文丨■ 江月

在國際密碼學(xué)會議上，刊物里，以及專家學(xué)者們的討論中，“王小云”、“王氏攻擊”后面總是與“震驚密碼學(xué)界”、“密碼學(xué)的危機”等連在一起。中國眾多媒體稱王小云是當(dāng)今密碼學(xué)界的“巾幗英雄”、“奇女子”。自此，中國女學(xué)者“王小云”的名字，寫進了國際密碼學(xué)界的史冊。

9月7日，一個振奮人心的新聞傳來，我國世界級科學(xué)大獎，有“中國版諾貝爾獎”之稱的，第四屆“未來科學(xué)大獎”，發(fā)布獲獎名單。清華大學(xué)教授王小云，獲“數(shù)學(xué)與角力機科學(xué)獎”，她是未來科學(xué)大獎開設(shè)4年以來，首位女性得主！獎金為100萬美元?。s人民幣711萬元）

這激發(fā)了網(wǎng)友的關(guān)注，王小云是誰？她事實有多厲害？

據(jù)悉，未來科學(xué)大獎成立于2016年，作為中國第一個民間發(fā)起的科學(xué)獎項，分三大獎項，單項獎金為100萬美元。未來科學(xué)大獎強調(diào)獎勵在大中華地區(qū)完成，產(chǎn)生巨大國際影響，具有原創(chuàng)性、長期重要性或經(jīng)過了時間考驗的科研工作。

王小云的獲獎評語是，獎勵她在密碼學(xué)中的開創(chuàng)性貢獻，她的創(chuàng)新性密碼分析方法揭示了被廣泛使用的密碼哈希函數(shù)的弱點，促成了新一代密碼哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

破解最安全的密碼算法

在2004年8月之前，國際密碼學(xué)界沒有誰知道王小云這個名字。但到了2004年8月，在美國加州圣芭芭拉召開的國際密碼大會上，并沒有被安排發(fā)言的王小云教授拿著自己的研究成果找到會議主席，要求進行大會發(fā)言。就這樣，王小云在國際會議上首次宣布了她及她的研究小組的研究成果——對MD5、HAVAL-128、MD4和RIPEMD等 四個著名密碼算法的破譯結(jié)果。

在公布到第三個成果的時候，會場上已經(jīng)是掌聲四起，報告不得不一度中斷。報告結(jié)束后，所有與會專家對她們的突出工作報以長時間的掌聲。

王小云的研究成果作為密碼學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)宣告了固若金湯的世界通行密碼標(biāo)準(zhǔn)MD5大廈轟然倒塌，引發(fā)了密碼學(xué)界的軒然大波。這次會議的總結(jié)報告這樣寫道：“我們該怎么辦？MD5被重創(chuàng)了，它即將從應(yīng)用中淘汰。SHA-1仍然活著，但也見到了它的末日。現(xiàn)在就得開始更換SHA-1了。”

事實上，在MD5被王小云為代表的中國專家破譯之后，世界密碼學(xué)界仍然認(rèn)為SHA-1是安全的。2005年2月7日，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院發(fā)表申明，SHA-1沒有被攻破，并且沒有足夠的理由懷疑它會很快被攻破，開發(fā)人員在2010年前應(yīng)該轉(zhuǎn)向更為安全的SHA-256和SHA-512算法。而僅僅在一周之后，王小云就宣布了破譯SHA-1的消息。

因為SHA-1在美國等國家有更加廣泛的應(yīng)用，密碼被破的消息一出，在國際社會的反響可謂石破天驚。換句話說，王小云的研究成果表明了從理論上講電子簽名可以偽造，必須及時添加限制條件，或者重新選用更為安全的密碼標(biāo)準(zhǔn)，以保證電子商務(wù)的安全。

2005年，美國《新科學(xué)家》雜志上刊登了一篇文章《崩潰！密碼學(xué)的危機》，用極富震撼力的語言報道了王小云取得的里程碑式成果。對于學(xué)術(shù)界來說，這個巨大震撼源自于被王小云破解的、被普遍視為“堅不可摧”的兩大算法。

多年來，由美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局（NIST）頒布的基于Hash函數(shù)的MD5和SHA-1，是國際上公認(rèn)最先進、應(yīng)用范圍最廣的兩大重要算法。這兩種算法的厲害之處在于，對于輸入信息的任何一次小的篡改都會立刻引起“雪崩效應(yīng)”，從而保證信息的數(shù)字指紋的唯一性和不可偽造性。因此，按照常規(guī)方法，即使調(diào)用大型計算機，也需運算100萬年才有可能破解。

在王小云開始Hash函數(shù)研究之初，雖然也有一些密碼學(xué)家嘗試去破譯它，但是都沒有突破性的成果。因此，15年來Hash函數(shù)研究成為不少密碼學(xué)家心目中最無望攻克的領(lǐng)域。但王小云不相信，她想知道，Hash函數(shù)真像看上去的那么牢不可破嗎？

王小云破解密碼的方法與眾不同，但對王小云來說，電腦只是自己破解密碼的輔助手段。更多的時候，她是用手算。手工設(shè)計破解途徑。

圖靈獎獲得者姚期智評價她說：“她具有一種直覺，能從成千上萬的可能性中挑出最好的路徑?！?/p>

至此，在國際密碼學(xué)會議上，刊物里，以及專家學(xué)者們的討論中，“王小云”“王氏攻擊”后面總是與“震驚密碼學(xué)界”“密碼學(xué)的危機”等連在一起。中國眾多媒體稱王小云是當(dāng)今密碼學(xué)界的“巾幗英雄”“奇女子”！自此，中國女學(xué)者“王小云”的名字，寫進了國際密碼學(xué)界的史冊。

抱著孩子搞科研

王小云個子不高、短發(fā)、戴著厚鏡片的金邊眼鏡。一說話，口音里帶著淳樸的山東風(fēng)味。有10年的時間，她走在山東大學(xué)的校園里，能認(rèn)出她的人很少。

1966年8月，王小云出生在山東諸城的農(nóng)村，故鄉(xiāng)天藍水清，她在大自然的滋養(yǎng)中快樂成長。在高中，她的物理、數(shù)學(xué)成績一直是全班第一，被同學(xué)贊為“天才少女”。1983年，她以優(yōu)異成績考入山東大學(xué)數(shù)學(xué)系。也從這時開始，她潛藏的“解密天賦”，日漸顯露。

一次，山大的老師給了大家一個關(guān)于印度數(shù)學(xué)家拉馬努金的未經(jīng)證明的數(shù)學(xué)公式題目。一個成績優(yōu)異的同學(xué)整整做了一個月，才做出來，并且證明方式非常復(fù)雜，而王小云只用了一個星期，就用最簡單的證明，佐證了這個公式。

1993年王小云畢業(yè)后留校任教，歷任講師、副教授、教授，也在這時，她接受了潘承洞院士給她的建議，轉(zhuǎn)學(xué)密碼學(xué)。潘院士相信，數(shù)學(xué)成績優(yōu)異的王小云，未來一定會有很大的建樹。王小云接受了導(dǎo)師的建議，轉(zhuǎn)向研究密碼學(xué)，那時的她根本不會想到，這是她一生最重要的轉(zhuǎn)折！更不會想到，未來的她所取得的成就，足以讓世界驚嘆！

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。但是每次打印，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。自此之后，每天忙完家務(wù)、哄睡女兒，王小云就會坐在家里的電腦前，開始演算HASH函數(shù)的破解方法……

王小云為了推出一條能夠找到碰撞的真正路線，她先后找到30多條可能的破解路線。每天哄女兒睡著后，繼續(xù)編程工作到深夜一點鐘左右，攻關(guān)時間長達三個月，而那個階段恰好是愛人在美國做博士后期間。

“那段時間，我抱著孩子、做著家務(wù)的間隙，各種密碼可能的破解路徑就在我腦中盤旋，一有想法我就會立即記到電腦里。到現(xiàn)在我還很懷念那10年的生活。那時候，我會在一段時間里拼命工作，感覺累了，就會讓自己休息一下。在破解了SHA-1的那天，我跟朋友去外面吃了一頓飯，心里有些興奮，因為自己是第一個知道這個世界級秘密的人?！?/p>

在CCTV《開講啦》節(jié)目上，作為開講嘉賓的她透露，獲得研究突破主要想法時，不是在科研辦公室，也不是在學(xué)校課堂上，而是在家里生孩子、坐月子的時候。

今年8月11日，在北京舉辦的“女性與數(shù)學(xué)教育和研究發(fā)展論壇”上，王小云更是直言：“在我看來，做研究沒有男女之別。研究做得最好的時期也是家務(wù)做得最好的階段，做家務(wù)是種放松，可以思考研究中的問題?！?/p>

雖然在密碼界攪了個天翻地覆，“研究密碼是我喜歡的工作?！比缃?，王小云仍然工作在第一線，每天到辦公室跟學(xué)生討論問題已成為她的一個習(xí)慣。對她而言，密碼研究是興趣與社會責(zé)任的完美結(jié)合，亦是她生活的重要組成部分。