“中国密码才女”王小云：破解全球最安全密码震惊世界

2019-08-09阿丽

伴侣 2019年11期

关键词：密码学密码

阿丽

本文主人公梁晓云

2019年9月7日，第四届未来科学大奖评出，密码学才女王小云获奖。她也是该奖项开设4年以来首位女性得主，奖金711万元。

她是十年破译5部顶级密码的天才。她解开了美国认为最安全的密码，那可是用大型计算机运算一百万年才可能破解的！她的名字震动全球业界，并让我国的密码学走在了世界前列！

更令人佩服的是，王小云还是一位了不起的“宝妈”，兼顾女科学家与主妇两个身份的同时，还获得了事业和家庭的双成功。她是怎么做到的？

“天才少女”结缘密码学

王小云中等身材，衣着得体，齐耳短发，戴一副金边眼镜。她看起来稳重而又时尚，睿智双眸中透着职业女性特有的坚定和自信。

1966年，王小云出生于山东诸城一个农村家庭，家里兄弟姐妹五个。受教师父亲的影响，她从小就对数理化非常感兴趣。

父亲自幼教育她要像居里夫人那样，为国家的科学发展做贡献。见王小云对物理感兴趣，毕业于诸城师范数学与化学班的父亲，就鼓励她考物理系，将来最好能从事核物理的研究，投身到祖国的国防事业建设中去！

但高考时，王小云的物理成绩发挥失常，反而数学考的很好，无奈之下才改了志愿。

王小云说，她的数学成绩优异也得益于父亲。“在我们姐弟几个上小学时，父亲就很注重培养孩子们对数学与化学的兴趣，像鸡兔同笼这些稍微复杂的数学题目，我们小时候都做过。恢复高考后，父亲经常跟母亲说，不管多难一定要让我们上大学！”

在王小云的成长道路上，对她影响最深的人不是教他们学习的父亲而是母亲。“我爸常年在外教学，经常两周才能回家一次。为了让我们能安心学习，母亲承担起了全部的农活和家务，即便再苦再累她也总能把家里打理得井井有条。”

在王小云的记忆中，母亲每天都劳动到深夜。尤其在她和两个姐姐、两个弟弟全部考上重点高中后，徒步几十里去给孩子们送饭送衣服，更成为母亲生活中重要的一部分。

王小云的母亲虽是个普通农妇，也不像父亲那样拥有高学历，但她勤劳、开明、豁达的品格却影响了子女们一生。有时候遇到衣衫褴褛的人，别的家长都会借机教育自己的孩子说：‘你不好好学习，长大就会像他一样连饭都吃不饱！母亲却教育我们说：‘你们要好好学习，长大了才有能力去帮助更多这样的穷苦人。王小云说许多年后她才明白，母亲虽没有大文化，却是一个有格局的人。“人与人之间的差距，就是源于思维方式的差异。”

考入山东大学数学系后，王小云身上潜藏的“解密天赋”日渐显露。一次，老师给了大家一道关于印度数学家拉马努金未经证明的数学公式题。一个成绩优异的同学整整做了一个月才做出来，并且证明方式非常复杂。而王小云只花了一周时间，就用最简单的证明，佐证了这个公式！

她的高效令老师非常欣赏，考研时，老师将她推荐给了著名数学家潘承洞院士。她没有辜负潘教授的期许，后来还顺利考上了博士。

1993年王小云毕业后留校任教，同时还在导师的建议下，将研究方向从“解析数论”改为新兴的“密码学”。潘承洞院士相信，数学成绩优异的王小云，未来一定会大有建树，为国家网络数据安全方面做出非凡贡献。

她破译了全球最安全的密码

“刚开始，感觉学习密码很简单，后来随着理论知识的加深，才发现还是挺难的，但也觉得越来越有意思。”这勾起了王小云对看似枯燥的密码学研究的兴趣。

密码学的用途很大，涉及一个国家的军事、金融、互联网等多方面的安全问题。比如现在大家经常使用的网络银行业务，如果加密技术不过关，就会给客户和金融机构造成惊人的损失。而网银密钥是否牢不可破，就需要王小云他们用自己掌握的“破密术”去测试。

从零起点开始一个新方向的研究，其难度不言而喻。经过8年的潜心钻研，她先后取得了多个突破性成果，由此也获得了国家密码基金、863项目等资助，并且获得部级科技进步奖。2002年，36岁的王小云晋升为山东大学教授职称。

此后，王小云一面忙着带研究生，一面攻读密码学知识。短短5年，她就破解了三种当时国际上非常领先的加密算法。

王小云在第四届中国网络与信息安全大会上做演讲

科研永无止境，王小云还有更远大的雄心壮志，她要破译国际公认最先进、最安全的密码。

一般而言，一种先进的密码被设计出来后，要破解它需要10年左右的时间。而设计一种新的密码，大约也需要8年时间。密码学就是在这种不断的创立和破解中发展的。

人類刚刚步入21世纪时，世界上应用最广泛的两大密码，就是MD5和SHA-1。这是由美国标准技术局颁布的算法。尤其是MD5，全球计算机网络大量使用，运算量达到2的80次方，即使采用现在最快的巨型计算机，也要运算100万年以上才可能被破解！

王小云的第一个大目标，就是破解MD5。可这是极难的题，因为已经有不少顶尖密码学家尝试破译MD5，他们在这个难题上已摸索了15年之久，都没有取得突破性的成果。因此，MD5也被称为“密码学家们最无望攻克的堡垒。”但王小云不相信，MD5真那么牢不可破吗？

转眼到了2004年，在当年的国际最重要的密码学会议“美密会”上，全球密码学界为一位中国女性而轰动，因为她破解了全球最安全的密码算法MD5！此人就是王小云。

当她站在台上，宣布成功破解MD5，并拿出诸多有力证据的时候，会场突然一片寂静，接着是排山倒海般的掌声！听完王小云的报告，全场人都站了起来，给她报以长久而热烈的掌声，人们拥向讲台向她表示衷心祝贺，她带去的报告材料被一抢而光，那的确是个令人难以忘怀的时刻。

破解国际最安全的密码，这是王小云创造的一次里程碑式的成就。因为这名中国女性的出现，美国国家标准与技术研究院宣布，美国政府5年内不再使用MD5。但美国一家科研院的密码技术负责人，却信誓旦旦地说：“ MD5 虽然被破解了，我们的 SHA-1 还没被发现任何安全隐患！”

他们做梦也想不到，没过多长时间，王小云将这个美国人认为没有任何安全隐患的密码SHA-1，也破解了。

当时，她和其他国际专家讨论到SHA-1时，研究 Hash 函数的著名专家多伯丁曾骄傲地说：“这个密码他能破解57步，其他人只能到40步。”王小云心想，那也未必，便随口说了一句“那我回去试试”。

在2005年2月15日，世界 RSA（公钥加密算法）大会上，王小云又抛出一个让人意想不到的成果，她又破译了美国人觉得天衣无缝的SHA-1！而且只用了2个多月的时间。

国际专家评价：“全世界的其他密码学家，现在仍然在努力跟上王小云的步伐，理解她的结果和方法，这对于正确评估她的影响是至关重要的。”从此，王小云在国际密码学界，让全世界跟着中国跑！

带着孩子搞科研的“传奇宝妈”

王小云最厉害的是，她破解密码的方法与众不同。在大家都借助电脑破密时，她大部分是靠手算，包括那两个国际最安全的密码，也是她采用大量的手算攻破的！

王小云表示：“在公众理解上，密码分析者很像黑客，其实两者有着明显的区别。黑客破解密码是恶意的，希望盗取密码获得利益。而我们的工作，是为了寻找更安全的密码算法。中国人追寻先进从来不是为攻击别人，而是为了保护自己。”

之后，美国方面面向国际征集新的Hash函数标准竞争策略，邀请函也送到王小云手中。她却放弃了这个在国际科研界更进一步的机会。因为在她心中，自己不仅是一名密码学家，更是一名中国的密码学家，祖国才是第一位的。

网络信息技术高速发展的时代，密码信息是国家各行各业的屏障，王小云正在为祖国守住这一领域。

十多年来，在她的带领下，科学家们为我国设计了第一个 Hash函数算法标准，经过国内外顶尖密码专家评估，它的安全性极高。王小云还主持设计了国家密码算法标准 Hash 函数 SM3，该算法在我国金融、交通、电力、社保、教育等重要领域得到广泛使用。

凭借在密码学上的突出成就，2014年王小云荣获中国密码学会“密码创新奖”特等奖，2017年当选为中科院院士。

令人更钦佩的是，王小云不光是一个了不起的科学家，更是一位称职的“宝妈”。她许多巨大的科研成就，都是在带孩子的同时完成的。一些突破性的研究灵感，不是她在科研办公室和学校课堂上获得，而是在家里坐月子、带娃的时候获得的。

别以为搞数学和密码学的女人，生活一定是枯燥乏味的。在繁忙的科研工作之外，王小云的生活质量从来不打折扣：她每天要拖两三次地，像母亲一样将家里收拾得井井有条。家中阳台上一年四季都有鲜花，照顾刚出生的女儿的间隙，她都不忘给自己泡一杯现磨的咖啡。

王小云和从事医学研究的刘瑞田于1991年结婚，女儿在4年后出生。开始研究密码学之后，她需要不停打印自己独创的分析法表格，但每次打印，都需要专程到数学系机房里，排很久的队等那一台激光打印机。为了节省时间，也为了方便照看孩子，王小云和丈夫商量后，花掉了当时家里的所有存款买了计算机、打印机和扫描仪，在自家的办公桌上搭建了“工作平台”。那可是90年代中期每个大学老师梦寐以求的设备！

此后，每天忙完家务、哄睡女儿，王小云就会坐在家里的电脑前，开始演算各种密码的破解方法。女儿入眠后，她继续工作到深夜一点左右。有一次王小云攻关时间长达3个月，而那个阶段恰好是爱人在美国做博士后期间。

“那段日子，我经常在深夜里精神正足的时候，考虑到女儿第二天还要上学，不得不怀着遗憾的心情去休息。次日送女儿到幼儿园后，赶紧回家继续寻找新的破解方法……”

就这样，在抱孩子、做家务的间隙，各种密码可能的破解路径在她脑中盘旋，一有想法她就立即记到电脑里。

在破解一系列国际密码算法的10年间，王小云带大了女儿，还养了一阳台的花。

当谈起女儿时，王小云表现出了母亲特有的关爱和对女儿的丝丝歉意。“她从小就对文学艺术有浓厚的兴趣，喜欢写诗画画。她小时候我们也曾给她报过画画班，后来由于工作太忙，就停止了对她这方面的培养。但后来女儿的艺术特长还是逐渐显露出来，现在她从事珠宝设计工作，倒也符合她的兴趣爱好。”

后来王小云受聘于清华大学，举家搬到北京，开始了新生活。鉴于王小云对MD5和SHA1等算法的破解成果，国家曾给她颁发过不少科研大奖。很多朋友都问她，拿了那么多奖金都是怎么花的？

王小云微笑道：“我爱人初来清华时没有充足的科研经费，他从事的生物医学工作又需要大量的专业设备做实验。多年前，他义无反顾支持我花光了家中积蓄买电脑和打印机，为我今天的成功给予了最务实的支持。所以我从那些奖金里拿出了近50万元，为支持他筹建自己的实验室出一份微薄之力。经过这些年的努力，他现在已经在药物研究方面取得了重要进展！”