“我們腦子里裝著數(shù)學(xué)問題的時(shí)候，是不太可能把數(shù)學(xué)問題放下的?！?/span>
撰文 | 邸利會（《知識分子》主筆）
第四屆未來科學(xué)大獎(jiǎng)迎來了首位女性得主，她就是密碼學(xué)家王小云。
她是土生土長的山東人，1983年考進(jìn)山東大學(xué)數(shù)學(xué)系后，十年本碩博，之后留校工作又十年，一呆二十年。
2004、2005年，王小云團(tuán)隊(duì)在密碼學(xué)界的會議上先后宣布破解了幾個(gè)著名的密碼算法，包括MD5、SHA-1（懂計(jì)算機(jī)安全的應(yīng)該更能理解其重要），引起轟動。之后，她被楊振寧、姚期智等邀請，受聘為清華大學(xué)高等研究院楊振寧講座教授。
女性做數(shù)理的很少，作為女性科學(xué)家，她如何平衡科研和家庭？作為本土學(xué)者，她如何取得如此杰出成就？曾經(jīng)八年幾乎不發(fā)論文，她為何還能繼續(xù)做科研？密碼學(xué)對我們的生活有怎樣的影響？破解密碼算法為何在安全領(lǐng)域引起轟動？
在宣布獲獎(jiǎng)消息之后，《賽先生》與北京大學(xué)北京國際數(shù)學(xué)研究中心長聘副教授董彬獨(dú)家電話連線王小云教授，為我們答疑解惑。
董彬：先請您談一談獲獎(jiǎng)的感想，想和誰分享這個(gè)消息？
王小云：接到電話還是有些意外，獲獎(jiǎng)對我來講是非常驚喜的一件事情，因?yàn)槲抑肋@是一個(gè)非常有名的獎(jiǎng)，前三屆獲獎(jiǎng)人都是非常頂級的科學(xué)家。另外，這個(gè)獎(jiǎng)的設(shè)立對長期從事基礎(chǔ)科學(xué)研究的科學(xué)家是一個(gè)很大的鼓勵(lì)和激勵(lì)。獲獎(jiǎng)后，我第一時(shí)間給我愛人打電話，分享了這個(gè)消息。他今天在辦公室加班，得到這個(gè)消息的時(shí)候，放下電話很快趕到了家，我也回到了家，我們都很高興?，F(xiàn)在我是在辦公室里接受這個(gè)采訪。
《賽先生》：您一直在山東大學(xué)呆著，似乎是一個(gè)不太愿意換工作的人？
王小云：是的。我本科、碩士、博士一直在山東大學(xué)學(xué)習(xí)。我的導(dǎo)師是潘承洞老師，我非常喜歡做數(shù)論的研究，我研究數(shù)論的時(shí)候，潘老師和我另外的導(dǎo)師于秀源、展?jié)蠋煻紡?qiáng)烈建議我學(xué)密碼，于是我就轉(zhuǎn)向了密碼學(xué)。
博士畢業(yè)后我就留在山東大學(xué)工作，直到2004年底的時(shí)候，我第一次訪問清華大學(xué)。后來，楊振寧先生、姚期智先生以及當(dāng)時(shí)清華大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)胡和平老師都希望我能到清華大學(xué)工作，也是在那個(gè)時(shí)間我才第一次換工作。
當(dāng)然，山東大學(xué)的工作我一直沒有放下。前幾天有一件非常高興的事情：山東大學(xué)成立了網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，我擔(dān)任院長，這也是清華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)非常支持的一件事情。新學(xué)院開學(xué)了，也迎來了第一批新生。
《賽先生》：您怎么看待在山東大學(xué)的日子？包括這次的成績也是在山大10年間努力的結(jié)果。
王小云：我在山東大學(xué)工作了10多年，做哈希函數(shù)的分析也接近10年的時(shí)間。這10年是我科研生涯非常重要的時(shí)期。我想，在我一生的研究經(jīng)歷當(dāng)中，哈希函數(shù)的研究是非常重要的，是不是最重要的我不知道，我還是希望能夠有更好的研究，對我國密碼學(xué)的科學(xué)研究有更好的貢獻(xiàn)。但至少在山大的10年，是我最重要的一段經(jīng)歷。
一開始我從事公鑰密碼，做可證明安全方面的研究，當(dāng)時(shí)因?yàn)槲覈鴰缀鯖]有人從事哈希函數(shù)的研究，我開始了哈希函數(shù)的研究專項(xiàng)。
這10年的過程還是比較艱苦的，從一開始初步做分析，到一點(diǎn)一點(diǎn)把分析的理論體系建起來，需要有一個(gè)漫長的過程，因?yàn)樗皇且惶旖⑵饋淼模钡结槍纱笸ㄓ玫臉?biāo)準(zhǔn)MD5和SHA-1，能夠給出比較好的碰撞攻擊。盡管這個(gè)過程比較艱難，但依然是非常值得享受的一個(gè)過程。
《賽先生》：您平常的研究狀態(tài)是什么樣的？聽說您在家里是特別愛干凈的一個(gè)人，經(jīng)常拖地板。
王小云：因?yàn)楫?dāng)時(shí)我只是一個(gè)普通老師，還沒有獨(dú)立的辦公室，我就在家里工作。我比較喜歡在家工作，上完課就到書房里工作。
我家的書房陽光明媚，鮮花燦爛，基本上是這樣的環(huán)境。我每天收拾完衛(wèi)生以后就投入到科研中，所以過程還是比較享受的。在科研當(dāng)中，每當(dāng)我在思考一個(gè)數(shù)學(xué)問題，卻找不到答案的時(shí)候，我就會起來打掃打掃衛(wèi)生，或者是養(yǎng)養(yǎng)花兒，澆澆水，干一些其他的事情，但實(shí)際上腦子里一直沒有放下科學(xué)問題，甚至在去幼兒園接送女兒的路上也是在思考這些問題。嚴(yán)格地講，我一邊科研，同時(shí)兼顧著我的家庭生活，科研一直沒有放下，一直在我的腦子里。我們腦子里裝著數(shù)學(xué)問題的時(shí)候，是不太可能把數(shù)學(xué)問題放下的。
我研究的科學(xué)問題正好是成理論體系的科學(xué)問題，所以腦子里一直在想著如何更好地解決這些科學(xué)問題。我們會遇到很多障礙，解決了一個(gè)數(shù)學(xué)問題，還有更難的數(shù)學(xué)問題在等著你。并且這些數(shù)學(xué)問題是以前我們也沒見過的，不像以前學(xué)數(shù)學(xué)的時(shí)候，非常明確就是這個(gè)問題。在分析過程中，最終會碰到什么樣的數(shù)學(xué)問題并不明確，但是我知道我有障礙過不去，所以在思考分析的時(shí)候要提煉出一個(gè)比較精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)問題，再對這個(gè)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行求解?；旧鲜沁@么一個(gè)完整的過程。
《賽先生》：當(dāng)時(shí)在山東大學(xué)的評價(jià)體系是怎樣的？您發(fā)論文好像也不是特別多，有沒有感受到壓力？
王小云：我基本上有八年的時(shí)間沒怎么發(fā)論文，中間零星發(fā)一兩篇論文，也不是哈希函數(shù)主流的方向，只是在之前有一些其他方面的成果。
在哈希函數(shù)研究的后期，雖然每天基本上都會有比較好的結(jié)果，我自己高興，但是其他人不知道，我偶爾會跟相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)還有我的老師（比如說彭實(shí)戈院士）交流。當(dāng)年跟我關(guān)系比較好的、對我比較了解的同事知道我做出一個(gè)不錯(cuò)的工作，但是他們確實(shí)不知道是什么工作。這是一方面。
另一方面，我這個(gè)工作也是我們國家的一個(gè)部門給我的一個(gè)研究項(xiàng)目，所以項(xiàng)目管理部門知道我的工作非常好。我做了八年左右的時(shí)候，獲得了密碼科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。獲得了這個(gè)獎(jiǎng)以后，我們數(shù)學(xué)院的老師認(rèn)為這個(gè)事情很好，因?yàn)榈眠@個(gè)獎(jiǎng)是難度非常大的。獲獎(jiǎng)之后，我就晉升為了山東大學(xué)教授。
確實(shí)很長時(shí)間不發(fā)表論文別人也會有質(zhì)疑，也會感覺很奇怪，你一個(gè)老師，怎么不發(fā)論文，是有這么一個(gè)過程。但是我自己覺得還好，我自己不難受，一點(diǎn)兒沒感覺到不發(fā)表論文有什么不合適的。
《賽先生》：在計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)領(lǐng)域，女性是相對少的。很多女性結(jié)婚了，有了孩子，還要做家務(wù)，您能不能給一些建議，如何兼顧研究和工作？如何促進(jìn)女性更多的從事數(shù)理相關(guān)的研究？甚至有人認(rèn)為，女性做這些工作比較弱，您是怎么看的？
王小云：實(shí)際上，我?guī)У膶W(xué)生里面女性比較多，能占到接近一半的比例。我培養(yǎng)的學(xué)生里面，女性成功的也還比較多，當(dāng)然男生成功的也很多。不管是男生還是女生，成功的都有，他們都非常優(yōu)秀。
但是在培養(yǎng)女學(xué)生的時(shí)候，我是給予她們很大的鼓勵(lì)的，因?yàn)槲乙彩且粋€(gè)女性，所以我會從作為一個(gè)女性科研人員的角度，以我為例，給予女生們特別的鼓勵(lì)。實(shí)際上，她們研究熱情很高。
另外，她們做密碼事業(yè)的毅力還是很強(qiáng)的。當(dāng)然，可能也有個(gè)別的家庭方面的問題，比如說生孩子，確實(shí)影響比較大，但是有的女性生孩子對她們并沒有太大的影響。我特別高興的是，我培養(yǎng)的女學(xué)生，她們的愛人很支持我們的工作，特別支持我們團(tuán)隊(duì)的工作，這一點(diǎn)我是非常感動的。
為什么呢？她們跟我工作的時(shí)候經(jīng)常熬夜，有時(shí)候熬到晚上兩三點(diǎn)鐘，她們的愛人有時(shí)候主動過來接她們回家，有時(shí)候偶爾也送我回家。如果女性的科研工作得不到家庭的支持，她會非常為難。實(shí)際上，本身她們的能力還是很強(qiáng)的，沒看到明顯的弱勢。家庭的支持對她們非常重要，我的真實(shí)感受是這樣的。
比如，我有一個(gè)女學(xué)生叫王美琴，她現(xiàn)在已經(jīng)是非常有名的教授了，是山東大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院的常務(wù)副院長。我對她的認(rèn)識是，她對科學(xué)研究的奉獻(xiàn)精神絕不比我差，甚至在某些方面會超過我，她經(jīng)常晚上熬夜，但是她對家庭也不放棄，只要有一點(diǎn)時(shí)間就回家忙家務(wù)。雖然有科研工作的時(shí)候把科研工作和其他相關(guān)的管理工作都放在第一位，但只要有時(shí)間就很顧家?；旧暇褪沁@么一種狀態(tài)，家人對她是非常理解的，也特別支持。
《賽先生》：我注意到您一直在山東大學(xué)，做出成績以后，在國際上引起轟動，清華把您也聘過去了。我很好奇，您是土生土長的本土人才，到國外短期的交流都幾乎沒有，您怎么看待本土人才的培養(yǎng)？
王小云：我的工作成果出來以后，歐洲、美國有一些密碼學(xué)家不太相信我是中國培養(yǎng)的科學(xué)家。這一點(diǎn)我明顯能感覺到。他們很驚訝，問我的碩士、博士是在歐洲還是美國讀的？我告訴他們，我是在中國山東大學(xué)讀的時(shí)候，他們確實(shí)非常驚訝，不太相信，但是我確確實(shí)實(shí)是沒有出國讀書的。
實(shí)際上，這可能跟我成長的環(huán)境有關(guān)系，潘承洞老師是世界上很杰出的數(shù)學(xué)家，他培養(yǎng)的學(xué)生基本上都有很好的出國經(jīng)歷，也有出國做訪問學(xué)者的經(jīng)歷。比如說于老師、展老師都有出國的經(jīng)歷。但是潘老師有一個(gè)要求，兩年還是三年，到了時(shí)間就得回來，他堅(jiān)決要求老師和我們這些學(xué)生立足于國內(nèi)發(fā)展，這一點(diǎn)我是受他影響的。到我們這些人的時(shí)候，基本上全都在國內(nèi)工作，就沒有太多想法非得要到國外工作，這一點(diǎn)我是受山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)影響的。
另外，我也有一些好朋友出國工作，他們經(jīng)常跟我說，國外工作環(huán)境很好，有空調(diào)，打印機(jī)隨便打印。我也羨慕他們，但是我愛人也給了我很大的支持，用我們家積蓄買了激光打印機(jī)和電腦等科研設(shè)備，所以我自己的工作環(huán)境實(shí)際上是非常好的，基本上跟國外的條件也沒有太大的區(qū)別。當(dāng)然，實(shí)事求是地講，沒能跟世界一流的密碼學(xué)家一起工作，這是我的一個(gè)遺憾和欠缺。
《賽先生》：密碼學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)，乃至人類生活當(dāng)中起到了什么樣的作用？
王小云：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)的時(shí)候是沒有考慮安全問題的，包含很多計(jì)算機(jī)科學(xué)家也是這樣認(rèn)為的，忽略了安全問題是比較遺憾的一件事情。要解決計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全問題，實(shí)際上是經(jīng)歷了比較長的歷史。
大家知道，我們在找漏洞，不停地殺病毒，我們發(fā)現(xiàn)病毒再打補(bǔ)丁，這都是讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)越來越安全的一個(gè)過程。但是要想根本解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的問題，實(shí)際上還是需要密碼技術(shù)的。
密碼技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全的核心技術(shù)和基礎(chǔ)支撐，這是最近密碼法草案里面給出的一個(gè)比較精確的定位。整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，包括物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、所有的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等等都需要密碼技術(shù)來支撐其安全通信。它的支撐作用是任何其他技術(shù)不能替代的。
密碼技術(shù)所涉及的科學(xué)問題又是數(shù)學(xué)問題，這就凸顯了數(shù)學(xué)在密碼學(xué)領(lǐng)域的重要性。所以密碼學(xué)涉及到了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、信息科學(xué)，同時(shí)還涵蓋了一部分物理科學(xué)，它是多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。這是它的一個(gè)重要特性。
第二個(gè)是它對人們生活發(fā)揮著很重要的作用，為什么呢？現(xiàn)在進(jìn)入了人工智能時(shí)代，新一代信息技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，比如說現(xiàn)在關(guān)注的區(qū)塊鏈技術(shù)，實(shí)際上它就是密碼學(xué)的一個(gè)應(yīng)用，特別是哈希函數(shù)的一個(gè)應(yīng)用。當(dāng)然，區(qū)塊鏈技術(shù)也結(jié)合了分布式計(jì)算、電子簽名算法、加密算法等，匯聚成一個(gè)比較大的密碼應(yīng)用。但是如果把哈希函數(shù)技術(shù)拿掉，區(qū)塊鏈技術(shù)是不存在的。
密碼技術(shù)跟產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了融合，對技術(shù)進(jìn)行了一定的變革，我認(rèn)為區(qū)塊鏈就是密碼技術(shù)引起的一個(gè)技術(shù)變革，該技術(shù)得到了我們國家相關(guān)部門的高度重視。
往大處說，國家整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展離不開密碼技術(shù)的安全支撐。
比如說老百姓用的銀行卡。銀行卡最早僅是磁條卡，它很簡單，黑客偷到你的銀行卡，很容易就可以拷貝一張，你的錢就會受到威脅?，F(xiàn)在的銀行卡是密碼芯片卡，老百姓用銀行卡會感覺到非常安全和便捷，包括二代身份證和現(xiàn)在的一部分社?？ㄒ彩怯妹艽a芯片來支撐安全的。相信在不久的未來，越來越多的密碼技術(shù)會給老百姓的數(shù)字化生活帶來更多的安全感和幸福感。
《賽先生》：您的一個(gè)成就是攻破了哈希函數(shù) MD5 和 SHA-1，可否簡單解釋一下？
王小云：我們現(xiàn)在說的網(wǎng)絡(luò)信息安全就是希望信息從產(chǎn)生、傳輸、處理、到終端客戶使用都是安全的，要保證這個(gè)信息的全生命周期都是安全的。網(wǎng)絡(luò)信息安全的安全要求有四個(gè)屬性——
一是保密性，就是信息不能被別人看到，是要求加密傳輸?shù)?；二是合法性，就是說我知道這個(gè)信息是艾麗斯給我送過來的，而不是一個(gè)黑客，不是一個(gè)假冒的信息；三是不可否認(rèn)性，就是說這個(gè)信息是艾麗斯簽名以后送過來的，我知道確實(shí)是艾麗斯的信息，過后這個(gè)信息發(fā)生了問題，艾麗斯不能否定這是她傳過來的信息；四是數(shù)據(jù)完整性，這個(gè)數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，沒有被篡改過。實(shí)際上區(qū)塊鏈技術(shù)最早保證的是完整性，就是數(shù)據(jù)不可被篡改。
當(dāng)時(shí)我為什么要分析哈希函數(shù)呢？因?yàn)楹戏ㄐ浴⒉豢煞裾J(rèn)性、完整性，都需要哈希函數(shù)來支撐。比如說數(shù)據(jù)可以被篡改的話，就意味著合法性和不可否認(rèn)性就無法保證，就會發(fā)生問題。完整性是由哈希函數(shù)保證的，是一個(gè)獨(dú)有的技術(shù)。四個(gè)安全屬性，有三個(gè)屬性離不開哈希函數(shù)的支撐，這也是當(dāng)時(shí)我做哈希函數(shù)的一個(gè)非常重要的原因。另外，雖然哈希函數(shù)那么重要，但是在我當(dāng)時(shí)做哈希函數(shù)研究的時(shí)候，國際上僅有6、7個(gè)核心的算法，其中包含MD5和SH-A1這兩個(gè)通用的算法，所以我就做了哈希函數(shù)的研究。
《賽先生》：您是研究哈希函數(shù)，破解了之前主流的算法。一個(gè)最直接的問題是，因?yàn)楣：瘮?shù)在傳統(tǒng)的安全領(lǐng)域是非常重要的東西，是不是就不能用了，目前對這個(gè)是怎么處理的？
王小云：當(dāng)MD5算法被破解，SHA-1還沒破的時(shí)候，就已經(jīng)有兩種聲音。一種認(rèn)為，你這個(gè)破解是理論的，不可能會產(chǎn)生實(shí)際影響；還有一種說，既然我們大量的密碼系統(tǒng)都是基于哈希函數(shù)的安全性，你現(xiàn)在證明它的安全性已經(jīng)降得很低，可以說MD5的碰撞攻擊是非常高效的，大家就認(rèn)為它應(yīng)該是不安全的，好多密碼系統(tǒng)是不安全的。
Arjen Lenstra（按：荷蘭數(shù)學(xué)家和密碼學(xué)家）持第二種觀點(diǎn)，他就認(rèn)為好多密碼系統(tǒng)是不安全的，他就給我提了一個(gè)科學(xué)問題，他說王教授你能不能給我找一種碰撞。后來我就給了他一個(gè)建議，一個(gè)做攻擊工作的架構(gòu)。然后他和他的學(xué)生Marc Stevens等就花了兩年的時(shí)間偽造了一個(gè)數(shù)字證書，這個(gè)數(shù)字證書的偽造就是2009年十大黑客技術(shù)的第一，這是當(dāng)時(shí)國際上定位的。
使用這個(gè)技術(shù)、結(jié)合我們當(dāng)時(shí)MD5的攻擊路線，出現(xiàn)了一個(gè)病毒——火焰病毒，這個(gè)病毒被認(rèn)為是迄今為止最為復(fù)雜的一種病毒，是俄羅斯專家發(fā)現(xiàn)的，有很多Windows計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被攻擊。
也就是說，我們做的這種攻擊一方面確實(shí)造成了一些實(shí)際的攻擊，另外一方面MD5破解以后引起了全球計(jì)算機(jī)系統(tǒng)撤出MD5的使用。
SHA-1破解以后，2006年美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院就發(fā)布了一個(gè)電子簽名的新政策，要求2010年以后撤出對SHA-1的使用，啟用其他的算法。非常有戲劇性的一件事情是2009年使用SHA-2的比特幣就產(chǎn)生了SHA-2。
另外，這兩個(gè)算法的破解引發(fā)的最重要的一件事情是全球進(jìn)行了新一輪的哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)，就是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院主導(dǎo)的新哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)工程，也就是2012年新的標(biāo)準(zhǔn)，它花了五年的時(shí)間才設(shè)計(jì)出來，是歷史上設(shè)計(jì)密碼標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間最長的工程。
為什么花的時(shí)間比較長？有兩個(gè)原因：第一個(gè)原因是2005、2006年，研究新的哈希函數(shù)如何設(shè)計(jì)，花了兩年的時(shí)間，因?yàn)橐郧暗墓：瘮?shù)不安全被認(rèn)為是設(shè)計(jì)出了問題，要研究新的設(shè)計(jì)方法、新的原理；第二個(gè)原因是最終的哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)花了五年的時(shí)間，這個(gè)過程比較長。
另外，因?yàn)镸D5的破解，我們國家密碼管理部門也找到我，問我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)中國的算法？我就跟一些密碼專家設(shè)計(jì)了中國的哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)SM3。
目前我們國家設(shè)計(jì)的SM3跟美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院主導(dǎo)全球征集的新的哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)SHA-3一起成為新一代的ISO/IEC國際標(biāo)準(zhǔn)。我覺得這個(gè)更重要一點(diǎn)。
《賽先生》：您能不能談一下現(xiàn)在密碼學(xué)領(lǐng)域最重要的，讓您最激動的進(jìn)展有哪些？未來的發(fā)展方向有哪些？比如說量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了以后對傳統(tǒng)的加密算法有怎樣的挑戰(zhàn)？王小云：我們國家量子密碼一直也發(fā)展得非?？?，有一些非常好的工作出現(xiàn)。量子密碼以及量子計(jì)算機(jī)這些領(lǐng)域的發(fā)展對密碼學(xué)的研究有了一定的影響，推動也比較大。比如說現(xiàn)在的經(jīng)典密碼，也就是數(shù)學(xué)密碼。數(shù)學(xué)密碼分為兩大方向，一個(gè)是對稱密碼方向，另一個(gè)是公鑰密碼方向。量子計(jì)算對對稱密碼密鑰的長度有了一定的要求，以前是128比特的安全，現(xiàn)在需要密鑰是256比特才安全，密鑰強(qiáng)度需要增加1倍，這是量子計(jì)算對對稱密碼的影響。第二個(gè)影響是量子分解因子的算法，也是量子計(jì)算的工作，它對公鑰密碼有很大的影響。假定未來的量子計(jì)算機(jī)產(chǎn)生，現(xiàn)在使用的很多公鑰密碼都可以比較高效地被破解。當(dāng)然，目前真正高效的量子計(jì)算機(jī)并沒有產(chǎn)生。這就推動了國際密碼領(lǐng)域進(jìn)行抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的公鑰密碼研究，我們認(rèn)為這會成為下一代公鑰密碼的研究熱點(diǎn)。
目前下一代公鑰密碼的研究是比較成功的，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院2016年啟動了后量子密碼算法標(biāo)準(zhǔn)的征集，現(xiàn)在已經(jīng)有很多算法都出來了，有一些算法通過評估來看安全性是比較高的。我相信，抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的公鑰密碼已經(jīng)存在了很多，它的標(biāo)準(zhǔn)在不遠(yuǎn)的將來，快則三年，慢則五年，可能三年左右是比較合適的，就會產(chǎn)生了。
董彬：我現(xiàn)在感覺到知識更新?lián)Q代特別快，感覺老有一些新的技術(shù)出現(xiàn)，您能不能給剛剛從事科學(xué)研究的年輕人一些建議？
王小云：這個(gè)問題比較大，我說的不一定適合所有的年輕人。
當(dāng)然，首先要對科研有濃厚的興趣，對科研沒興趣，也不一定非得做科研，也可以去做技術(shù)的研發(fā)，或者是去企業(yè)。
另外，重要的是選擇一個(gè)合適的方向，你喜歡哪個(gè)方向的研究，你就做這個(gè)方向的研究。然后，你對這個(gè)方向感興趣以后要選好科學(xué)問題。
通過我?guī)W(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，希望學(xué)生能選一個(gè)比較好的科學(xué)問題，這個(gè)科學(xué)問題的解決對整個(gè)科學(xué)領(lǐng)域是有幫助的、有非常重要的支撐作用，就是引領(lǐng)性的科學(xué)研究。別人再做這方面的研究，他想做出更好的工作也不能忽略你的研究方法，不能忽略你對這個(gè)問題的解決，他需要使用你的方法來做更新一步的研究。所以我特別希望學(xué)生做這方面的工作。在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，我感覺到有些年輕人做不了引領(lǐng)性的研究，我就希望他們做一些將來跟核心技術(shù)有關(guān)系的研究，也是可以的。
但是關(guān)鍵的方向，關(guān)鍵的科學(xué)問題，將來對這個(gè)領(lǐng)域起到重要的支撐作用和重要影響的方法的研究是非常重要的，剩下的就是要讀好論文，要有獨(dú)立思考的能力，一定不要陷入到以前已經(jīng)有的方法里面出不來，你要有獨(dú)立的見解和創(chuàng)新的信心，創(chuàng)新的能力。
董彬：您是怎么看理論和應(yīng)用之間的關(guān)系？
王小云：我比較高興的是，我從事的密碼研究這個(gè)方向個(gè)人認(rèn)為它是理論研究。密碼理論研究有很多基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)問題，我鼓勵(lì)學(xué)生說你們要見招拆招。你學(xué)的是密碼，不一定要把數(shù)學(xué)問題在密碼里面找到應(yīng)用，那不現(xiàn)實(shí)，也可能找不出來。
你一定要知道你做的是密碼理論研究，做密碼理論研究就會碰到各種各樣的數(shù)學(xué)問題。碰到這些數(shù)學(xué)的時(shí)候要放飛自己去做數(shù)學(xué)問題的研究，這個(gè)數(shù)學(xué)問題解決了以后，一定可以把密碼理論問題解決得非常好。
比如說，我指導(dǎo)學(xué)生做的高維格，最近有幾個(gè)工作都出來了，論文都很長，還沒發(fā)。2006年，我做哈希函數(shù)做到頂峰的時(shí)候就撤出來不做了，當(dāng)時(shí)我記得山東大學(xué)的校長展?jié)淌诰驼f，你撤出來要考慮撤的后果，損失有多少。
當(dāng)時(shí)我堅(jiān)持撤了，我撤的原因是雖然我做的是哈希函數(shù)，沒做對稱加密算法和流密碼的分析，但是我知道我做的研究一定對其他領(lǐng)域是有影響的，這些方法都可以打通的，它是一個(gè)大的方向。
另外，為什么我轉(zhuǎn)方向？因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們國家公鑰密碼的分析是比較薄弱的，我就想要做公鑰密碼的分析。做公鑰密碼的分析，就只能做高維格理論，當(dāng)時(shí)這個(gè)出發(fā)點(diǎn)很簡單，沒想到很快高維格理論就成了下一代抗量子計(jì)算機(jī)攻擊密碼的主要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
所以我就引導(dǎo)著學(xué)生解決高維格理論和密碼理論的科學(xué)問題，這些科學(xué)問題又牽扯到數(shù)的幾何等非?；A(chǔ)的科學(xué)問題，牽扯到抗量子計(jì)算機(jī)公鑰密碼設(shè)計(jì)的問題。所以它就是基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用研究都交叉在一起了，這個(gè)時(shí)候就不要糊涂，不要跑偏了。你做的科學(xué)問題一定是凝聚了理論、基礎(chǔ)理論、應(yīng)用三者結(jié)合，一定不要跑偏了。你解決的科學(xué)問題，一定對這三者都有推動作用。
這個(gè)方向現(xiàn)在非常好，雖然我還沒發(fā)表論文，但是我做的工作是讓我們的老師能夠在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中通過基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究控制住安全問題，也就是說我設(shè)計(jì)的密碼算法跟隨機(jī)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象是非常接近的，接近到什么程度？用數(shù)學(xué)計(jì)算的方法能控制住精度、安全強(qiáng)度，這是最高境界。最近這幾年我在指導(dǎo)學(xué)生，我們的學(xué)生創(chuàng)新能力也很強(qiáng)，他們在堅(jiān)定地做這件事情，雖然發(fā)表論文比較少，但是一直在做這項(xiàng)工作，最近基本上我們算是成功了。
另外，我想說一下關(guān)于理論和應(yīng)用的問題。這幾年區(qū)塊鏈引起了大家高度關(guān)注，區(qū)塊鏈作為哈希函數(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用，在前兩、三年的時(shí)候我們也在關(guān)注它的研究。為什么？因?yàn)槲椰F(xiàn)在在忙另外一些研究，后來發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈的應(yīng)用越來越廣。
前年我組織團(tuán)隊(duì)做了區(qū)塊鏈的研究，做區(qū)塊鏈的研究就必須要關(guān)注它的應(yīng)用，你要知道它是怎樣應(yīng)用的，應(yīng)用中面臨的哪科學(xué)問題。
我的一個(gè)學(xué)生是山大的一個(gè)老師，他研究了兩個(gè)月的時(shí)間就找到了一個(gè)非常重要的問題，針對區(qū)塊鏈具體應(yīng)用中的延遲攻擊，做了一個(gè)非常好的工作，2018年密碼學(xué)領(lǐng)域頂級會議發(fā)表了兩篇區(qū)塊鏈相關(guān)論文，其中有一篇就是他的論文。
為什么我們的人做了兩、三個(gè)月就能發(fā)表這種論文？
我覺得跟我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)的激勵(lì)，跟我們現(xiàn)在的水平有關(guān)系。以前我們要發(fā)表一篇論文確實(shí)非常難，現(xiàn)在我們發(fā)表這方面的論文不覺得那么遙遠(yuǎn)了。
另外，我們做的科學(xué)問題研究都是實(shí)際的科學(xué)問題，由理論轉(zhuǎn)向了實(shí)際，從實(shí)際應(yīng)用中又提煉出科學(xué)問題，又解決了科學(xué)問題，這是非常好的，非常美妙的一件事情。
總編點(diǎn)評
王小云教授是國際著名的密碼學(xué)家。她提出了密碼哈希函數(shù)的碰撞攻擊理論，并以此攻破了多個(gè)以前被普遍認(rèn)為是安全的密碼哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動并幫助了新一代密碼哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，并已在金融、電網(wǎng)、交通等重要領(lǐng)域廣泛使用。量子保密通信是我本人從事的主要研究方向之一，她在破解密碼方面的工作也在側(cè)面很好地推動了我們領(lǐng)域的發(fā)展。對她的杰出成就，我非常敬佩，也衷心祝賀王小云教授獲2019年未來科學(xué)大獎(jiǎng)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)，祝愿也相信她一定會在密碼學(xué)的發(fā)展和支撐網(wǎng)絡(luò)信息安全方面做出更多重要貢獻(xiàn)！
——潘建偉
