王小云：让中国密码学走在世界前列

有这样一种人，总是在我们不熟悉的领域默默地负重前行，守护着我们的幸福安宁，保护着我们的国家安全。

2019年9月7日，第四届“未来科学大奖”揭晓，密码学家王小云获得“数学与计算机科学奖”，成为该奖项开设4年以来的首位女性得主。10多年来，王小云破解了5个国际通用Hash函数算法，在相关领域引起巨大轰动。能够取得如此大的成功，王小云也有自己的成功密码，正如她所说：“一个人能够坚持10年做一件事，一定能做成。”

结缘密码学

1966年，王小云出生在山东诸城一个农村家庭。父亲是一名数学教师，他非常注重培养孩子们对数学与化学的兴趣，像“鸡兔同笼”这样稍微复杂的数学题目，他都会鼓励孩子们尝试解答。受父亲的影响，王小云从小便对“数理化”产生了浓厚的兴趣。

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，老师给了大家一个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用了一个月才做出来，而且证明方法非常复杂。王小云却只花了一周时间，就用最简单的方法证明了这个公式。

老师非常欣赏王小云，将她推荐给著名数学家潘承洞院士。王小云说，在山东大学，潘承洞招收的学生都是数学系最优秀的。

1987年，王小云考取了山东大学研究生，专攻解析数论方向。一年多后，在潘承洞院士的建议下，她将研究方向从“解析数论”转向了新兴的“密码学”。深厚的数学功底为王小云进行密码学研究奠定了扎实的基础。

时至今日，王小云仍为自己当初的选择而自豪，祖国的需要就是她做科研的重要动力。在《开讲啦》节目中，王小云说自己的梦想是永远不忘初心，做好整个国家的密码保障工作，把我们的密码防御体系布局在国家的重要领域。

破译全球最安全的密码

对王小云来说，一个全新的研究方向，意味着一切都要从零开始，其难度不言而喻。好在她有强大的数学知识体系做支撑。经过多年的潜心钻研，她先后破解了HAVAL-128和RIPEMD等算法。接着，她和密码学专家安东尼·茹几乎同时独立破解了SHA-0。而这三种密码，都是当时国际上非常领先的加密算法。

但科研永无止境，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。

那时，世界上应用最广泛的两大密码是MD5和SHA-1，这是由美国标准技术局颁布的算法。尤其是MD5，被广泛应用于全球计算机网络，运算量巨大，即使采用现在最快的巨型计算机，短期内也无法破解。

王小云的第一个大目标，就是破解MD5。可这是极难的挑战，在她之前已经有不少顶尖密码学家尝试破译MD5，有的甚至已经摸索了十几年之久，始终没有突破性的成果。因此，MD5也被称为“密码学家最无望攻克的堡垒”。但王小云不相信MD5真的那么牢不可破。

2004年，在美国加州圣芭芭拉召开的国际密码大会上，全球密码学界因一位中国女性而轰动，因为她破解了全球最安全的密码——MD5！她就是王小云。

当王小云站在台上，宣布成功破解MD5，并拿出诸多有力证据的时候，会场突然陷入一片寂静，接着全场嘉宾都站了起来，随之而来的是排山倒海般的掌声。世界顶尖密码学家伊夫·德斯梅特参会前胳膊意外骨折，但他竟然兴奋到用另一只手使劲击打大腿表示鼓掌。

随后，王小云在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“我回去试试”。

他们做梦也想不到，在宣布破解MD5不到半年，王小云将美国人认为天衣无缝的密码SHA-1也破解了，且只用了两个多月！在2005年的世界RSA（公钥加密算法）大会上，王小云抛出了这个让人意想不到的成果，再次引发巨大轰动。

为此，国际专家评价：“王小云教授的出现，让全世界的密码学专家不得不跟着中国跑！”

做好中国的密码保障工作

王小云的厉害之处，在于她破解密码有着与众不同的方法。在大家都借助电脑破密时，她始终坚持手算，包括那两个国际最安全的密码，也是她用大量的手算攻破的。

针对MD5和SHA-1的破解，王小云表示：“在公众看来，密码分析者很像黑客，其实二者有着明显的区别。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。中国人追寻先进技术从来不是为了攻击别人，而是为了保护自己。”

之后，美国方面专门召开研讨会议，向全球密码学家征集新的Hash函数标准的竞争策略，邀请函也送到王小云手中。但她毅然放弃了这个在国际科研领域更进一步的机会，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。

2005年，王小云主持设计了中国首个Hash函数算法标准SM3，经过国内外顶尖密码专家评估，它的安全性极高。该算法在中国金融、交通、电力、社保、教育等重要领域得到广泛应用，并于2018年10月正式成为ISO/IEC国际标准。最令王小云高兴的是，国家网络安全体系在行业标准化道路上不断前进。SM3发布之后，30多项密码相关领域的行业标准相继出炉，国家对网络安全问题的认识越来越清晰深刻。

凭借在密码学上的突出成就，2017年，王小云当选为中科院院士。

带着孩子搞科研

令人钦佩的是，王小云不光是一个了不起的密码学家，更是一位称职的“宝妈”。她有许多重大的科研成就，都是在带孩子的同时完成的。

在繁忙的科研工作之余，王小云对生活质量要求很高，而且从来不打折扣：她每天要拖两三次地，像所有的妈妈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;在照顾刚出生的女儿时，也不忘抽空给自己来一杯现磨咖啡。

自从有了可爱的女儿，王小云每天晚上忙完家务，还要哄女儿睡觉。哄睡女儿之后，她就会坐在桌前，开始演算各种密码的破解方法，经常工作到深夜。

记得有一次，王小云的攻关时间长达3个月，而那段时间恰好她爱人在美国读博士后。“那段日子，经常是在深夜的时候精神正足，考虑到第二天女儿还要上学，不得不怀着遗憾的心情去休息。第二天送女儿到幼儿园后，赶紧回家继续寻找新的攻关路线……”就这样，在抱孩子、做家务的间隙，各种密码可能的破解路径就在王小云的脑中盘旋，一有想法她就会立即记到电脑里。

在破解一系列国际密码算法的十几年中，王小云慢慢带大了女儿，还养了满阳台的花。

如今，王小云仍工作在第一線。每天到办公室跟学生讨论问题，已成为她的一个习惯。对王小云而言，密码研究是兴趣与社会责任的完美结合，也是她生活的重要组成部分。王小云说：“数学和密码的交叉研究，是我这些年来一直想推动的，我也支持很多人，包括我的学生继续做这方面的工作。”

目前，王小云的主要研究领域是Hash函数，Hash函数是区块链中最为核心的密码技术。正如王小云所说：“没有Hash函数的概念，就不可能有区块链的概念。全球计算机网络、计算机系统电子签名，还有众多的密码系统都使用Hash函数，没有Hash函数，这些算法和系统就会产生安全问题，出现安全漏洞。”

“一个人的研究时间太有限，也就几十年。培养出更多优秀的学生，才可以使这项研究不断延续下去，使中国密码研究更长久地走在世界前列。”王小云说，她余生的梦想是带领学生构筑好密码防御体系，使我们的国家更安全，人民的幸福生活得到保障。

（云上飞歌/供稿）

书香寄语

在王小云身上，不光有着女性科学家闪耀的夺目光辉，更有着属于中国科研人的国家使命和担当！这是一朵正在盛开的铿锵玫瑰！为王小云教授点赞！