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王小云:“破解SHA-1后我是第一個(gè)知道世界級(jí)秘密的人”
國家安全與每個(gè)公民息息相關(guān),我們也可以生活在如此安全的中國,是因?yàn)橛泻芏嗳嗽诒澈竽馗冻?。近二十年來網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展,
提高關(guān)鍵領(lǐng)域密碼算法的高度安全性,科學(xué)家們要一直研究探索,針對(duì)已有的各類密碼找尋破譯方法,在此基礎(chǔ)上彌補(bǔ)漏洞,設(shè)計(jì)推出更安全的密碼。
破解密碼是一項(xiàng)非常耗費(fèi)腦力和耐心的工作,但這似乎并沒有難倒我國頂級(jí)的密碼分析師王小云院士,她還在懷孕期間就破譯了美國最難的密碼。
2005年初,由王小云帶領(lǐng)的中國科研團(tuán)隊(duì),宣布了一個(gè)令美國震驚且害怕的研究成果,那就是他們成功地破解了MD5和SHA-1兩大密碼算法。
美國的權(quán)威科學(xué)雜志甚至用崩潰,密碼學(xué)的危機(jī)這樣的標(biāo)題,來形容王小云獲得的前所未有的成績。
為什么只是破譯兩個(gè)密碼,就會(huì)引來如此大的關(guān)注呢?首先破解它們的難度非常大,其次是因?yàn)樗鼈冊(cè)诿绹膽?yīng)用十分普遍,關(guān)系著美國政府以及金融領(lǐng)域的安全。
拿MD5算法來說,它是一種不可逆的加密算法,可以將任何一段字符加密成獨(dú)一無二的固定代碼,還具有高度的離散性,通常用于密碼的加密儲(chǔ)存。
如果采用常規(guī)的密碼破解法,需要的運(yùn)算量能達(dá)到二的八十次方,即使采用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī),也要消耗一百萬年以上的時(shí)間。而在王小云團(tuán)隊(duì)的努力下,采取了特殊的方法,只需要幾分鐘時(shí)間就能解決。
SHA-1算法是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院和安全局聯(lián)合設(shè)計(jì)的,在上個(gè)世紀(jì)末備受推崇,曾被認(rèn)為是最安全的密碼算法,在各大領(lǐng)域廣受歡迎。
但沒想到的是,卻被王小云團(tuán)隊(duì)給攻克了,為此美國政府和各企業(yè)只能暫停使用,選用更先進(jìn)的密碼算法。這兩大密碼算法是Hash函數(shù)中最重要的兩種,是應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域最關(guān)鍵的加密算法,也是目前世界上最先進(jìn)最難解的。自問世以來,雖然有很多人想要挑戰(zhàn)這個(gè)難題,但是都沒什么太大進(jìn)展。
王小云最先破譯的是MD5算法,當(dāng)這一條消息傳開后,美國的《華盛頓時(shí)報(bào)》稱:中國發(fā)明的解碼技術(shù),可以威脅到白宮。
其實(shí)普通大眾可能對(duì)密碼分析師的工作有一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),他們并不是人們口中的黑客,這是兩種完全不同的概念。
黑客是非法入侵公共網(wǎng)絡(luò),盜取重要信息或攻擊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是一種違背法律規(guī)定的行為。而像王小云這樣的科學(xué)家,是在評(píng)估密碼算法的安全性,盡全力尋找更加完美的密碼算法。
他們的工作都是公開進(jìn)行的,設(shè)計(jì)采用的函數(shù)都會(huì)在統(tǒng)一的平臺(tái)做共享,是全部符合國際要求的。能夠破解如此復(fù)雜的密碼算法,王小云到底是怎樣的一個(gè)人呢?
王小云畢業(yè)于山東大學(xué),在1993年獲得了數(shù)學(xué)博士學(xué)位。在很多人眼中,女性的數(shù)學(xué)和邏輯思維普遍不如男性,但她卻用實(shí)力打破了這個(gè)固有的觀念。
頭腦極其聰明靈活的她,選擇了密碼學(xué)這個(gè)研究方向,并且碩果累累,成為了中國首屈一指的密碼學(xué)專家,在2017年當(dāng)選為中科院院士。
原本就在中國身兼數(shù)職的她,去年還當(dāng)選為國際密碼協(xié)會(huì)會(huì)士,可見其影響力巨大。不過拋開這些耀眼的光環(huán),王小云也和很多人一樣,是一位普通的家庭主婦、孩子的媽媽。
當(dāng)年在破譯這兩個(gè)密碼期間,她迎來了人生的另一個(gè)起點(diǎn)——孩子。懷孕后她休起了產(chǎn)假,在家中休養(yǎng),但是腦子卻一點(diǎn)沒閑著,一直在思索各種解碼方法,然后記錄下來。孩子生下來后,哪怕是在坐月子時(shí),她也總在沒事的時(shí)候理理思路。
王小云總說自己的工作其實(shí)并沒有大家想象中那么忙,當(dāng)年她一邊帶孩子,一邊做家務(wù),還在陽臺(tái)上種了很多花,生活非常愜意,工作累了就會(huì)給自己放個(gè)長假。也是在最近一段時(shí)間,她想出了破譯密碼的一些路徑。
連她都覺得自身比起一般的科學(xué)家要輕松多了,事實(shí)真的如此嗎?其實(shí)這是一個(gè)非常耗費(fèi)腦力的工作,表面上云淡風(fēng)輕,實(shí)際上需要大腦的高速運(yùn)轉(zhuǎn),并且要有足夠的耐心,換作急躁冒進(jìn)的人,可能根本堅(jiān)持不下去。
也正是由于她具備這樣的品質(zhì),才能夠接連獲得突破,破譯SHA-1密碼后,她被聘請(qǐng)為清華大學(xué)的教授。
王小云說:在破解了SHA-1的那天,我去外面吃了一頓飯。心里有些興奮,因自己是第一個(gè)知道世界級(jí)秘密的人。沒想到這樣的高等人才,也會(huì)有如此可愛接地氣的一面,有這樣的心態(tài),也難怪能夠破解世界級(jí)難度的密碼。
事實(shí)上除了MD和SHA-1兩種密碼算法,王小云和她的團(tuán)隊(duì)在十年的時(shí)間里還破解了HAVAL-128、MD4和RIPEMD這三種非常出名且難度系數(shù)大的密碼算法。
在最初展開破譯工作時(shí),雖然已經(jīng)目睹了很多科學(xué)家的失敗,但是她并沒有因?yàn)楸粐樀蕉丝s,越是困難的密碼越能激起她的斗志。
雖然電腦能快速計(jì)算和處理數(shù)據(jù),但王小云更喜歡用手計(jì)算,在破譯密碼的過程中,她只是將電腦當(dāng)做一個(gè)工具,并不是完全依賴。
正是因?yàn)檫@樣,她才能設(shè)計(jì)出更多破解密碼的方法,也同時(shí)鍛煉了她對(duì)破譯路徑的敏銳度。2005年,她的論文被最有權(quán)威的密碼學(xué)期刊評(píng)選為年度最佳論文,還成為了青年科學(xué)家獎(jiǎng)的候選人。
她在2017年獲得國家創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng),當(dāng)選中科院院士,2019年還獲得了第四屆未來科學(xué)大獎(jiǎng)——數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)。
獲得如此多的獎(jiǎng)項(xiàng),自然也會(huì)有一定的獎(jiǎng)金。從2005年至今,王小云共獲得國家獎(jiǎng)勵(lì)711萬,雖然遠(yuǎn)不比那些商人賺得多,但每一分錢都傾注了自己的心血。
除了維持自己的生活,她還表示會(huì)將一部分資金拿出來做科研工作,實(shí)在是令人欽佩。