
她在坐月子期间,以令人惊叹的速度和智慧,半年内连续攻克两项美国顶尖密码,震惊国际密码学界;她面对国外开出的天价薪资和顶级科研条件,她毅然选择扎根祖国,培养大批密码学人才,守护国家信息安全。她就是中国科学院院士、清华大学高等研究院“杨振宁讲座”教授王小云。2025年5月26日,她因在密码学领域的开创性贡献,获得2025年“欧莱雅-联合国教科文组织世界杰出女科学家奖”,成为中国历史上第九位获奖者。
意外结缘,数学才女转行密码学
1966年,王小云出生在山东诸城一个普通的教师家庭。王小云的父亲是小学数学老师,有着独特的教育方式,擅长通过观察孩子的兴趣爱好来设计个性化的引导方案。当年幼的王小云趴在父亲的书桌前,痴迷地看着算珠在他手下飞舞,眼中透露着对数字的心驰神往时,父亲敏锐地觉察到女儿对数学的浓厚兴趣。
从那时起,父亲便开始为王小云设计数学游戏、讲“鸡兔同笼”的故事。这些奇妙的数学问题像一把把钥匙,开启了她探索数学世界的大门。除了学校布置的基础作业,王小云畅游在演算各种难题的海洋里。小学阶段,王小云已经能轻松解答远超同龄人能力的数学题,甚至能应对初中水平的难题。
17岁那年,王小云以优异的成绩考入山东大学数学系。大学期间,她一如既往地勤奋专注。上课之余,她常窝在图书馆的一角钻研数学题,手边永远堆着一摞草稿纸,上面密密麻麻地写满了算式,一本本厚重的参考书也被她翻得页角都卷了起来。有时碰到实在解不开的难题,她会将问题逐条整理出来,然后虚心向教授请教,直到把问题彻底弄懂心里才踏实。四年后,她获得理学学士学位,并考上了山东大学数学系研究生,师从著名数学家潘承洞,继续深造。
在潘承洞的指导下,王小云在数学领域不断深耕。潘承洞十分欣赏这位女弟子在数学方面的天分,于是建议她在研修数学的同时将研究方向转向密码理论及相关数学问题研究。因为密码学对国家安全和科技进步至关重要,但当时中国的密码学研究几乎是一片空白,专业人才稀缺,潘承洞十分希望王小云发挥自己的数学天赋,投身于中国的密码事业。
起初,王小云对密码学并不了解也兴趣不高,觉得自己在数学领域已经投入了大量精力,取得了不错的成绩,转行太可惜。但她看着老师殷切的目光,还是答应接触这个学科。就这样,她报名参加了西安电子科技大学日本密码学家易松信教授的短期班。
没想到,参加了短期班后,密码学中数学组合的千变万化瞬间俘获了王小云的心,当易松信教授因骨折提前结束课程时,她感到十分不舍、可惜。不过,她并没有就此中断学习,而是跑到学校图书馆,如饥似渴地研读密码学的相关书籍,其中一本关于比特安全思想的书,更是让她如获至宝。由此,她决定专心投入密码学研究中。
转行并非易事。密码学不仅需要扎实的数学基础,还涉及复杂的算法和计算机科学知识。为此,王小云为自己制订严格的学习计划,并积极询问前辈。经过她的不懈努力,终于从不习惯到渐入佳境。
博士毕业后,王小云婉拒了导师推荐的高薪工作,选择留在山东大学任教。在她看来,留校能够让她继续在密码学领域深耕,有更多的时间和精力去探索这个神秘的领域。从此,她白天承担教学工作,晚上潜心研究密码学,日子过得忙碌而充实。
坐月子不忘科研,两次破解顶级密码
1996年,在同校老师李大兴的建议下,王小云从公钥密码转攻一条少有人走的路——哈希(Hash)函数研究,并初涉MD5和SHA-1的研究。
20世纪90年代,由美国国家标准技术研究院(NIST)颁布的基于哈希函数的MD5和SHA-1,广泛应用于银行、政府、军事等系统,是国际上公认最先进、应用范围最广的两大密码算法。
这两种算法的厉害之处在于,对于输入信息的任何一次小的窜改都会立刻引起“雪崩效应”,从而保证信息的数字指纹的唯一性和不可伪造性。很多密码学家尝试去破解这两种算法,但都以失败告终。美国国家标准技术研究院甚至断言,即使调用军用超级计算机,也至少需要100万年才能破解。
王小云偏偏不信这个邪,一头扎进了对MD5的研究中。她的研究环境并不优越,由于没有足够的计算机资源来辅助计算,只能用笔一个公式一个公式地推导。一连数年,她几乎把教学任务之外的所有精力都放在了研究上。
2003年,37岁的王小云迎来了人生的双重角色:山东大学副教授和新晋母亲。由于是高龄产妇,学校安排她休假在家安养。“坐月子期间太无聊了,我就想找点事做。”坐月子时,别人都在享受初为人母的喜悦,王小云却没有停下研究的脚步。她一边抱着襁褓中的女儿,一边在脑海中思考着密码学问题。那些看似枯燥的公式和算法,在她眼里就像是一个个有趣的谜题。
每次哄女儿睡熟后,王小云就拿出纸和笔推演公式。两个月内,她写了400多页纸、几百个方程式,与数学和密码展开了一场激烈的较量,终于创造性地提出了“模差分比特分析法”,成功找到了MD5算法的漏洞,完成了看似不可能的任务。
2004年8月17日,在美国加州圣巴巴拉召开的国际密码大会上,王小云用15分钟的时间,向全世界公布了MD5的破解方法!这一消息犹如一颗重磅炸弹,震惊了整个国际密码学界。当时,在场的很多密码学专家都不敢相信自己的耳朵,因为MD5的安全性经过了多年的验证,却被一位中国女科学家破解了,这让他们难以置信。可事实胜于雄辩,现场陷入短暂的寂静后,还是爆发了雷鸣般的掌声。这一成绩不仅让中国在国际密码学界崭露头角,也让王小云成了国际密码学领域的焦点人物。
然而,王小云并没有满足于此。在破解MD5之后,她将目标瞄准了SHA-1算法。SHA-1算法比MD5更加复杂,安全性也更高,很多密码学家认为它几乎是不可破解的。参与设计SHA-1的相关机构也站出来公开表态:“不要担心,虽然MD5被破解了,但SHA-1的加密算法没有任何安全隐患!”
王小云却并不这么认为,被清华大学聘为“杨振宁讲座”教授后,她继续凭借自己独特的研究思路,对SHA-1展开深入研究。功夫不负有心人,时隔不到半年,2005年2月15日,她又宣布破解了难度更高的SHA-1算法。这下美国舆论哗然,因为这意味着中国的密码解密已超越美国,成为世界领先。“这就像一场‘密码地震’。”一位美国密码学家感叹道。
2005年,美国《新科学家》杂志在一篇文章中,用《崩溃!密码学的危机》这样具有震撼力的标题,报道了王小云近10年取得的学术成果。“我当时的感觉,就像是获得了奥运金牌的冠军。”王小云坦言。
厚植家国情怀,助力人才成长
钻研近10年,破解了世界上公认的两种最安全、最先进、应用最广泛的密码算法,王小云在全球密码学界一鸣惊人,多家知名密码学研究机构纷纷向她抛出橄榄枝,邀请她去国外工作。美国一所知名大学更是开出百万美元的年薪待遇,邀请她携家人赴美工作,并承诺提供“最先进的实验室和资源”。但她毫不犹豫地拒绝了这些邀请,原因只有5个字:“我是中国人。”
“密码研究首先要为国家服务,国家的利益高于一切。”王小云说。在她看来,密码学不仅是学术挑战,更是国家安全的基石。带着这样的信念,在哈希函数两大支柱算法遭受重创后,王小云将精力投入设计国内的密码算法标准SM3上。
历时2年,王小云和国内其他专家一起设计了我国首个哈希函数算法标准SM3,其安全性远超MD5和SHA-1,得到了国内外密码专家的高度认可,在金融、国家电网、交通等国家重要经济领域广泛使用。2017年,王小云当选为中国科学院院士。2018年10月,SM3算法被认定为ISO国际标准,受到全球各国的广泛认可和应用。2019年,王小云获得“未来科学大奖”,并获得100万美元奖金,她用这笔钱设立了“密码学研究基金”,支持更多年轻人投身这一领域。
在科研工作之余,王小云始终坚守着当年恩师的教诲,将大力培养高水平密码人才和网络安全人才视为己任。在学生的眼中,王小云在学术领域堪称“严师”。她对学生论文的质量要求近乎严苛,坚持只有达到顶尖水准方可发表。但凡论文存在优化空间,她都会督促学生埋头钻研,直至完美。然而,卸下学术的“严肃面孔”,王小云又展现出无比温和的一面。当学生计划申请国外实践项目时,她总会反复确认对方的出行安排与住宿情况,字里行间满是对学生安全的关心。
在王小云的悉心指导下,一批批优秀的密码学人才脱颖而出。他们在国内外的密码学领域取得了优秀的成绩,为我国的信息安全事业做出了重要贡献,山东大学青岛校区校长王美琴就是其中一位。王美琴在王小云的指导下,深入研究密码学,取得了一系列科研成果。王美琴说:“是王老师的言传身教,让我对密码学产生了浓厚的兴趣,也让我在科研道路上不断前进。”
即便科研事务繁忙,王小云依然用心经营生活。烹饪是她调剂生活的方式,她做的红烧排骨肉香浓郁、色泽红亮,常引得学生赞不绝口;家中的每个角落都被她打扫得纤尘不染,阳台更是她装点生活的小天地,一年四季都有鲜花。但一旦进入科研状态,她便像上紧发条的时钟,是不折不扣的“工作狂”,现年59岁的她仍活跃在密码学研究一线。在清华大学,她正带领团队攻关“后量子密码”,设计更强大的密码算法。
作为2025年全球五位获奖者之一,王小云在荣获“欧莱雅-联合国教科文组织世界杰出女科学家奖”的那一刻,喜悦之情溢于言表,她说:“这份荣誉不仅是对我个人科技成就的高度认可,更是对全球女科学家非凡韧性与智慧的礼赞。”这一奖项,不仅是对她在科研领域卓越成就的高度认可,更是女性力量在世界舞台上的一次有力彰显。王小云的获奖,是女性觉醒的生动注脚,她用自己的行动向世界宣告:女性在科研的广阔天地中,同样能够绽放出耀眼的光芒,书写属于自己的辉煌篇章。
编辑|张辰玥


