王小云:连破两项美国顶级密码,获得711万奖励,美国不淡定了

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文| 季夏

编辑| 季夏


如果一个国家没有密码做保障,就好比一个人的家门钥匙被偷了。自二战以后,世界各国就一直致力于研究更加复杂的密码算法。

其中,美国在1992年推出了世界上最难破解的密码——MD5。美方还宣称:即使是使用世界上运行最快的计算机,也需要200年的时间才能破译!

然而令人没想到的是,在该密码面世的第12个年头,一位来自中国的宝妈却提前将其破解。

美方得知此事后瞬间就不淡定了,连忙更换成另一套高难度的SHA-1密码。岂料,这位宝妈仅仅花了6个月时间就再次破译成功!

那么,这位宝妈究竟是谁?她是如何做到令全世界为之震惊的呢?

1.巅峰时期突然转行

此人名叫王小云,她的名字虽然简单,但是人可不简单。1966年8月,王小云出生于山东诸城,她的父亲是一位数学老师。

王小云本就天资聪颖,在父亲的引领下,她更是对数学产生了浓厚的兴趣。从小学到高中,王小云的数学成绩一直名列班级前茅,各项公式算法对她来说都是手到擒来。

1983年,王小云考上了山东大学数学系。进入大学之后的她继续在数学的道路上努力钻研,她不喜欢墨守成规,常常另辟蹊径,不断研究出新的计算方法。

当时山东大学的有一位名叫潘成栋的副校长,此人还是一名在数学界颇有建树的教授。

潘成栋认为王小云很有数学天分,于是便给她布置了一些考题,如果她能通过测试,就亲自将其收下。

王小云得知潘教授要收她为徒时,顿时欣喜万分,后来她也没有辜负对方的期望,顺利完成了考题。潘成栋看着王小云的作答过程,脸上也露出了满意的笑容。

在潘成栋的引领下,王小云的数学能力一飞冲天,顺利地读完了本科、研究生和博士。

1993年,王小云博士毕业,此时的她年仅27岁。当时好几家公司向这位年轻的女博士纷纷递出了橄榄枝,但是王小云却谢绝了这些高薪的工作,选择了留在本校任教,同时继续钻研数学。

潘成栋对于王小云不慕名利的人生态度很是欣赏,但是他并没有鼓励对方继续在数学上深造,反而提议让其转行研究密码学。

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。在当今时代,密码学广泛应用于金融和互联网。

它虽然晦涩难懂,但却是网络安全的支撑技术,同时也与人工智能、区块链、物联网、大数据等领域密不可分。

除此之外,密码学还是守卫国家安全的核心技术,深受世界各国的重视。

不过,现代密码学学科是1976年才开始发展的,即使到了1993年,它在中国也依旧冷门。

与密码学相比,莘莘学子对数学更有兴趣,毕竟从小就开始接触了。但也正因如此,好多人都在数学这条路上挤破了脑袋,王小云虽然也很有能力,但是在该项领域却很难有所建树。

既然如此,为何不及时调转方向,去研究国家缺乏且需要的密码学呢?

在多年的相处中,王小云十分了解自己的这位导师,她相信对方的判断。因此,王小云几乎没有太过纠结和犹豫,就积极投入到了密码学的研究领域。

说做就做,王小云掏空积蓄去买了电脑、激光打印机和扫描仪,一副要在该领域闯出一片天的架势。

起初,王小云觉得学习密码很简单,但是随着研究得深入,她愈发感到其中的高深莫测。

王小云发现破解密码就像走迷宫,而每套密码在诞生之前都经历了一遍遍地确认,所以用传统的方法和思维根本破解不了。

即使聪慧如王小云也不免在研究的过程中多次碰壁,并陷入思维的迷宫里,迟迟找不到出口。

但是王小云并没有气馁,她反而觉得难才有意思,才有挑战性!

破解密码最需要的就是勤奋和灵感,那段时间,王小云废寝忘食,熬夜攻关,每当脑袋里蹦出来一个灵感,她就要第一时间记录下来,并持续推导下去。

经过不断地尝试,王小云找到了窍门,她在密码学上的造诣可谓是突飞猛进。从1997年到1999年,她先后破解了HAVAL-128、RIPEMD等国际顶级密码,到了2001年,她已经是国内知名的顶级学者。

然而,人们不知道的是,王小云除了是一名学者之外,她还是一位妻子,一位宝妈。

2.震惊世界!连破两项美国顶级密码

王小云早在1991年就与一个名叫刘瑞田的男子结婚,对方也是一位博士,主要研究治疗重大疾病的生物技术药物。

两人在1995年时有了一个可爱的女儿,而王小云也就是在怀孕期间,开始研究起世界上最难破解的密码——MD5。

怀孕的她依然像往常一样在电脑桌旁,一坐就是一整天,除非丈夫提醒,她才会站起来活动活动。

孕妇本就不宜劳累,王小云的行为自然引起了腹中宝宝的抗议。好在身体并无大碍,不过医生建议她远离电脑,减少工作。

闲下来的王小云浑身不自在,她除了浇浇花,做做饭就没有别的事情可做了。就在她百无聊赖之际,她突然想起了美国专家研发的MD5。

王小云一下子来了精神,她以打发时间为由说服了丈夫,而后到学校带回来了相关资料,并购买了新的一批书籍。

要知道,一种密码算法的破解往往需要花费10年以上的时间,且成功率只有1%左右!

因此,美方曾骄傲宣称:“MD5是世界上最安全的密码,即使是使用世界上运行最快的计算机,也需要200年的时间才能破译!”

MD5密码的分析过程的确很艰难,王小云在破解的时总是因为一个小小的错误就前功尽弃。而且,那时候的她还没学过编程,大多时候是采用手写推导的方式。

因此,即使经过了数以千次的计算和推导,她还是没能破解MD5。不过,王小云的耐心超乎常人,她没有焦急,没有盲目,而是像往常一样该做家务做家务,该奶孩子奶孩子,每当灵感冒出时她便立即尝试。

如果有进展,王小云会很高兴,即使失败了,她也不在乎,大不了重来。十年磨一剑,出鞘必锋芒。多年来,经过不懈的修改,王小云终于成功了!

2004年8月,在美国加州圣芭芭拉国际密码大会上,王小云潇洒利落地站在演讲台上。只见她身材中等,齐耳短发,戴着一副金边眼镜,双眼里透过镜片露出坚定的目光。

王小云信心十足地向台下的学者们讲解了MD5密码算法的破译结果。她话音刚落,全场便响起了雷鸣般的掌声。

与台下那些老专家相比,王小云研究密码学的时间是不长的,然而就是这样一位初出茅庐的新人却震惊了在场的所有人。

众人的反应令王小云万分惊喜,但是她很快就稳住了心神,而后又向人们展示了HAVAL-128、MD4和RIPEMD的密码破解过程。

这三种算法的难度仅次于MD5,也是该领域难以破解的谜题。当王小云刚刚讲到第三个算法时,全场再次荡起潮水般的掌声,余音绕梁,经久不息……

会后,诸位专家纷纷上前与王小云握手,并向她表示祝贺,甚至还有人直接邀请她跳槽,并当场许诺了高昂的工资和研究资金。

王小云笑着婉拒了,表示自己做这一行业并不是为了钱,而是为了国家和人民的安全。

此事经媒体报道后,立即引起了社会各界的广泛关注。很快,美国国家标准与技术研究院就宣布:美国信息加密系统已停止使用MD5,并改为SHA-1代码。

SHA-1是由美国国家安全局开发的,它的复杂性不亚于MD5,甚至更为先进。

此时,大洋彼岸的王小云在密码分析上已经达到了炉火纯青的地步,而且她的头脑还没有从破解MD5的热乎劲里走出来,SHA-1的出现无疑令她再次兴奋了起来。

6个月之后,美国外籍科学院院士阿迪·萨莫尔宣布,SHA-1也被中国专家王小云破解了。

从此,王小云享誉世界,各国专家十分好奇,这位年轻的中国女博士是如何做到的呢?

3.培育科研人才,捍卫祖国安全!

王小云曾公开说过:我是学基础数学出身,我把这两个算法都看成一个比较特别的数学函数,所以在分析过程中就发现了很多规律。

当然,破解一套密码需要很多因素,除了知识和灵感之外,还要有坚持下去的耐心。王小云也曾说:“任何一个人如果坚持10年做一件事,并且专注且高效,那么基本没有不成功的!”

在破解了MD5和SHA-1之后,王小云并未躺在功劳簿上吃老本,而是继续带领团队前进。

为了设计出更加先进的国际标准密码算法,美国国家标准技术研究院曾向全球密码学者征集设计方案。

醉心于密码学的王小云也曾参与过数年的国际设计,但是后来她却调转方向,开始研究起国内标准密码算法的设计。

随着时代的发展,密码已经成为了一项国之重器,它在战争年代能够克敌制胜,在和平年代能够捍卫安全,这一点王小云从未忘记!

皇天不负苦心人,在王小云和其他一众密码学专家的刻苦研究下,我国第一个基于哈希函数设计的算法SM3成功问世!

该密码的出现改变了数十条新标准,具有极高的安全性,为我国交通、电力系统、金融系统,甚至航空航天技术的发展都提供了强有力的保障!

2017年,王小云凭借着自己的才能当选为中国科学院院士,两年后,国家又为她颁发了密码创新特等奖,奖金高达711万元。

然而,王小云在拿到奖金之后,竟然第一时间捐给了科研项目,这是因为她始终牢记国家的恩情。

众所周知,做科研需要花费大量的资金,一开始王小云的确是依靠自己的收入,但是后来国家发现了她的才能,于是便给予了经费支持,而且每年的支持力度都在提升,甚至是数十倍的增加。

正是因为没有了后顾之忧,王小云才敢撸起袖子加油干,最终在密码学领域闯出了一片天。

在王小云成长的过程中,她清楚地明白道高一尺,魔高一丈,研究密码学其实就是研究攻与防。

学者们要做的无非就是不断分析密码系统的漏洞,同时发现新的密码算法,以此来推动密码学的发展。

因此,要想让中国的密码学位居世界前列,仅靠一个王小云或者一个团队是远远不够的,我们国家需要大量的密码学科研人才,只有注重人才培养,才可以在世界争锋中立于不败之地!

其实早在2009年,王小云便受聘为清华大学高等研究中心杨振宁讲座教授,清华大学长江学者特聘教授,以及山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室主任等等。

她此刻最想做的就是尽自己毕生所学,去帮助更多的学子在密码学领域努力奋斗。

因此,在学生们的眼中,王小云导师总是特别严厉,他们的论文必须尽善尽美,哪怕有一丁点缺陷,都要打回来重新研究。

但是学生们又十分喜爱这位女导师,因为她虽然严格,但是又很慈祥。她总是很有耐心地和学生沟通,主动去了解他们的具体情况,并为之制定出对应的培养计划。

学生们在明确研究方向之后,往往事半功倍,更加愿意在密码学领域展开深入的研究。

在大数据的时代里,无论是个人还是集体,都喜欢把信息上传到“云”。如果大数据泄露,很多人的隐私就会暴露无遗,届时社会就会一片混乱。

但事实上,我们并未遭遇这样的情况,这正是因为有无数个像王小云这样的专家为我们保驾护航。

为了国家,为了人民,密码学在未来还会不断地向前发展,他国越是难以攻克,我们就愈发放心!

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页面更新:2024-05-07

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