院士說丨王小雲院士:密碼技術與區塊鏈

2021-01-15 澎湃新聞

來源:中關村網際網路金融研究院

近日,由海澱區政府、西城區政府、北京市地方金融監管局、中關村科技園區管理委員會主辦,海澱區金融辦、西城園管委會承辦,中關村金融科技產業發展聯盟、中關村網際網路金融研究院、清華大學金融科技研究院、北京清芬新金融研究院協辦的2020中關村論壇金融科技平行論壇正式亮相中關村論壇。論壇以「金融科技——前沿科技與金融的深度融合」為主題,邀請全球行業大咖、技術新銳、產業界領袖進行多維度研討,打造一場具有國際影響力的金融科技盛會。

中國科學院院士,國際密碼協會會士(IACRFellow),清華大學高等研究院「楊振寧講座」教授王小雲發表《密碼技術與區塊鏈》主題演講,她認為密碼技術解決信息安全性,哈希函數保障數據完整性,哈希函數和數字籤名算法一起保障可認證性和抵賴性。其中,哈希函數與區塊鏈關係十分密切,保障了區塊鏈的安全性。目前,區塊鏈密碼技術已經成為研究前瞻,但是,區塊鏈技術和管理仍然處於發展初期,對於安全性、高效性、可擴展性等問題的解決還有待探索。數據隱私保護,尤其是安全多方計算已經從理論走向了實踐,未來可期。

中國科學院院士,國際密碼協會會士(IACRFellow),清華大學高等研究院「楊振寧講座」教授王小雲

以下為演講全文:

(以上內容是通過速記整理沒有經過本人確認,如有疑問可聯繫刪除)

殷勇市長,各位領導,各位嘉賓,大家好。今天我報告的主題是密碼技術與區塊鏈。

金融是密碼技術應用的第一大領域,雲計算、大數據、人工智慧、區塊鏈等新興技術推動金融科技的發展,數據安全,特別隱私保護,網絡安全,金融支付,包括5G數字貨幣,監管合規都離不開數字方案。今年中國發布了《關於構件更加完善的要素市場化配製體制機制的意見》,制定數據隱私保護制度和數據安全審查制度等。

密碼是保障網絡信息安全的核心技術。歸根到底,密碼技術就是要解決信息的安全性,哈希函數保障數據完整性,即防數據篡改,數據可溯源等,哈希函數和數字籤名算法保障可認證性和抵賴性。哈希函數支撐三大安全性,同時它也是區塊鏈的起源性技術。在實際應用中,密碼算法匯聚到密碼保障系統裡。

1949年之前,密碼技術領域提出密碼安全系統的概念,使密碼學從藝術走向科學。1976年現代密碼學的兩個分支得到了標誌性發展,於是,密碼學的新方向誕生,發展了公鑰密碼學,意味著網際網路時代一到多的安全模式出現。而同年美國宣布了數據加密標準DES,公布AES,對稱密碼分析與設計也得到了較快發展。目前,抗量子計算供給的密碼研究遠遠超前於量子計算機研究。目前抗量子計算機的對稱密碼正在遷移,密碼長度加強兩倍,抗量子計算攻擊的公鑰密碼正在制定。今天,密碼系統建設呈現出正面可證明安全的發展趨勢。

密碼分析推動密碼設計的發展。以對稱密碼為例,目前對稱密碼的分析向自動化、智能化方向發展,而且是基於高次非線性有限方程求解,進展順利。

需要特別關注哈希函數的分析,因為哈希函數跟區塊鏈關係非常密切。從1996年到2005年,中國提出了哈希函數碰撞攻擊理論,從而導致美國NIST提前啟動了SHA—2的推廣應用,被全球徵集設計了新標準SHA—3。

探討區塊鏈的起源,首先需要了解哈希函數。哈希函數起源於1953年的一次討論,原始消息通過哈希函數得到電子指紋。後來,誕生了密碼哈希函數。密碼哈希函數需要抗碰撞攻擊、抗原像攻擊、康第二原像攻擊。其中,找到相同電子指紋的不同文件是計算難題,一般不低於128比特計算與數據安全。

哈希函數是對任意消息進行計算,必須通過一個迭代結構進行計算,這個結構就是MD結構,就是區塊鏈的架構。下面介紹一下比特幣。2009年中本聰提出比特幣概念,實際上是為數據進行壓縮,進行防數據篡改。由一個文檔進行搜索,搜索出70個0,就是挖礦挖到比特幣,經過迭代和同步,形成了分布式共識機制,是比特幣的基本架構。其中,哈希函數起到了至關重要的作用。

目前,區塊鏈技術是大數據工作模式的一種變革,同時提供數據安全的比較完備的解決方案。區塊鏈系統通常包含密碼技術、分布式存儲、大數據及軟體,點對點等核心模塊。在包括阿里、百度、華為、騰訊、清華大學、山東大學等十幾家機構設計的區塊鏈架構中,密碼技術支撐區塊鏈,設計設施數據層到應用層各個環節,同時包含隱私保護和監管等。

區塊鏈密碼技術是當今特別前瞻性的研究方向,也導致了密碼技術的提前應用。實際上區塊鏈的架構基本上取決於共識協議。比特幣是PoW,以太坊是機構比特幣,並且也部分結合了POS,超級帳本,特別是Fabric,基於PBFT。PBFT就是共識機制結合密碼算法消息認證碼設計的PBFT,LibraBFT是聚合共識籤名,Algorand是公鏈,是一種數字貨幣的形勢。區塊鏈要麼就是數字貨幣,要麼數字貨幣支付能力的工作模式,所以與數字金融分不開。

基於密碼技術的區塊鏈創新被高度重視,區塊鏈發展史,從比特幣、以太坊、到今天的臉書的Libra等,都是國際創新,目前還沒有中國區塊鏈的創新。實際上中國的研究非常高,但是比較遺憾,還沒有我們自己的創新區塊鏈。今天區塊鏈技術和管理仍然在發展初期,技術標準規範有待制定,安全問題頻發,目前區塊鏈的效率,特別是解決安全性、高效性、可擴展性方面的區塊鏈,還面臨著很多挑戰。

下面講解隱私保護。數據隱私保護最早來源於零知識證明。密碼系統、區塊鏈各個模塊等需要滿足可證明安全,也包含很多創新性的比較信用系統。

姚期智先生提出來的安全多方計算,在不洩露隱私情況下兩方或者多方進行數據隱私計算。經過多年的發展,安全多方計算已經從理論走向實踐,但是非常難。

最後介紹一下數字貨幣發展。數字貨幣最早起源於1982年,是數字籤名的一種概念。1994年使用一般的密碼技術來保障EMV,1996年有一個金融交易的比較複雜的協議SET,當時也是備受關注。但是因為它比較複雜,沒能發展起來。1999年提出SSL的非銀行支付。到2003年提出VISA系統,2009年是比特幣,2020年是Libra。我相信數字貨幣還要回到1982年的開始,結合區塊鏈,進行一種新的思考,來設計符合我們國家需求的新型數字貨幣,我們的報告就結束了。謝謝大家!

歡迎關注

科普遼寧喜歡此內容的人還喜歡

原標題:《院士說丨王小雲院士:密碼技術與區塊鏈》

閱讀原文

相關焦點

  • 火炬中心邀請中國科學院院士王小雲作密碼技術與區塊鏈專題報告
    10月30日,中國科學院院士、國際密碼協會會士(IACRFellow)、清華大學高等研究院「楊振寧講座」教授王小雲應邀來我中心作密碼技術與區塊鏈專題報告,火炬中心黨委委員、副主任張木主持報告會。  報告會上,王院士詳細介紹了現代密碼技術的基礎理論與發展現狀,深入淺出的講解了密碼技術與區塊鏈的淵源和關係。她認為,密碼技術有效解決了信息安全問題,保障了區塊鏈應用的安全性。密碼學作為區塊鏈的基石,是區塊鏈技術的一大核心。目前,區塊鏈密碼技術已經成為了科學研究前瞻,但是區塊鏈技術和管理仍然處於發展初期,對於安全性、高效性、可擴展性等問題的解決還有待探索。
  • 五位院士、多位學者出席 這場堪稱「區塊鏈殿堂級」的學術會議談了...
    從底層技術談起發起人之一,中國科學院院士兼清華大學高等研究院「楊振寧講座」教授、國際密碼協會會士(IACR Fellow)王小雲作了題為《Hash函數與區塊鏈技術》的開幕報告。報告中,王小雲從密碼技術的角度來介紹了區塊鏈技術,從底層技術層面介紹了區塊鏈的密碼含義是什麼。
  • 中科院院士尹浩:區塊鏈真正的「殺手級」應用還未出現
    12 月 7 日~8 日,由中國科學院學部主辦、中國信息通信研究院等單位聯合支持的「區塊鏈技術與應用」科學與技術前沿論壇在深圳舉辦。中國科學院信息技術科學部鄭志明院士、數學物理學部王小雲院士等四位院士發表主題演講,同時還有 300 餘名來自政府和企業界的代表出席會議,圍繞區塊鏈與數字身份、監管科技、金融應用等話題展開討論。
  • 兩院院士談數據安全:抵禦量子計算機攻擊時代來臨
    作為2020線上中國國際智能產業博覽會的重要論壇之一,2020數據安全高峰論壇聚焦數據安全法制建設、數據開發與開放、數據安全保護技術、數據安全應用、數據安全治理及個人信息保護等內容。同時,論壇匯集了多位專家學者和企業代表,採取線上線下相結合的形式,以主題報告、專題演講、圓桌討論等方式進行深入探討。
  • 山大王小雲院士摘得「中國諾貝爾獎」
    王小雲院士11月17日,萬眾矚目的「2019未來科學大獎」舉行頒獎典禮,四位重量級科學家邵峰、王貽芳、陸錦標、王小雲獲獎。山東大學網絡空間安全學院(研究院)院長,雙聘院士、講席教授王小雲榮獲「數學與計算機科學獎」因其在密碼學中的開創性貢獻,獲得「數學與計算機科學獎」,單項獎金達100萬美元。
  • 院士說丨潘建偉院士:量子信息技術的未來會越來越好
    院士說丨潘建偉院士:量子信息技術的未來會越來越好 2020-11-24 10:43 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 坐月子無聊,破解美國兩套密碼的王小雲,如今怎樣了?
    之前發布的密碼學家王小雲作品很受大家喜歡,對於這個坐月子期間破解了美國兩套密碼的山東女子,大家都給予了肯定。那麼今天我們來說一說,王小雲如今怎麼樣了。
  • 「圖靈獎」團隊落地重慶:將建密碼區塊鏈技術研究院
    「圖靈獎」團隊落地重慶:將建密碼區塊鏈技術研究院 原標題: 阿萊西奧·菲加利  重慶日報訊  8月25日,在2019重慶全球科學家高峰會上,重慶市科技局、重慶兩江新區管委會與2015年圖靈獎得主惠特菲爾德·迪菲教授及其領銜的加密實驗室團隊籤訂了框架合作協議,三方將共同建設重慶密碼區塊鏈技術研究院
  • 專家:區塊鏈發展應以密碼應用創新為根基
    密碼是區塊鏈的核心技術和基礎支撐,為保障區塊鏈在各領域的安全有序應用,必須依法依規加強區塊鏈密碼應用管理,積極推動區塊鏈密碼自主創新,夯實築牢區塊鏈的安全基石和信任紐帶。在數據層面,區塊鏈使用密碼雜湊、數字籤名等密碼技術,進行帳本構建和交易授權;在應用層面,區塊鏈使用同態加密、安全多方計算、零知識證明和環籤名等密碼技術支持實現鏈上隱私保護;在通信層面,區塊鏈使用密碼技術提供通信加密、節點鑑別、消息完整性和匿名路由等技術支撐。區塊鏈是密碼技術的豐富應用,也是密碼技術提供安全可信服務的一種新的實現形式,具有較高的創新性。
  • 山東大學-奇安信集團聯合實驗室揭牌 王小雲院士:將培養高級網安人才
    山東大學與奇安信集團雙方圍繞密碼學和網絡安全技術領域,發揮各自在學術研究和安全產業工程實踐方面的優勢,強化創新,推動產學研深度融合。  中國科學院院士,山東大學網絡空間安全學院院長王小雲通過視頻參加了揭牌儀式並指出,聯合實驗室的成立,將極大地促進產學研用的落地和深入融合,結合奇安信集團在國家和政企安全相關的市場優勢與山東大學的人才資源,聯合實驗室將致力於為國家培養理論和實戰兼備的高級網絡安全人才。
  • 區塊鏈最新趨勢是什麼?最前沿機遇在哪裡?
    原標題:區塊鏈最新趨勢是什麼?最前沿機遇在哪裡?|2020創交會   10月29-30日,成都給你答案。
  • 歐科集團論壇:鄭志勇提出後量子密碼時代的區塊鏈技術創新
    日前,在由海南省科技廳、海南省金融局、三亞市政 府 聯合主辦,海南省區塊鏈協會、歐科集團承辦的海南國際離岸創新創業示範區建設暨區塊鏈·數字資產交易技術創新高端論壇上,受邀做「後量子密碼時代 ——基于格理論的群籤名技術簡介」的主題演講。
  • 中科院外籍院士張首晟不懈探索科技新疆界成就區塊鏈投資巨擘
    本期幣誠時代「鏈識大咖」將帶大家走進中國科學院外籍院士、史丹福大學終身教授、丹華資本董事長張首晟的世界。2011年,張首晟當選為美國藝術與科學院院士;2013年,他當選為中國科學院外籍院士;2015年當選為美國科學院院士。中國科學院讚揚他在推動國內基礎研究、人才培養和學術交流等諸多方面發揮了重大作用。黃金時代在科學領域叱吒風雲的同時,張首晟還是一位投資戰略家,而且是走在科技前沿的風險家。
  • 院士說丨周守為院士:中國海洋能源開發未來的主攻方向及建議
    院士說丨周守為院士:中國海洋能源開發未來的主攻方向及建議 2020-11-03 11:09 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 院士說丨郭烈錦院士:以「能源有序轉化」引領能源技術革命和產業變革
    院士說丨郭烈錦院士:以「能源有序轉化」引領能源技術革命和產業變革 2020-08-27 11:07 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • Comunion 區塊鏈深度學習系列|什麼是哈希
    說到 MD4,大家可能聽說過,我們國家的王小雲院士曾經將其攻破過,這是一個很重要的研究成果。普通破解MD4法,需要計算2的55次方,而王院士把時間複雜度給降低了,他只需要2的10次方~20方,就把MD4破解了,這就把破解所需的量級降低了很多。沿著時間順序後面誕生了SHA-0、SHA-1、SHA-2、SHA-3。
  • 中國工程院院士陳曉紅:區塊鏈項目遍地開花魚龍混雜 監管成為難題
    大會上,中國工程院院士、全國政協委員、湖南工商大學校長、中南大學商學院名譽院長陳曉紅在《區塊鏈的數字新使命》主題演講時表示,區塊鏈作為一種價值網際網路的分布式數據技術從底層蓬勃而出,成為我國最有可能走在國際前沿,由跟跑、並跑到領跑的新一代信息技術。
  • 王小云:「破解SHA-1後,我是第一個知道世界級秘密的人」
    近二十年來網絡信息技術飛速發展,國家信息系統的安全也越來越重要。提高關鍵領域密碼算法的高度安全性,科學家們需要不斷研究探索,針對已有的各類密碼找尋破譯方法,在此基礎上彌補漏洞,設計推出更加安全的密碼。破解密碼是一項非常耗費腦力和耐心的工作,但這似乎並沒有難倒我國頂級的密碼分析師王小雲院士,她還在懷孕期間就破譯了美國最難的密碼。
  • 王小雲:「破解SHA-1後,我是第一個知道世界級秘密的人」
    近二十年來網絡信息技術飛速發展,國家信息系統的安全也越來越重要。 提高關鍵領域密碼算法的高度安全性,科學家們需要不斷研究探索,針對已有的各類密碼找尋破譯方法,在此基礎上彌補漏洞,設計推出更加安全的密碼。
  • 王小雲:美女教授,破譯美國兩大安全密碼,榮獲國家獎勵717萬
    美國自古以來就是一個比較強勢的國家,不管在經濟還是在工業各個方面都遙遙領先於其他的發達國家,當然科技密碼技術也不例外。在現如今的網際網路資訊時代,密碼在國際上的地位日益重要,它是保護國家信息安全最基礎最有效的手段之一,同時密碼也充斥在我們生活的各個角落。