuǎn)大的雄心壯志,她要破譯國際公認(rèn)最先進(jìn)、最安全的密碼。
指針指向2004年,美國加州圣芭芭拉召開的國際密碼學(xué)會議上,全球密碼學(xué)界因為一個中國女性而轟動,因為她破解了全球最安全的密碼算法哈希函數(shù)MD5和SHA-1。多年來,哈希函數(shù)MD5和SHA-1是國際上公認(rèn)最先進(jìn)、應(yīng)用范圍最廣的兩大重要算法。廣泛應(yīng)用于金融、證券等電子商務(wù)領(lǐng)域。按照常規(guī)方法,即使先進(jìn)的計算機也需運算100萬年才有可能破解。
在國際密碼大會上,王小云首次宣布了她及研究團隊的研究成果——對MD5和SHA-1密碼算法的破解結(jié)果,現(xiàn)場學(xué)者驚嘆之后報以熱烈掌聲。人們擁向講臺向她表示衷心的祝賀,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。
王小云說:“現(xiàn)在看來,當(dāng)初選擇這個研究方向是冒著很大風(fēng)險的,事實上這個方向里的科學(xué)家,99%的人永遠(yuǎn)也不會取得成功。但我對這個問題很感興趣。”彼時,她的導(dǎo)師潘承洞教授已經(jīng)去世整整20年了?;貞浧饘?dǎo)師,王小云依然充滿感激之情:“我非常感謝潘老師當(dāng)時給我指明了一個非常正確的研究方向?!?/p>
王小云針對MD5和SHA-1的破解,導(dǎo)致《華盛頓時報》發(fā)表報道稱,中國解碼專家開發(fā)的新解碼技術(shù),可以“攻擊白宮”。王小云卻表示:“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(jìn)從來不是為攻擊別人,而是為了保護(hù)自己?!?/p>
計算機網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)還有大數(shù)據(jù)、云計算,這些人們已經(jīng)熟知的科技場景,都離不開密碼技術(shù)的支撐,需要密碼來解決安全問題。王小云曾將密碼比作鑰匙:“沒有密碼的保障,就相當(dāng)于有人偷了你家里的鑰匙,可以隨時自由進(jìn)出你家,而你卻渾然不知。”
王小云不光是一位了不起的科學(xué)家,對于生活質(zhì)量也從來不打折扣:她拿手的紅燒排骨深受學(xué)生歡迎;她會將家里收拾得井井有條,一塵不染;家中陽臺上一年四季都有鮮花,蘭花、牡丹、梅花……家里養(yǎng)的花多達(dá)數(shù)十盆。“推導(dǎo)數(shù)學(xué)難題、破解密碼算法比較熬人,需要找一件事情讓自己放松、休息。”王小云說,“澆水、種花可以換換腦子,讓我思維更快一點?!?/p>
王小云和從事醫(yī)學(xué)研究的劉瑞田于1991年結(jié)婚,女兒在四年后出生。1996年起,王小云開始著迷于HASH函數(shù)的安全性分析,由于分析過程中需要借助計算機的編程,并且需要不停打印,她自己獨創(chuàng)的“比特分析法”的分析表格。而每次打印,都需要專程到數(shù)學(xué)系機房里的激光打印機上進(jìn)行,有時甚至要排隊等上很久。
為了節(jié)省往返于學(xué)校和家之間的時間,也為了方便照看孩子,王小云和丈夫商量后,花掉了當(dāng)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”,這是90年代中期,每個大學(xué)老師夢寐以求,卻沒有幾個人敢于真正付出的舉動。
就這樣日復(fù)一日、年復(fù)一年,王小云相繼在家中攻破了SHA-0、MD4、HAVAL-128、RIPEMD、MD5、SHA-1等哈希函數(shù)算法。盡管她的工作在國際上引發(fā)巨大轟動,但國內(nèi)知道的人并不多,連她的閨蜜都說:知道你很會做數(shù)學(xué)題,但沒想到做了這么重要的工作。
“我自己也沒覺著自己的工作有多么了不起,每次破解一個算法后也就和家人私下高興幾天,然后繼續(xù)過日子了?!蓖跣≡普f。
王小云的科研秘訣就是高效、專注。她的科研工作量有多大?舉個例子,一條“攻擊”線路第一輪有16步,而她電腦里保存比較好的“攻擊”線路足足有17條,還有那些測試了行不通的線路,是個難以想象的數(shù)字。
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,她大部分是手算,包括那兩個國際最安全的密碼,也是被她采用大量的手算攻破的!憑借在密碼學(xué)上的突出成就,王小云在2014年榮獲中國密碼學(xué)會“密碼創(chuàng)新獎”特等獎,2017年當(dāng)選為中科院院士!