中国密码女神王小云,破解美国两大顶级密码,国家:奖励711万元

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本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写,文中已标注文献来源及截图,请知悉。

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2004年,美国加州,圣巴巴拉。

国际密码学大会,往年这个圈子里的“老面孔”们,此刻却如坐针毡。台上,一位来自中国的女性,正平静地讲述着足以令他们“职业生涯崩塌”的发现。

这并非好莱坞电影中,科技天才拯救世界的戏码,而是真实发生在信息安全领域的惊涛骇浪。

这位搅动全球密码学界的中国女性,就是王小云,彼时,她还有一个更为大众熟知的身份——一位刚刚结束产假的山东“宝妈”。

究竟是怎样的研究成果,能让这位中国学者在国际舞台上引发如此震动?故事还得从王小云与密码学结缘开始讲起。

信源:人民网2020-02-10《女密码学家的成功密码(关注)》

王小云的故事,始于山东诸城,一座普通却又孕育着无限可能的城市。自幼,王小云便展现出超乎寻常的数学天赋,数字、公式、逻辑推理这些在许多同龄人看来枯燥乏味的符号,在她眼中却充满了迷人的魅力。

这份天赋,在进入山东大学后,得到了进一步的释放。

彼时,解析数论是王小云的主要研究方向,这个极其抽象的数学分支,却让她沉迷其中,乐此不疲。然而,命运的齿轮,往往在意想不到的时刻悄然转向。

一次偶然的谈话,为王小云的科研之路开启了新的篇章。

对话的另一方,是王小云的导师——潘承洞教授,中国现代数学史上的璀璨明星。或许是敏锐地察觉到王小云身上蕴藏的巨大潜力,潘教授将她引向了当时在中国还鲜有人问津的密码学领域。

对王小云而言,这无疑是一个充满未知的挑战。彼时,国内的密码学研究近乎空白,选择这条路,意味着要独自摸索,披荆斩棘。

然而,在潘教授的鼓励和支持下,王小云毅然决然地踏上了这段充满挑战的征程。

从解析数论转向密码学,对王小云来说,不仅是研究方向的转变,更是思维方式的重塑。

如果说解析数论是追求纯粹的数学之美,那么密码学则更侧重于理论与应用的结合,是在纷繁复杂的代码世界中,寻找守护信息安全的“金钥匙”。

在山东大学,从本科到博士,王小云一步一个脚印,如饥似渴地汲取着知识,不断打磨自己的技能。她对数论的浓厚兴趣和扎实的理论功底,为她在密码学领域的探索打下了坚实的基础。

日复一日的学习和研究,让她逐渐洞悉密码学的奥妙,也为日后在国际舞台上大放异彩埋下了伏笔。

博士毕业后,面对诸多知名企业抛来的橄榄枝,王小云作出了一个令人意外的决定——继续留在山东大学任教。这份选择,并非一时冲动,而是深思熟虑后的决定。

王小云深知,科研之路漫长而艰辛,唯有心无旁骛、潜心钻研,方能有所成就。而教书育人,既是她回馈母校的方式,也是她继续深耕密码学领域的动力源泉。

课堂上,她是循循善诱的师者,将自己对密码学的热爱和理解,毫无保留地传授给学生;实验室里,她是带领团队攻坚克难的领头羊,带领着学生们一起,在密码学的浩瀚海洋中探索未知的领域。

然而,命运的安排总是充满戏剧性,王小云与世界顶级密码的较量,竟在她生命中最“平凡”的阶段拉开了帷幕。

1995年,王小云迎来了人生中的第一个孩子。初为人母的喜悦,伴随着照顾新生儿的忙碌。

然而,这种忙碌并没有让她停下科研的脚步,反而在看似偶然的机会下,开启了她与MD5密码算法的“正面交锋”。

MD5,全称“信息-摘要算法5”,由美国密码学家罗纳德·李维斯特设计,是国际上应用最广泛的哈希函数算法之一。

它将任意长度的信息,压缩成一段128位的代码,用以验证信息传输的完整性,任何微小的改动都会导致最终代码的巨大差异。

由于其高度的离散性和不可预测性,MD5被认为是极其难以破解的密码系统,甚至被当时的专家们冠以“百年内不可能被破解”的称号,广泛应用于金融、电子商务、信息安全等领域,成为守护信息安全的“铜墙铁壁”。

然而,王小云并没有被这些吓退,在那个互联网尚未普及的年代,她所能依靠的,只有图书馆里浩如烟海的文献资料,以及自己对密码学的满腔热情。

照顾孩子的间隙,王小云开始潜心研究MD5算法的结构和原理。海量的文献资料,复杂的公式推演,王小云仿佛置身于一个由数字和符号构成的迷宫,寻找着通往出口的路径。

白天,她是温柔细心的母亲,哄孩子入睡,换尿布,做辅食,将生活中的琐碎打理得井井有条;夜晚,当孩子进入梦乡,王小云便会点灯熬油,伏案工作,在密码的世界里继续她的“战斗”。

那段时间,王小云的家中,常常出现这样的场景:孩子在婴儿床里熟睡,而她则在一旁的书桌上奋笔疾书,计算纸堆满了桌面,稿纸上密密麻麻地写满了各种公式和推演过程。

“坐月子”期间的王小云,没有选择舒适安逸的休息,而是将这段特殊的时期,变成了挑战世界顶级密码的“战场”。

日复一日的钻研,王小云逐渐摸清了MD5算法的“脾气”。她发现,看似无懈可击的MD5算法,在特定情况下,会暴露出细微的漏洞。

这个发现,犹如黑夜中的一道闪电,照亮了王小云前进的方向。

她开始尝试利用这个漏洞,构建新的攻击模型,希望能够彻底打破MD5算法的“神话”。

经过无数次的尝试和验证,2004年,王小云和她的团队终于找到了破解MD5算法的有效方法。这个消息如同平地一声惊雷,在国际密码学界引发了巨大的震动。

而王小云,这位来自中国的“宝妈”,也因此站到了世界密码学的舞台中央……

2004年的美国加州,圣巴巴拉。

国际密码学大会,如期而至。

这一次,大会的焦点,不再是来自欧美国家的密码学“大佬”们,而是一位来自中国的女性学者——王小云。

当王小云带着她和团队的研究成果,平静地站在国际密码学大会的讲台上时,台下坐满了来自世界各国的顶尖密码学家,其中不乏MD5算法的设计者——罗纳德·李维斯特。

“MD5算法,并非无懈可击……”

简短的开场白,却如同一枚重磅炸弹,在会场中炸响。

王小云用清晰的逻辑、严谨的论证,向在场的专家们展示了MD5算法中存在的安全漏洞,并详细介绍了她和团队所找到的破解方法。

寂静,是最初几分钟会场的唯一主旋律,所有人都在努力消化着王小云带来的巨大冲击。

紧接着,便是经久不息的掌声,人们纷纷起立,向这位来自中国的密码学“巾帼英雄”致敬。

那一刻,掌声、赞叹、惊愕,各种情绪交织在一起,充斥着整个会场。

一向以严谨著称的密码学家们,难以抑制内心的激动,纷纷表达着对王小云的钦佩。英国密码学家伊沃·德斯梅德,甚至激动地拍着大腿,全然忘记了自己手臂骨折,还吊着绷带。

“我参加了美密会的三大会议,从来没经历过这种场景。”多年后,回忆起当时的盛况,伊沃·德斯梅德依然感慨万分。

MD5算法的设计者,罗纳德·李维斯特,在大会结束后,专门找到王小云,表达了对她的敬意。

“虽然我不愿意看到MD5倒下,但人们必须推崇真理。”李维斯特在给王小云的信中,如此写道。

王小云和她的团队,用实力赢得了国际密码学界的认可,更让世界看到了中国在密码学领域的崛起。

2005年,王小云获得了“求是杰出科学家奖”,同年,被聘为清华大学“长江学者特聘教授”。

2006年,获得“中国青年女科学家奖”。

2007年,当选为中国科学院院士,成为中国最年轻的女院士之一。

2019年,获得“未来科学大奖——数学与计算机科学奖”,奖金高达711万元人民币,这也是该奖项设立以来,首位获奖的女性科学家。

面对荣誉,王小云始终保持着清醒的头脑,她深知,荣誉只代表着过去,未来的路,还很漫长。

“破解密码算法,只是第一步,更重要的是,要研发出我们自己的密码算法,建立起属于我们自己的信息安全体系。”

王小云始终牢记着潘承洞教授的教诲,将个人的理想,与国家命运紧密相连。

在破解MD5和SHA-1算法的同时,王小云就开始着手研究设计中国自己的密码算法。

她带领着团队,攻克了一个又一个技术难题,终于在2010年,成功设计出了中国首个自主研发的哈希函数算法标准——SM3算法。

SM3算法,在设计上充分考虑了中国的信息安全需求,并吸取了国际上先进的密码学设计理念,具有更高的安全性和可靠性。

2018年10月,SM3算法正式成为ISO/IEC国际标准,这标志着中国在密码学领域取得了重大突破,也意味着中国拥有了自己的密码算法标准,打破了长期以来,国际密码算法标准由美国主导的局面。

王小云,从破解者到创造者,她用自己的智慧和汗水,为中国的密码学事业,谱写了辉煌的篇章,也为中国的科技发展,树立了一座不朽的丰碑。

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