20年未解的MIT密碼難題,被自學成才的程式設計師破解了,比預計早15年

2021-02-23 量子位
慄子 發自 凹非寺 
量子位 報導 | 公眾號 QbitAI

誕生在1999年的MIT密碼難題,被一個自學成才的程式設計師破解了。

當年,出題人按照摩爾定律估計,完成計算要35年

結局的到來,足足提前了15年

而交卷的人類只用了i7電腦的一個CPU核

這個密碼,還將解鎖一個20年前的秘密。

怎樣的一個謎?

回到1999年4月,MIT計算機科學實驗室 (LCS) 就要滿35歲了。

它收到了一份富有儀式感的生日禮物,是個時間囊 (Time Capsule) :有人把重要的東西藏在裡面,設定一個時間,留給未來的人類打開。

與眾不同的是,這個時間囊有一個「密碼鎖」,是由密碼學家Ron Rivest設計的。著名的RSA加密算法便是以他的名字命名。

Rivest設了一個平方密碼,初始值是2。2^2=4,4^2=16,16^2=256……

平方之後還要取模 (mod) ,就是餘數。如16 ≡ 1 mod 3, 16除以3餘1。

當然,這裡不是模三,是模一個很大的數:

 這是兩個大質數的乘積,RSA算法的根基

那麼,平方運算要做多少次?

80萬億次

就像開頭提到的那樣,用摩爾定律推算,破解這個密碼大概需要35年。這正是實驗室當時的年紀。

那如果一直沒有人解出答案,或者大家乾脆已經忘記了這一道謎題呢?

設計者就把35年定為最終期限。即便人類沒有交出答卷,時間囊依然會在2033年、實驗室70周年的慶典上開啟。

當然,1999年的科學家們不會想到,四年之後LCS實驗室就和AI實驗室合體進化,成為了後來大名鼎鼎的CSAIL

他們大概也不會想到,20年後會有人提前交卷。

並且,第一個交卷的程式設計師,只用了三年半來解題而已。

三年半破解謎題

2015年,謎題發射的16年後,自學成才的比利時程式設計師Bernard Fabrot (簡稱「博納」) 和它偶遇了。

謎題代碼是用Java寫的,但博納認為用GNU多精度運算庫 (GMP) 的話,解起來會更快。

這個開源庫是用C語言寫成的,也為Python、R、C++、PHP等各種語言做了包裝。

博納把家裡臺式機的其中一個CPU核,變成了解題專用,7天24小時不停地跑。除非家裡停電,或者要出遠門。

除了最親密的朋友之外,博納不敢把自己的秘密行動告訴任何人。

「我知道我是有機會贏的,可如果告訴了別人,他們用上更強的設備就可能超過我了。」

三年有餘,博納完成了那80萬億次平方運算。

最後一步,是用平方運算得到的結果、和題中給出的一個數,按題目要求做運算;算出的一串數字,可以翻譯成一句祝賀

博納收到了溫暖的賀詞,便雞凍地向MIT宣布自己解開了謎題。

像前文說起的那樣,20年了,計算機科學實驗室不復存在,與AI實驗室合體而成的CSAIL實驗室也已赫赫有名。

而CSAIL負責人Daniela Rus聽到這個消息的時候,甚至不知道題目的存在。不過,稍微回溯一下歷史,雙方便對上了暗號。

博納現在還不能透露這句話是什麼。一切等到5月15日,答案會和時間囊一同昭告天下。

他會帶著榮光參加這場儀式。

事實也證明,不讓太多人知道自己的想法,是非常機智的

對手也快完成了

雖然,CSAIL負責人並不記得當年的故事,但企圖解開這個謎團的,並不止博納一人。

還有一個根正苗紅的項目組,名叫Cryptophage,由前英特爾工程師Simon Peffers帶領,只為破解MIT密碼而生。

他們用的方法和博納不一樣。那是一個新的平方算法,跑在可編程的加速器FPGA上,大約比CPU快10倍。

團隊說只需要兩個月,預計5月11日就能跑出答案了。

結局總是出人意料。團隊滿懷欣喜地聯繫MIT,預告即將誕生的成果,卻被告知已有人捷足先登。

雖敗猶榮,他們依然受到了邀請,參加5月15日時間囊開啟的盛會。

One More Thing

在打開之前,除了設計師沒有人知道,時間囊裡究竟藏了多少秘密。

但現在已經有些劇透了。有的禮物來自比爾·蓋茨,有的禮物來自全球資訊網的發明者Tim Berners-Lee。

而大贏家博納最期待的,還是世界上最早的PC遊戲:Zork (魔域) 的原始版本。

謎題本題:
http://people.csail.mit.edu/rivest/lcs35-puzzle-description.txt

量子位AI社群開始招募啦,量子位社群分:AI討論群、AI+行業群、AI技術群;

歡迎對AI感興趣的同學,在量子位公眾號(QbitAI)對話界面回復關鍵字「微信群」,獲取入群方式。(技術群與AI+行業群需經過審核,審核較嚴,敬請諒解)

相關焦點

  • 65% 的程式設計師竟都是自學成才?
    大多數優秀的程式設計師都是自學成才!服不服?很多人在聽到這句話時,或許都會不屑一笑,畢竟這一結論的得出似乎在一定程度上抬高了非科班轉行以及培訓班出來的技術人,同時將科班出來的程式設計師們置於一個較為尷尬的位置。
  • 黃道十二宮殺手密碼51年後被破解,來自兩位程式設計師與數學家合作
    △黃道十二宮殺手素描相而他所留下的密碼,最近才被幾位程式設計師和數學家破解。在1968年和1969年,這個連環變態殺手,在美國加州南部殺死了至少5人,聲稱自己手上有37條人命。雖然一封408字符的文件已經被專家破解,但是其他信件繼續困擾了警方和密碼學專家51年。1969年11月8日,在殺死了兩名受害者之後,他向《舊金山紀事報》致信,並隨信附上了340個加密字符。該密碼被稱為Z-340,或簡稱為340,一直未曾有人成功破解。
  • 黃道十二宮殺手密碼51年後被破解,來自兩位程式設計師與數學家通力合作
    在1968年和1969年,這個連環變態殺手,在美國加州南部殺死了至少5人,聲稱自己手上有37條人命。作案的同時,他寄送了很多封以「挑釁」為主的信件給媒體,這些信件中包含著一些未公開的細節以及犯罪證據,甚至在其中署名。雖然一封408字符的文件已經被專家破解,但是其他信件繼續困擾了警方和密碼學專家51年。
  • 時隔51年,「黃道十二宮」殺人案密碼,被程式設計師破解
    時隔 51 年,美國「十二宮殺手案」密碼信終被破解或許,你從來沒有聽說過「黃道十二宮連環殺人案」,這很正常,因為這一事件發生於1960年代末期的美國加利福尼亞,距今已有半個世紀。但在美國,這一事件曾轟動一時。
  • 20年過去,千禧年數學七大難題仍有六題未解,唯一的解題者已隱退
    2000年5月,由美國富豪出資建立的克萊數學研究所,精心挑選了7大未解數學難題,無論你是數學家還是流浪漢,任何人只要解決其中一題,都可以領走100萬美金。美國希望通過懸賞的方式高效解決問題,對數學家而言,無疑也是一次揚名立萬的機會。這七道題也被稱為「千禧年數學七大難題」。
  • 廣東90後大學生獨自破解一60年未解的世界數學難題
    原標題:60年未解的世界數學難題「90後」的他破解了王驍威  從初中開始,數學難題集就伴隨著王驍威。在屢經一些相關雜誌退稿、學者漠視後,他的論文成功被國際著名數論雜誌《Journal of Number Theory》選定,將在2013年2月出版的雜誌上刊發。  昨天,韶關學院正式向媒體確認了這一學術成果。  他的「數學史」  初中老師啟蒙他  初三自學完成高中數學課程  出生於1990年的王驍威是一名土生土長的韶關人。
  • 黑客只有小學文化 「自學成才」編寫解碼軟體賺400萬
    (原標題:這個黑客只有小學文化,「自學成才」編寫兩套解碼軟體 | 今晚九點半)小學文化的他「自學成才」,先後編寫兩套針對解鎖蘋果ICLOUD帳號的軟體,擁有一套完整的銷售網絡,註冊會員數超5000人、非法獲利金額高達400餘萬元。通過自己學習編寫軟體,以招「代理」方式進行非法銷售。
  • 黑客只有小學文化 "自學成才"編寫解碼軟體賺400萬
    (原標題:這個黑客只有小學文化,「自學成才」編寫兩套解碼軟體 | 今晚九點半)
  • 90後大四學生「破解」60年未解世界數學難題—新聞—科學網
    在屢經一些相關雜誌退稿、學者漠視後,他的論文成功被國際著名數論雜誌《Journal of Number Theory》選定,將在2013年2月出版的雜誌上刊發。 昨天(11月5日),韶關學院正式向媒體確認了這一學術成果。
  • 「十二宮」殺手密碼被破解!困擾警方51年,3名業餘偵探做到了
    據《舊金山紀事報》報導,一個由美國、澳大利亞和比利時3名成員組成的密碼破解團隊,破解了持續51年的"十二宮殺手"(Zodiac killer)謎團,並向聯邦調查局(FBI)報告了其突破。FBI12月11日證實,"十二宮殺手"案中最令人費解的秘密之一——"340密碼"——已經被密碼破譯小組破解。
  • Udacity開源了「無人駕駛模擬器」,程式設計師「自學成才」的機會來了|...
    如果有豐富的無人駕駛教育資源與開放的虛擬測試平臺,你願意自學成為一名軟體工程師嗎? 有一個詞,可以恰到好處地證明目前無人駕駛汽車領域的用人狀態:饑渴。 事實上,我們在過年期間在對「特斯拉狀告前員工的訴訟」中就詳細描述過這種相關技術人才稀缺的「買方市場」: 在入局玩家只增不減,且規模不斷擴大的前提下,無人駕駛人才的行情只會看漲不跌。
  • 美國高難度密碼,卻被中國女博士破解,用幾年的時間解決百年難題
    然而對於一個國家安全而言,除了核心機密之外,為了提高本國網絡的安全程度,會設置更高級別的密碼,算法也十分複雜,普通黑客想要破解這一密碼無異於是「天方夜譚」。對於在密碼領域傾注多年心血的科學家而言,每天和大量數字打交道,已經成為家常便飯。在中國眾多密碼專家領域,有一名叫做王小雲的女博士,在懷孕期間成功破解美國最高難度的密碼——SHA1。
  • 時隔51年!美國加州「連環殺人魔」密碼信終獲破解……
    來源:環球網 【環球網報導 記者 趙建東】時隔51年,美國歷史上最著名的懸案「十二宮殺手案」有了重要進展。綜合《國會山報》、美國有線電視新聞網(CNN)報導,美國聯邦調查局(FBI)當地時間12日證實,「十二宮殺手案」中最令人費解的秘密之一「340密碼」已被密碼破譯小組破解。
  • 時隔51年!美國加州「連環殺人魔」密碼信終獲破解
    原標題:時隔51年!美國加州「連環殺人魔」密碼信終獲破解……[環球網報導 記者 趙建東]時隔51年,美國歷史上最著名的懸案「十二宮殺手案」有了重要進展。綜合《國會山報》、美國有線電視新聞網(CNN)報導,美國聯邦調查局(FBI)當地時間12日證實,「十二宮殺手案」中最令人費解的秘密之一「340密碼」已被密碼破譯小組破解。十二宮殺手(Zodiac killer)是一名於上世紀60年代晚期在美國加州北部犯下多起兇案的連環殺人犯。
  • 2015年最易破解的25個密碼:123456居首
    摘要:北京時間1月20日晚間消息,美國密碼管理應用開發商SplashData日前公布了2015年最容易被破解的25個密碼。SplashData稱,在將所有的密碼用指紋識別器替代之前,一個相對安全的密碼至少要由12個大小寫字母、數字和特殊字符組成,像password、football和abc123這樣的密碼顯然不夠安全。
  • 64年未解難題被破解:33如何用3個立方數字之和表達?
    英國一位數學家最新破解了困擾人們64年的一道數學難題:33如何用3個立方數字之和表達新浪科技訊北京時間4月9日消息,據國外媒體報導,英國一位數學家最新破解了困擾人們64年的一道數學難題:33如何用3個立方數字之和表達。
  • 5個至今未解的數學難題,解開能獲得百萬美金,許多網友躍躍欲試
    5個至今未解的數學難題,如果你自認聰明過人,就趕快來看看自己有沒有機會拿下百萬獎金吧。再用生活一點的例子來描述,就是你早上泡了包咖啡,加進奶精攪拌,如果你能用數學方式解釋發生了什麼,就可以破解這道至今未解的數學難題嘍。4.Yang-Mills TheoryYang-Mills是一個重要的微分方程式,更是學習高等物理的人都會知道的理論,它屬於一個非線性波動方程。
  • 50年前的傳奇連環殺人兇手,留下的密碼到今天才被破解
    1968 年和 1969 年加州十二宮殺人案件中發揮重要作用。1978 年期間,這位自稱「 十二宮殺手 」的連續殺人狂在舊金山灣地區製造了至少 5 起謀殺案。他們還把自己破譯密碼的整個過程發布在了油管上,現在已經有 130 多萬的播放量了,下面我們就來了解一下這個數學家+程式設計師的組合是如何破解這組密碼的吧。
  • 行業80年未解乾衣難題 海爾56度低溫速烘全球最快
    要麼高溫烘乾,對衣物造成很大損傷,要麼烘乾時間長,耗電量極大,成為80年來行業始終未解的乾衣難題。從市場數據可以看出,目前直排乾衣機在國內仍佔有很大的市場份額,但由於其烘乾溫度過高、耗電量大,市場份額已經出現下滑。業內人士分析,未來冷凝式、熱泵式乾衣機等高端產品,將成為行業主流。
  • 管敏鑫團隊破解LHON男性好發這一30年未解之謎 - 中國生物技術網
    Leber’s遺傳性視神經病變(LHON)是一種最常見的母系遺傳疾病(女傳,男不傳),通常表現為雙眼無痛性的急性視力下降,尤其18-20歲的男性青年好發。不同人群的外顯率以及男性高發等特點,提示X連鎖的核修飾基因在LHON的致病機制中起著決定性作用,然而這類基因三十年來一直未被鑑定,是公認的線粒體疾病研究中的難題。