[科学技术]开发算法，他让密码无惧量子计算威胁

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“现在使用的密码算法，尤其是公钥密码算法，在量子计算机出现后会被破解。我们正在努力开发一些新的密码算法，以便在量子计算机出现后仍然可以使用，而不用担心量子计算的威胁。”说到“后量子密码学”，南京航空航天大学计算机科学与技术学院教授、博士生导师刘哲语速很快。

0和1，两个简单到极致的数字，构成了密码世界，现在几乎是刘哲的一生。

近年来，刘哲首次将抗量子攻击的格密码算法应用于嵌入式芯片，提出了抗边信道攻击的轻量级策略，为设计适合我国物联网的下一代密码算法提供了实践依据。

不久前，阿里巴巴达摩学院公布了第二届绿橙奖的获奖者。刘哲因在密码算法和系统领域的成就获得奖章。

起初，我害怕开机

2004年9月，刘哲以优异的成绩被山东大学录取。电脑对农村孩子来说是稀罕物。刘哲没见过几次，但是强烈的好奇心驱使他选择了计算机和软件工程。

对于电脑这个新生事物，刘哲一开始有点担心。"起初，他害怕启动电脑."。

2004年是中国密码学领域的特殊一年。今年，山东大学教授、中科院院士王小云破解了国际知名的密码算法md5，为18岁的刘喆埋下了密码学的种子。

“这项研究的结果轰动了整个密码学领域。密码学真的是第一次进入我的视野。这就像‘设谜’和‘猜谜’。”从此，刘哲迷上了密码学的世界。他开始补密码学知识，学习晦涩的公式。四年后他选择了密码学作为研究生，然后去卢森堡大学攻读博士学位。

近年来，随着物联网技术的兴起，物联网安全已经成为空网络安全领域的研究热点。

如何提高物联网芯片的安全性？2014年，刘哲为物联网芯片设计了一个轻量级的mote椭圆曲线算法，并基于此曲线设计、实现和开放了一个密码库。

微距曲线算法在很多方面优于现有物联网芯片的椭圆曲线算法。“微尘椭圆曲线可以在资源有限的物联网芯片上更高效节能地保护数据，保证物联网设备的安全，为设计适合我国物联网的密码算法提供了实用依据。”刘哲说。

在量子时代为密码筑起一道护城河

量子计算机何时会出现，学术界没有准确的预测，但很多学者认为，如果不采取防范措施，量子计算可能会对网络安全构成威胁。刘哲的另一个研究方向是设计可以在量子时代使用的密码算法，称为后量子密码算法。

“当我第一次接触后量子密码术时，我发现相关算法很难实现，尤其是在嵌入式设备中，比如无线传感点、智能卡、手机等移动设备。难点在于嵌入式设备处理器的计算性能差，内存小，而量子密码算法需要大内存。”刘哲说。

后来，刘哲在阅读了大量文献后，利用处理器的结构特点对算法进行了重构，设计了新的运行流程，减少了内存和处理器之间的数据交换次数，提高了计算速度，减少了内存占用，首次在嵌入式芯片上高效实现了能够抵抗量子攻击的格密码。这篇成就论文发表在密码硬件和嵌入式系统国际会议上，这是密码工程领域的最高会议。

刘哲表示，研究成果已被纳入欧盟地平线2020项目年度报告，并得到了众多国际密码学家的肯定。

回国后，刘哲与中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室的研究人员合作，在各种嵌入式芯片上实现了中国自主设计的点阵密码算法lac，为lac密码算法参加国际密码标准竞赛提供了重要支持。

我曾经质疑过自己的科研能力

刘哲的科研之路并不总是一帆风顺。他承认自己的第一篇学术论文被拒三次，发表前后用了一年时间。“当时我对自己充满了怀疑。我不知道我是否适合读博。”

当时，刘哲的导师、卢森堡大学教授基恩·塞巴斯蒂安·科隆(Keane Sebastian科隆)给了他启发，让他明白，论文暂时不被认可，并不意味着科研工作得不到认可。

从此，刘哲依然保持着每天工作12小时，每周工作6天的节奏，经常半夜起来写论文。总有回报。最后毕业时，他获得了当年卢森堡国家自然科学基金授予的唯一一个优秀博士论文奖，成为第一个获得该奖的中国人。

面对量子计算时代的挑战和物联网的需求，刘哲希望能够设计出安全性好、性能优异、代码量小的后量子密码算法，推动我国后量子密码算法标准的制定。

近年来，刘哲带领南航空航天大学网络空安全团队，在密码工程、物联网安全、区块链技术、人工智能安全等领域取得了一系列卓越的研究成果。，并在国际安全会议上三次获得最佳论文奖。未来，他希望将自己的研究成果应用于国家电网和工业控制网络领域。