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美國(guó)白宮不想提的一天:山東一位坐月子的寶媽,用筆和紙手算出漏洞,廢了美軍頂級(jí)密碼,國(guó)家重獎(jiǎng)717萬(wàn)

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"The session is over."(會(huì)議結(jié)束了。)

2004年8月17日,美國(guó)加州圣巴巴拉,國(guó)際密碼學(xué)會(huì)議的會(huì)場(chǎng)里,主持人甚至忘記了說(shuō)這句話。

死一般的寂靜。

臺(tái)下坐著的都是全球頂尖的密碼學(xué)家,包括MD5算法的創(chuàng)始人羅納德李維斯特。就在幾分鐘前,他們還堅(jiān)信手里捧著的這個(gè)MD5算法是世界上最堅(jiān)固的盾牌,是數(shù)字世界的"上帝基石"。

按照美國(guó)專家的說(shuō)法,要想破解MD5,就算動(dòng)用當(dāng)時(shí)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī),也得日夜不停地算上100萬(wàn)年。

但臺(tái)上這個(gè)穿著樸素、操著一口山東口音英語(yǔ)的中國(guó)女人,只用了15分鐘。

她叫王小云。

她沒(méi)有帶什么重型設(shè)備,也沒(méi)有展示什么復(fù)雜的模型,只是在投影儀上打出了四組數(shù)據(jù)。就是這四組看起來(lái)平平無(wú)奇的數(shù)據(jù),像四顆釘子一樣,直接釘進(jìn)了MD5的死穴。

"這不可能!"

有人在臺(tái)下小聲嘀咕了一句,聲音都在抖。

因?yàn)檫@意味著,全球廣泛使用的電子簽名、銀行轉(zhuǎn)賬、國(guó)防加密,在這一刻,實(shí)際上已經(jīng)處于"裸奔"狀態(tài)。

會(huì)議結(jié)束后,那個(gè)被稱為"密碼學(xué)教父"的李維斯特,穿過(guò)震驚的人群,徑直走向王小云。這位平日里傲氣十足的美國(guó)大咖,此刻臉色復(fù)雜。

他盯著王小云看了好一會(huì)兒,最后只憋出來(lái)一句:"我很榮幸,我的算法是被你破解的。"

這話說(shuō)得漂亮,但只有美國(guó)人自己心里清楚,這天晚上,五角大樓的燈,怕是要亮整整一夜了。

而更讓他們抓狂的是,王小云破解這玩意兒的方法,簡(jiǎn)直是對(duì)西方高科技的一種"降維打擊"。


把時(shí)間條往回拉一拉。

在那個(gè)計(jì)算機(jī)算力被神話的年代,王小云是個(gè)"異類"。

1966年,她出生在山東諸城一個(gè)普通的數(shù)學(xué)教師家里。受父親影響,這姑娘從小對(duì)數(shù)字就有一種近乎癡迷的敏感。別的女孩跳皮筋,她在那琢磨數(shù)學(xué)題。

后來(lái)她考進(jìn)了山東大學(xué)數(shù)學(xué)系,一路讀到博士。那時(shí)候,中國(guó)的密碼學(xué)研究跟美國(guó)比,說(shuō)實(shí)話,差距不是一星半點(diǎn)。

美國(guó)人搞出了MD5和SHA-1,這兩套算法就像兩座大山,壓在全球信息安全行業(yè)的頭頂上。

尤其是SHA-1,被戲稱為"白宮密碼",是美國(guó)國(guó)家安全局(NSA)設(shè)計(jì)的,廣泛用于美國(guó)政府和軍方的核心網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)人放話:這就是標(biāo)準(zhǔn),你們跟著用就行,別想著破,沒(méi)戲。

王小云不信這個(gè)邪。

但誰(shuí)也沒(méi)想到,她向這兩座大山發(fā)起總攻的時(shí)候,竟然是她人生中最"狼狽"的時(shí)候——坐月子。

那時(shí)候,王小云剛生完孩子。家里的書(shū)房成了她的戰(zhàn)場(chǎng),只是這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上沒(méi)有硝煙,只有堆得像山一樣高的草稿紙,還有孩子的哭鬧聲。

一般的產(chǎn)婦坐月子,那是得躺著靜養(yǎng),喝雞湯。王小云倒好,一邊給孩子喂奶,一邊腦子里就在轉(zhuǎn)那些哈希函數(shù)。

孩子睡了,她就爬起來(lái)算;孩子醒了,她就放下筆去哄。

那個(gè)年代,沒(méi)有現(xiàn)在這么厲害的人工智能輔助,王小云用的方法,是最原始、也是最笨拙的——手算。


這是什么概念?

MD5算法的運(yùn)算量是天文數(shù)字,要在里面找到那唯一的"碰撞"路徑,就像是在太平洋里找到兩滴一模一樣的水珠。

她就靠著一支筆,一張紙,硬生生地在0和1的比特流里,通過(guò)一種獨(dú)特的"位操作"思維,一點(diǎn)一點(diǎn)地把這個(gè)龐然大物給拆解了。

家里人看著心疼,勸她歇歇。她總是笑笑說(shuō):"快了,就差一點(diǎn)了。"

這種狀態(tài)持續(xù)了整整好幾年。

直到2004年的那個(gè)夏天,她終于在無(wú)數(shù)次失敗的廢紙堆里,抓住了那個(gè)讓美國(guó)人引以為傲的算法漏洞。

2004年的那次"砸場(chǎng)子",其實(shí)只是個(gè)開(kāi)始。

MD5被破之后,美國(guó)方面雖然慌,但還存著一絲僥幸心理。

"沒(méi)事,MD5畢竟是老算法了,我們還有SHA-1。那可是NSA親自操刀的,比MD5復(fù)雜得多,絕對(duì)安全。"

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的一位高官在接受采訪時(shí),還在強(qiáng)裝鎮(zhèn)定。

結(jié)果,這臉打得太快,就像龍卷風(fēng)。

僅僅過(guò)了不到半年,2005年2月,在美國(guó)舊金山舉辦的RSA年會(huì)上,王小云又來(lái)了。

這次,整個(gè)會(huì)場(chǎng)的氣氛比上次還要壓抑。所有人都盯著她手里的講稿,像是在等待宣判。

王小云沒(méi)有廢話,直接公布了對(duì)SHA-1的破解結(jié)果。

全場(chǎng)嘩然。



如果說(shuō)MD5被破是斷了美國(guó)人的一條胳膊,那SHA-1被破,就是直接捅了美國(guó)信息安全的心窩子。

這意味著,所謂的"白宮密碼",在王小云的攻擊路徑面前,脆弱得像一張窗戶紙。

只要有足夠的算力配合她提供的算法,黑客可以偽造出完全合法的數(shù)字簽名,想進(jìn)五角大樓的系統(tǒng)溜達(dá),也不是不可能的事。

這一次,美國(guó)人徹底破防了。

《華盛頓郵報(bào)》直接驚呼:"崩潰!密碼學(xué)的危機(jī)降臨!"

美國(guó)政府連夜發(fā)布公告,宣布雖然SHA-1還沒(méi)被徹底攻陷到實(shí)用階段,但已經(jīng)不再安全,必須在五年內(nèi)徹底淘汰,把政府系統(tǒng)里的所有老舊算法全部清洗一遍。

一個(gè)中國(guó)女人,靠著筆和紙,逼得世界頭號(hào)科技強(qiáng)國(guó)不得不把自家的安保系統(tǒng)推倒重來(lái)。

這波操作,簡(jiǎn)直是神仙打架,凡人遭殃。

**04**

這事兒發(fā)生后,很多人都好奇:這王小云圖啥?

當(dāng)時(shí)有很多國(guó)外的頂尖研究機(jī)構(gòu)給她發(fā)來(lái)邀請(qǐng)函,年薪隨便開(kāi),條件隨便提,只要她肯去。

畢竟,手里握著能敲開(kāi)白宮大門鑰匙的人,誰(shuí)不想要?

但王小云的選擇,讓那些獵頭全都吃了閉門羹。

她哪兒也沒(méi)去,就留在了國(guó)內(nèi)。

"科學(xué)家是有祖國(guó)的。"這話她說(shuō)得輕描淡寫,但做得卻是擲地有聲。

她不僅留下來(lái)了,還干了一件更大的事——設(shè)計(jì)中國(guó)自己的密碼標(biāo)準(zhǔn)。

既然你們美國(guó)的算法不靠譜,那我們就自己造一個(gè)。

在她的帶領(lǐng)下,中國(guó)推出了SM3密碼算法。

這一次,輪到中國(guó)人給世界定規(guī)矩了。SM3的設(shè)計(jì)比SHA-1更復(fù)雜、更安全,直接對(duì)標(biāo)的是美國(guó)后來(lái)推出的最高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)SHA-256。

現(xiàn)在,你要是用中國(guó)的網(wǎng)銀轉(zhuǎn)賬,或者用國(guó)家電網(wǎng)交電費(fèi),背后默默保護(hù)你資金安全的,正是這套SM3算法。



2019年,未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)把"數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)"頒給了王小云。

獎(jiǎng)金是100萬(wàn)美元,當(dāng)時(shí)折合人民幣大約717萬(wàn)元。

頒獎(jiǎng)典禮上,她穿著一身紅色的西裝,笑得很自信。這717萬(wàn),對(duì)于她為國(guó)家信息安全做出的貢獻(xiàn)來(lái)說(shuō),真的一點(diǎn)都不多。

這就好比給家里的防盜門換了把絕對(duì)打不開(kāi)的鎖,這鎖的價(jià)值,能是用錢衡量的嗎?

**05**

美國(guó)人可能到現(xiàn)在都沒(méi)想通,為什么他們那一套嚴(yán)密的科研體系、數(shù)不清的超級(jí)計(jì)算機(jī),最后會(huì)輸給中國(guó)一位在書(shū)房里哄孩子的母親。

其實(shí)答案很簡(jiǎn)單。

就像王小云父親當(dāng)年教她的那樣,數(shù)學(xué)這東西,不僅要靠腦子,更要靠那股子"鉆"勁兒。

那個(gè)李維斯特后來(lái)也不得不服氣。他在一次演講中承認(rèn),王小云的發(fā)現(xiàn),讓全球密碼學(xué)至少提前了十年進(jìn)入了新時(shí)代。

只不過(guò),這個(gè)新時(shí)代,不再是美國(guó)一家獨(dú)大的時(shí)代了。

如今,當(dāng)你輸入密碼,按下回車鍵的那一刻,數(shù)據(jù)在光纜中飛速穿梭。你可能感覺(jué)不到什么,但在這平靜的背后,有一道無(wú)形的墻。

這道墻,是那位山東女教授,用無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜,一筆一筆算出來(lái)的。

那些試圖窺探中國(guó)秘密的眼睛,在碰到這道墻的時(shí)候,也只能無(wú)奈地嘆口氣,然后轉(zhuǎn)身離開(kāi)。

這,大概就是對(duì)那個(gè)瘋狂的"坐月子"傳說(shuō)的最好注腳。

歷史有時(shí)候挺有意思,它不看你嗓門有多大,也不看你手里拿著什么家伙什,它只看最后那一刻,誰(shuí)手里握著真理。

而在密碼學(xué)這塊陣地上,真理,現(xiàn)在是用中文寫的。


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