王小云：手寫四百頁拆開MD5

王小云：手寫四百頁拆開MD5

她用十年破解MD5和SHA-1兩大國際通用哈希算法，又主持設計了進入ISO/IEC國際標準的中國算法SM3

王小云，女，1966年8月生於山東諸城。1983年至1993年就讀於山東大學數學系，先後獲學士、碩士、博士學位，師從數學家潘承洞，1993年博士畢業後留校任教，在導師建議下把研究方向從解析數論轉向密碼學。2005年6月受聘清華大學高等研究院“楊振寧講座教授”，2017年當選中國科學院院士，2019年當選國際密碼協會會士（IACR Fellow），2021年當選發展中國家科學院院士。她現任清華大學高等研究院楊振寧講座教授，兼任中國密碼學會理事長、教育部高等學校網絡空間安全專業教學指導委員會副主任委員。

2004年8月17日，美國加州聖芭芭拉。國際密碼學大會的會場上，山東大學學者王小云站上講台。按照慣例，發言只有兩三分鐘，大會主席破例給了她十五分鐘。她宣讀的成果是：MD4、MD5、HAVAL-128、RIPEMD四個國際著名哈希函數算法被破解，用她的方法，普通計算機運算一個多小時就能攻破MD5。當年大會的總結報告寫道：“我們該怎麼辦？MD5被重創了，它即將從應用中淘汰。”

哈希函數是數字世界的“指紋”。任意長度的數據經過計算，會生成一段固定長度的比特串，數據改動一個比特，指紋就完全不同。電子簽名、網上支付、軟件校驗，都要靠它確認“這條信息沒有被改過”。MD5和SHA-1由美國國家標準技術研究院頒佈，是當時國際公認的最先進、應用範圍最廣的兩大算法。

拆掉這兩把鎖，王小云用了十年。從1996年到2005年，她提出了密碼哈希函數的碰撞攻擊理論，即模差分比特分析法。破解過程沒有依賴超級計算機。她的學生轉述過她的回憶：破解MD5時她還沒有系統學過編程，靠手工推導寫了四百多頁紙、幾百個方程，推導兩三個月才得到結果。

2005年2月，SHA-1也被攻破。美國《新科學家》雜誌以《崩潰！密碼學的危機》為題報道這項成果。2006年，美國國家標準技術研究院頒佈政策，要求聯邦機構在2010年之前停止使用SHA-1，並向全球徵集新的替代算法。連同此前工作，她破解的國際通用哈希函數算法達到5個。

她反覆向外界解釋這門學科的性質。她對《人民畫報》表示：“密碼分析科學家和黑客不同。黑客是盜取密碼保護的信息以獲取利益，而密碼分析家從事的是基礎理論研究，是為了評估密碼算法的安全性，找到其漏洞，以設計出更安全的密碼算法。”碰到走不通的路，她說：“行不通時，就換個思路，換條路走。”

2007年，美國國家標準技術研究院啓動新一代標準SHA-3的設計徵集，國際密碼學界把目光投向這位破解者。她沒有參與美國新標準的設計，轉而帶領國內專家設計我國的哈希函數算法標準SM3。據人民日報2020年報道，SM3是我國第一個哈希函數算法標準。這個算法2012年成為我國密碼行業標準，2016年上升為國家標準，2018年10月被納入ISO/IEC國際標準，已進入46類重要經濟行業規範，應用於金融、國家電網、交通、社保等領域。

近年，她的研究轉向能抵抗量子計算機攻擊的格密碼。人民日報2020年報道稱，她的團隊在國內率先啓動了這方面的研究。她還給出格最短向量求解的啓發式算法二重篩法，把分析的工具變成了設計的地基。

榮譽隨之而來。2019年11月，她獲得未來科學大獎數學與計算機科學獎，成為這個獎項設立以來的首位女性得主。授獎評語寫道：“在密碼學中的開創性貢獻，她的創新性密碼分析方式揭示了被廣泛使用的密碼哈希函數的弱點，促進了新一代密碼哈希函數標準。”2020年，她獲國家科技進步一等獎。

2025年6月12日，第27屆“歐萊雅-聯合國教科文組織世界傑出女科學家獎”頒獎典禮在巴黎聯合國教科文組織總部舉行，全球五位科學家獲獎，王小云是其中之一，也是該獎項創辦以來第九位獲獎的中國科學家。她以視頻方式致辭：“這份榮譽不僅是對我個人科技成就的高度認可，更是對全球女科學家非凡韌性與智慧的禮讚。”

從2004年8月聖芭芭拉的那場十五分鐘報告，到2018年10月SM3寫進ISO/IEC國際標準，中間隔着十四年。（香港府右新聞·《時代風雲》欄目組）