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王小云:活跃在密码学界的巾帼英雄

发布日期:2007年12月02日 14:34 点击次数:


    她先后成功破解了应用广泛的HASH函数MD5和SHA-1,震惊了整个国际密码学界。她在2006年度先后被国家授予陈嘉庚科学奖、“求是杰出科学家奖”和被誉为女性诺贝尔奖的“中国青年女科学家奖”,并继2005年度之后再度当选为2006年度山东大学十大新闻人物。她就是山东大学数学与系统科学学院教授、博士生导师王小云,一位外表普通却充满自信的中国女性。带着钦佩和赞叹,山大视点网站的记者将向你展现一个真实、全面的王小云。下面,让我们共同领略这位活跃在国际密码学界的“巾帼英雄”。
    走进数学王国 开启科研之门
    1983年,王小云考入山东大学数学系学习。从此那些代数、统计、数论,犹如美妙而独特的乐章,成为她此后人生中不可缺少的一部分。她为实现新的梦想而执着的追求,并且一旦认定就从不后悔。而梦想也时刻让她感到希望和力量。数学打开了她的思路,使她在学术道路上越走越宽,人生路上也越走越精彩。
    1987年大学毕业后,王小云考上了山东大学数学系的研究生,并于1990年师从著名数学家潘承洞教授攻读数论与密码学专业的博士,在潘承洞、于秀源、展涛等多位名师的指导下,她成功地将数论知识应用到密码学中。从1983年走进山大的校门到1993年博士毕业留校,校园里的小树林已经长成遮天蔽日的参天大树,王小云在“学无止境,气有浩然”的山大校园里,在数字的王国里耕耘播种了整整10年。曾经的青春少女,已经为人师为人妻为人母,王小云在勤奋中扮演着属于自己的角色。在博士毕业时,导师把她推荐到了省内一家颇具实力的企业,高薪高酬,连亲朋好友都动心,但王小云最终选择了留校继续从事科学研究的道路。从上世纪90年代末,王小云开始进行Hash函数的研究。从那时起,破解Hash函数理论分析技术的一些主要思想就酝酿在她的脑海中了。
    成功破解MD5和SHA-1震惊国际密码学界
    2004年8月之前,国际密码学界对王小云这个名字并不熟悉。2004年8月17日,在美国加州圣巴巴拉召开的国际密码学会议(Crypto’2004)安排了三场关于杂凑函数的特别报告。在国际著名密码学家Eli Biham和Antoine Joux相继做了对SHA-1的分析与给出SHA-0的一个碰撞之后,会前并没有被安排发言的王小云教授拿着自己的研究成果找到会议主席,要求进行大会发言。就这样,来自山东大学的王小云教授在国际会议上首次宣布了她及她的研究小组近年来的研究成果——对MD5、HAVAL-128、MD4和RIPEMD等四个著名密码算法的破译结果。当公布到第三个成果的时候,会场已经是掌声四起,报告不得不一度中断。报告结束后,与会专家对她们的突出工作报以长时间的掌声。部分学者起立鼓掌致敬,这在密码学会议上是少见的盛况。因为她的研究成果作为密码学领域的重大发现宣告了固若金汤的世界通行密码标准MD5的堡垒轰然倒塌,引发了密码学界的轩然大波。会议总结报告这样写道:“我们该怎么办?MD5被重创了;它即将从应用中淘汰。SHA-1仍然活着,但也见到了它的末日。现在就得开始更换SHA-1了。”
    然而,更让密码学界震惊的是,2005年2月15日,在美国召开的国际信息安全RSA研讨会上,国际著名密码学专家Adi Shamir宣布,他收到了来自中国山东大学王小云、尹依群、于红波等三人的论文,论文证明SHA-1在理论上也被破解。这是继王小云破译MD5之后,国际密码学领域的又一突破性研究成果,而破译只用了两个多月的时间。Shamir说:“这是近几年密码学领域最美妙的结果,我相信这将会引起轩然大波,设计新的HASH函数算法显得尤其重要。”MD5的设计者,同时也是国际著名的公钥加密算法标准RSA的第一设计者R.Rivest表示:“MD5函数十几年来经受住了众多密码学专家的攻击,而王小云教授却成功地破解了它,这实在是一种令人印象极深的卓越成就,是高水平的世界级研究成果。”
    《崩溃!密码学的危机》,美国《新科学家》杂志用这样惊耸的标题概括了王小云里程碑式的成就。因为王小云的出现,美国国家标准与技术研究院宣布,美国政府5年内将不再使用SHA-1,取而代之的是更为先进的新算法,微软、Sun和Atmel等几家知名公司也纷纷发表各自的应对之策。图灵奖获得者姚启智说:“在我看来,一个年轻的计算机科学家能取得这样显著的成绩,这在历史上还是首次。单凭这一项研究成果,她就够资格被聘为北美任何一所顶尖大学(如斯坦福大学或普林斯顿大学)的计算机科学系的正教授。”
    科研与育人两不误
    王小云能在密码学研究领域取得如此重大的成就,与她坚持不懈的努力分不开。在研究工作中,她总是抓住几篇经典论文仔细研究,吃透论文思想,然后自己独立思考,寻找突破的方法。在破解密码算法RIPEMD的过程中,由于算法的设计特点,出现了与其他被破解算法差别较大的规律。而这个规律是王小云在调程序的过程中发现的,事先没有料到。王小云通过精心推导,找到问题所在。为了推出一条能够找到碰撞的真正路线,王小云先后找到30多条可能的破解路线。仅仅一个算法的破解工作量就相当于给出了其他算法的30多种破解方法。当有记者就此采访她时,回忆当时的情景她还深有感触。那段日子,经常是在深夜里精神正足的时候,一条路线的调试在最后的关键两步被证明是不可能的,这时只好带着遗憾休息,第二天从零开始再找下一种破解方法。王小云正是凭借对科研工作的执著,才最终完成了震惊世界的成就。对于全身心的投入了工作当中的她,节假日和双休日只是工作时间的延续,她的脑海中从来没有8小时工作概念,长年累月陪伴她的是不眠的灯光和天边的星辰。
    除了执着于科研外,王小云作为山东大学信息安全的学术带头人,负责整个专业的教学和实验室建设工作。经过多年的探索,王小云摸索到了一种科学的教学方法,并得到学生的普遍好评。在对硕士、博士研究生的指导过程中,她严格要求,毫无保留地把自己的知识传授给年轻一代。对待信息安全专业实验室建设工作,她非常认真,亲自负责完成实验室建设计划、申请报告、调研甚至是设备的安装调试等一系列工作,虽然占据了她不少科研时间,但她的工作从不马虎。按她的话说:“目的只有一个,让我们的实验室和科研工作都是最好的,让更多的优秀学子都愿意来上山东大学的信息安全专业。”她的这种对待科研对待工作的认真态度使学生们感触颇深。王小云带的博士生、参加破译MD5和SHA-1破解过程的于红波对王老师充满了敬佩之情。现在高校里很多研究生、博士生甚至老师出去兼职赚钱,王小云多次对学生说:“科学研究需要全身心地投入。”在成功之前,王小云一直甘于默默无闻,从不急功近利,没有新思想、新进展的论文决不主动发表。她认为一个研究人员的最大价值,就是能够研究出自己最满意的成果,而不仅仅是发表论文的数量。朴实而平和的心态和严谨的学术态度,对学生影响很大,也决定了她能够最终摘到密码学皇冠上的明珠。她经常告诫她的学生:只问耕耘,不急收获;只要耕耘,定有收获。
    王小云已经带过数十名研究生,令她非常欣慰的是,有不少博士生已能独立承担一些研究工作。她对这些研究生赞不绝口:“看到我的研究生能一心钻到科研中去,成为真正的研究人员,而不是进行简单的重复劳动,这是我最高兴的事。”
    平凡生活 演绎多彩人生
    作为密码学界的顶级学者,没有见过王小云的人,可能认为她是一位脑海里整天装满数字的女教授,其实生活中的王小云像其他女性一样是一个细心、平和、率真、爱美、感情细腻和懂得享受生活的人。
    王小云是一位率真的人。破解国际两大密码算法后,有记者采访时,她说“在破解了SHA-1的那天,我去外面吃了一顿饭。心里有些兴奋,因为自己是第一个知道一个世界级秘密的人。” 10年破解世界5大著名密码,很多人会想,这样的科学家一定是一个生活非常刻苦的人。但出人意料,王小云说:“那10年是我感觉过得很轻松的10年。”王小云善于养花,并且有着自己的办法。她的朋友曾告诉记者说:“怪了,在我家连开花都很难的仙人球,送给王老师,不但头顶开满了花,而且‘屁股’也开花了。”王小云家的阳台上,一年四季鲜花纷呈,君子兰、鹤望兰、杜鹃花……她甚至能把仙人球整理得根部也开花,让朋友惊叹不已!王小云说只要在家,她最愿意去的地方就是阳台和厨房,不一样的馨香,抒发着一样的惬意。她热爱生活,拿手菜烧排骨是学生们公认的美食。王小云的学生说:“最愿意吃王老师做的排骨了。放上醋,小火熏,然后大火煮……跟搞数论一样,有整套程序呢!”王小云擅长做饭,不但烧排骨有一套,蒸鱼也蒸得快而香。虽然工作很忙,但她对家里的一日三餐从不凑合。丈夫出国去做访问学者,她去探亲,一周之内给丈夫包了四次韭菜水饺。
    王小云有一个12岁的可爱女孩儿。说起她的女儿,王小云身为母亲的那种幸福感就油然而生,从小女儿就很乖,很少哭闹,这给了她更多的思考工作的空间。由于研究工作原因,她经常加班,有时一调程序就是一个通宵,但是第二天早上她会一如既往的给女儿做饭,牵着女儿的小手送她上学。在工作的间隙,她也会检查一下女儿的作业。有时回家晚了,女儿等着给她开门,她会用自己特有的方式道歉:“对不起,妈妈回家晚了,送你一束花表示歉意吧。”生活中的王小云是那么的朴实、简单,同时又是如此让人想去亲近,也许这就是成功学者的魅力吧。当王小云坐在你的对面,看着她那种纯朴真诚地笑容,和带着很浓郁的山东乡音和你拉家长时,又怎么能把她和她所从事的密码世界联系在一起?她更像一个邻家的大姐,知足常乐地生活在普通人的世界里。
    王小云,1966年生于山东诸城,1983年至1993年就读于山东大学数学系,先后获得学士、硕士和博士学位,1993年毕业后留校任教。现为山东大学数学与系统科学学院教授、博士生导师,山东大学信息安全研究所所长。其主要研究领域是计算机密码学和信息安全学。]
【作者:马永军 来自:宣传部 新闻中心 编辑:新闻中心总编室 责任编辑:宜山】

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