如果问世界上最安全的国家在哪里？那我们身处的中国肯定当之无愧！战争、疫病、暴乱、饥荒，所有的危险都被我们强大的祖国挡在千里之外！但很多人不知道的是，就算在网络这样的虚拟世界里，中国也筑起了一座技术长城！而筑起这座长城的砖块，就是与我们密切相关的密码学！

但很多人不知道的是，中国最传奇的密码学专家，最初其实只是一个家庭主妇。但就是这个家庭主妇，不仅在带孩子期间，让美国号称世界最强的密码技术成为了摆设，还让中国的密码学一度反超走到世界顶尖！接下来，大东就结合这位密码学大神传奇故事，为大家详细解读一下密码学的技术原理以及现代意义，看看中国这座信息壁垒对我们普通人而言有多重要！

密码学 改变战争形态的技术

战争是推动人类技术进步最为重要的因素，而密码学则是推动战争形态改变的核心技术！密码技术的发展史几乎等同于人类战争史。可以说，谁取得了密码攻防的胜利，谁就获得了战争上的优势。

例如在第一次世界大战期间，就是因为英国成功破解了德国的“齐默尔曼电报”，才使得美国放弃中立地位而对德宣战，最终导致英国为首的协约国赢得了战争胜利。到了第二次世界大战时期，密码学的重要性更是迎来了井喷式的增长。凭借着盟军对德国和日本密码的破译，才取得了中途岛海战、山本大将设伏等诸多关键战役的胜利，最终加速了战争结束的进程。总的来说，密码学对于战争以及国防安全而言是极为重要的！

破译电报

而到了现代，战争也不再局限于枪支炮火，进而发展成为了贸易战争、网络战争、信息技术战争等。而此时密码学在金融、公安、能源、交通、税务、通讯等涉及国家主权、安全、发展利益的领域，就成为了第一道也是最为重要的一道信息堡垒。

但遗憾的是，由于中国在信息技术领域的起步较晚，以及基础科学领域的薄弱。导致我们在密码学方面的发展相对欧美日韩的发达国家较为落后！甚至我国使用的很多密码系统的标准、算法都由西方国家牵头制定，而我们只能作为使用者和实施者。如此一来，如果密码系统中存在漏洞和后门，我们根本无法控制。

密码系统

最重要的是，如果我们在密码学领域不能实现独立，那我们的信息技术乃至国防安全都无法保障，这是永远不可接受的。因此，发展密码学一事中国势在必行！不过密码学作为一种原理极为复杂的技术，所牵扯的领域其实极为庞大！想要搭建一个完善的体系也十分困难。那具体难在哪呢？

神秘的密码学

密码学 不仅仅只是密码

说到密码学很多朋友都会率先想到银行卡密码、手机密码等！但这些我们日常生活中所见到的密码，却算不上密码学。充其量只能算是登陆口令。真正的密码学，指的是一种完成加密和解密过程的系统。是指通信双方按固定的算法进行信息特殊变换的一种重要保密手段。

保密手段

做个形象的比喻：真正的密码系统其实更像是一把大锁。里面按照各种机关装置将物品锁住，而我们日常中所用的口令只不过打开密码系统的一把钥匙而已。也许开锁的钥匙结构非常简单，但是这把锁的设计制造却极为复杂。而密码学的意义便是围绕这把锁进行学习。

一方面教我们设计让别人破解不了的’密码锁，另一方面则是研究如何破解别人的密码锁。正因如此，密码学也分成了两个分支，即密码编码学和密码分析学。前者主要研究对信息进行变换，以保护信息在信道的过程中不被敌手窃取、解读和利用的方法。后者则主要研究如何分析和破译密码，也称为密码攻击。但无论是哪种方向，都要保证密码算法必须极为复杂，只有这样才能保证信息的安全性！

目前国际上主流的密码算法，一般都是涉及数学、物理等基础学科，且一定是这些领域中最难，最复杂的东西才会被用到密码学中！例如最为著名的哈希函数算法，就是密码学的支柱算法之一。为此美国还推出了号称世界最强算法之一的“MD系列”密码算法。到了MD5时代，美国还声称，就算用上超级计算机来进行破译MD5算法，也需要上百年的时间，其自信程度可想而知！直到中国的王小云院士横空出世，一举将这一算法变成了笑话！

王小云院士

家庭主妇 让美国密码成摆设

时间回溯到2004年8月，在美国加州举办的国际密码学会议上，一位相貌平平的中国女学者，面带微笑地走上了讲台！起初台下的各国学者不以为意，然而等到女学者开口后，却引得一片哗然。因为她宣布，自己的团队已经发现MD5 等四大国际著名密码算法的漏洞。紧接着，她就开始不紧不慢地陈述自己的研究成果。当一个个理论以及发现被抛出，台下掌声雷动，甚至一度打断她的报告！

加州密码学会议

会后无数国际高校以及政府机关，向这位女学者开出千万年薪进行招揽。但幸运的是这位女学者不为所动，毅然决定继续报效自己的祖国。而这位有着国之傲骨的女学者，就是未来的中科院女院士王小云！

值得一提的是，王小云院士此前并非专业的密码学专家。作为数学天才的她最初是在山东大学数学系内任教。直到接受国内顶尖数学家潘承洞院士的建议之后，王小云才正式开始钻研密码学。

艰苦学习

此后王小云院士，一边教书、一边照顾孩子家庭、一边主导攻克密码学算法。身兼教师、家庭妇女、密码学专家等多个职业。当然，功夫不负有心人。终于在2004年，王小云宣布成功破解MD5、HAVAL—128、MD4和RIPEMD等四个著名基于哈希函数的密码算法的破解结果，让中国密码学瞬间享誉世界。

破解算法

更为传奇的是，仅过了半年时间，王小云就再次惊艳国际密码学界。2005年2月在美国召开的国际信息安全大会上，包括三位图灵奖得主在内的五位国际密码学家当众宣布：“王小云已经成功破解了，由美国国家安全局设计的，号称没有任何安全隐患永远不可能被破解的SHA—1算法”。让美国引以为傲的密码堡垒 再一次轰然倒塌。

随即美国《新科学家》杂志，便发表了题为《崩溃！密码学的危机》的文章，来专门讨论中国科学家王小云接连两次攻破美国顶级密码的事情，其慌乱程度可想而知。

中国密码学 正走向世界之巅

当然只是开别人的锁并不算强大，有能力守住自己的信息才更重要。于是，之后王小云院士又凭借着自己强大的密码破解能力，主持设计了一款更为安全的哈希函数密码算法。那就是目前被广泛运用在教育，金融以及交通的SM3密码。而在2018年，SM3也被正式列为国际密码标准算法。中国也由此在国际密码学界开辟出了一席之地！

而凭借着王小云教授积累的优势，中国的密码学发展近几年也在蓬勃生长！截至2020年，我国发布的密码行业标准已经达到91项，国家标准达到29项，我国自主设计的祖冲之算法、SM2、SM9等密码算法，也都已经成为国际主流标准。

除此之外，中国还有十多项商用密码技术，也达到了世界先进水平！不夸张地说，中国已经成为了世界密码学大国！更重要的是，在2020年更新的《中国禁止出口限制出口技术目录》中，密码安全技术赫然在列！这足以说明，中国在密码学领域，已经步入了世界顶尖行列！

中国密码技术世界领先

当然，对于这些成就我们不能妄自菲薄！因为目前在全球密码学者面前，都矗立着一座大山。那就是量子技术，这一技术对于目前所有的密码学算法而言，都会是一个颠覆！而中国如果想真的实现密码学的领先，就必须将这一挑战变为机遇！在此大东也祝愿中国早日成功！

王小云院士

那最后还有一个问题：你知道战功赫赫王小云院士，最终获得了什么奖励吗？欢迎在评论区留言！好了，我是大东，一个硬核爱较真的科普作者，如果喜欢我的科普，不要忘了点赞加关注，我们下期不见不散！