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强化维护国家安全,中国高校增设密码学

中国教育部发布了“2020年度普通高等学校本科专业备案和审批”结果,细节引发外界关注。其中,除删减的专业外,有37个新专业列入本科专业目录,包含密码科学与技术、非物质文化遗产保护、反恐警务等专业。

综合媒体3月3日报道,上述37个新专业中,工学门类的最多,有14个;其他专业分别归到了法、教、史、理、农、医、管、艺8个门类。

针对密码学开设的意义,中国科学院院士王小云曾强调称,“没有密码的保障,就相当于有人偷了家里的钥匙,可以随时自由进出你家,而你却浑然不知。”

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密码学关系着诸多科研领域的安全。图为2017年5月3日,中国科学技术大学陆朝阳教授(中)和学生们在检查光量子计算机的运行情况。 (新华社)

2004年8月,在美国加州圣巴巴拉召开的国际密码大会上,王小云宣读了自己和研究团队对于MD4、MD5、HAVAL-128和RIPEMD四个国际著名密码算法的破译结果。

当年国际密码大会总结报告上写道:“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……”

多年来,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算法,是国际上公认最先进、应用范围最广的两大重要算法,后者更被视为计算安全系统的基石,有着“白宫密码”之称。

没多久,SHA-1的末日降临。2005年2月,在美国召开的国家信息安全研讨会上,5名著名密码学家公布了哈希函数发展史上的重要研究进展——他们收到了来自中国的王小云等3位女研究者对SHA-1全算法的攻击。

2005年,美国《新科学家》杂志在一篇文章中,用了颇具震撼力的标题——《崩溃!密码学的危机》,报道了王小云团队花10年时间取得的学术成果。

2006年,NIST颁布了美国联邦机构2010年之前必须停止使用SHA-1的新政策,并于次年向全球密码学者征集新的国际标准密码算法。

现今,计算机网络、移动网络、物联网、卫星网络还有大数据、云计算,这些人们已经熟知的科技场景,都离不开密码技术的支撑,需要密码来解决安全问题。

密码学重要到何种地步?不得不从一个密码学中的基本工具说起,它就是王小云打了多年交道的哈希函数。

这个时代的所有网络信息安全,需要满足机密性、可认证性、不可抵赖性、完整性与有效性这五大安全属性,才可以有效防御黑客的攻击。其中,有效性是指效率问题,而前四个属性中,机密算法保障机密性,即不被窃取、看到;数字签名算法满足的是可认证性和不可抵赖性;哈希函数算法保证信息的完整性。

不过,数字签名算法必须和哈希函数一起才能保证可认证性和不可抵赖性。因此,五大安全属性里有三个,都离不开哈希函数。

密码上的哈希函数,可以将任意长度的消息压缩成固定长度的哈希值,而哈希值就像每个人都拥有唯一的“指纹”一样,哈希函数的重要之处就是能够赋予每个消息唯一的“数字指纹”,即使更改该消息的一个比特,对应的哈希值也会变为截然不同的“指纹”。

清华大学高等研究院数学博士吴冰打了个比方,就像把一本书里的某一页或一个字更改了,但看书的人很难判断更改的地方,即便全书通读一遍也未必能发现,“但通过哈希函数,输入稍有不同,输出结果就会完全不同”。

密码与每个人息息相关,密码技术对一个国家和社会安全发挥着不可替代的重要安保作用。

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