密碼的前世今生

戴維·卡恩說：“人類使用密碼的歷史幾乎與使用文字的時(shí)間一樣長(zhǎng)”。密碼最早用在軍事上，傳遞消息、確認(rèn)身份、指揮戰(zhàn)爭(zhēng)，歷史上幾乎所有的文明都使用過密碼。

公元前5世紀(jì)，古希臘斯巴達(dá)人發(fā)明了一種加密和解密都使用滾筒來實(shí)現(xiàn)的密碼。滾筒密碼是人類有文字記載的最早的密碼之一。3000年前姜子牙發(fā)明了“陰符”，后被運(yùn)用于我國(guó)古代的軍事和情報(bào)活動(dòng)中。近現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)里密碼使用更加廣泛。計(jì)算機(jī)之父圖靈，二戰(zhàn)時(shí)期，主要工作是破解德國(guó)的Enigma密碼。

大家都知道周恩來總理是杰出的政治家、軍事家、外交家，但是他還有另一重身份——密碼學(xué)家。中國(guó)共產(chǎn)黨的首部密碼“豪密”就是南開大學(xué)杰出校友周總理親自編制的。“豪密”不僅在建國(guó)前發(fā)揮了巨大的作用，在建國(guó)后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，仍然是我黨我軍主要使用的密碼。

南開大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院密碼科學(xué)與技術(shù)系主任汪定教授說：“長(zhǎng)久以來，密碼在軍事系統(tǒng)和一些特殊關(guān)鍵部門發(fā)揮著巨大作用。而今的密碼，已經(jīng)從傳統(tǒng)通信密碼保障拓展到信息化密碼保障，并逐漸擴(kuò)展到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)空間的密碼保障。”

密碼并不“神秘”

我們每天都在使用密碼，銀行卡密碼、門禁密碼、電腦開機(jī)密碼……確切來說這些叫做口令，是一種人類可記憶的短密鑰，它是密碼體系的重要組成部分。除了短密鑰，還有中等密鑰和長(zhǎng)密鑰，如銀行發(fā)給用戶的U盾，可以存儲(chǔ)幾百位到幾千位的長(zhǎng)密鑰。

據(jù)華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)徐鵬教授介紹，密碼并沒有那么“神秘”，它和我們的生活息息相關(guān)。

例如，二代身份證中使用了商用密碼芯片，保證了證件的唯一性；賬戶和支付保護(hù)，使用基于口令、指紋等特征的身份認(rèn)證技術(shù)；為了防止偽造和篡改，電子發(fā)票采用密碼技術(shù)確保真實(shí)性與完整性；網(wǎng)絡(luò)通信保護(hù)，瀏覽器和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商之間的通信數(shù)據(jù)是加密傳輸?shù)模簧钪?，個(gè)人敏感信息和關(guān)鍵數(shù)據(jù)在傳輸、存儲(chǔ)、授權(quán)使用、共享、刪除等過程中的安全保護(hù)都需要密碼技術(shù)。

多學(xué)科融合的“時(shí)代產(chǎn)物”

密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是為了適應(yīng)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略需求而開設(shè)的一個(gè)新興本科專業(yè)，屬于國(guó)家特設(shè)控制布點(diǎn)專業(yè)，旨在培養(yǎng)國(guó)家緊缺密碼人才。密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于工學(xué)門類、計(jì)算機(jī)類學(xué)科下的一個(gè)專業(yè)。

徐鵬教授介紹，密碼科學(xué)與技術(shù)是研究密碼編碼、密碼分析、密碼工程應(yīng)用、密碼管理、密碼安全防護(hù)等問題的一門科學(xué)，是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、管理科學(xué)與工程等多個(gè)學(xué)科融合形成的交叉學(xué)科，主要包括密碼科學(xué)、密碼工程、密碼應(yīng)用三個(gè)方向。

密碼科學(xué)研究抽象的密碼學(xué)概念，奠定密碼學(xué)的基礎(chǔ)；密碼工程用安全的方式，將抽象的密碼學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為可見可用的密碼產(chǎn)品，滿足現(xiàn)實(shí)需求；密碼應(yīng)用研究用密碼技術(shù)解決密碼金融、云安全等現(xiàn)實(shí)問題，并指導(dǎo)密碼產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用與管理，避免誤用造成隱患。

學(xué)習(xí)四類知識(shí)打基礎(chǔ)

“這個(gè)專業(yè)最大的特點(diǎn)是多學(xué)科交叉。”汪定教授說：“專業(yè)知識(shí)方面，大致可以分成四類：數(shù)學(xué)類、計(jì)算機(jī)類、密碼技術(shù)類、密碼工程類。”

以南開專業(yè)為例，數(shù)學(xué)類課程包括：概率論、信息論、數(shù)理邏輯與圖論、代數(shù)與編碼、計(jì)算理論；計(jì)算機(jī)類課程有程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等；密碼技術(shù)類包括：密碼學(xué)、密碼協(xié)議、可證明安全等；密碼工程類包括：密碼硬件安全、軟件安全、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等。

“密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)需要學(xué)習(xí)密碼數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、密碼基礎(chǔ)原理、當(dāng)代密碼理論、密碼工程實(shí)踐、密碼法規(guī)和密碼安全管理的專業(yè)知識(shí)。”徐鵬教授介紹，華中科技大學(xué)該專業(yè)本科階段主要學(xué)習(xí)的課程有：密碼學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、密碼學(xué)概論、密碼學(xué)原理、密碼硬件工程基礎(chǔ)、密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)、高級(jí)密碼學(xué)、密碼協(xié)議基礎(chǔ)等。

人才缺口20萬

2020年1月1日起《中華人民共和國(guó)密碼法》正式施行，《密碼法》作為我國(guó)密碼領(lǐng)域第一部綜合性、基礎(chǔ)性法律，它與《網(wǎng)絡(luò)安全法》《數(shù)據(jù)安全法》《個(gè)人信息保護(hù)法》等一起，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)秩序，共同筑牢了信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全防線。然而，要實(shí)現(xiàn)這些法律落地，保護(hù)我們的網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全和個(gè)人隱私，需要大量的相關(guān)人才。

數(shù)觀天下《密碼產(chǎn)業(yè)人員研究報(bào)告》顯示，2021年全球商用密碼產(chǎn)業(yè)規(guī)模為375.7億美元，實(shí)現(xiàn)年增速22.18%，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到1026.4億美元。在政策環(huán)境與市場(chǎng)需求的共同作用下，商用密碼產(chǎn)業(yè)迎來高速增長(zhǎng)機(jī)遇，商用密碼產(chǎn)業(yè)將得到爆發(fā)式增長(zhǎng)，伴隨我國(guó)網(wǎng)安建設(shè)由“合規(guī)驅(qū)動(dòng)”向“事件驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型，密碼技術(shù)重要性日益凸顯，2022年我國(guó)商用密碼市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到707.64億元，同比增長(zhǎng)36.14%，預(yù)計(jì)2023年有望達(dá)985.85億元。

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)密碼人才需求人數(shù)30萬人左右，實(shí)際人才缺口20萬人。隨著5G、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等“新基建”工程建設(shè)提速，到2025年我國(guó)密碼人才需求將達(dá)到110萬人左右。

密碼工作納入職業(yè)大典

“《密碼法》明確指出我國(guó)要加快密碼發(fā)展與人才培養(yǎng)工作，主要包括：鼓勵(lì)與支持密碼科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用，促進(jìn)密碼科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新；加強(qiáng)密碼人才培養(yǎng)與隊(duì)伍建設(shè)；采取多種形式加強(qiáng)密碼安全教育，將密碼安全教育納入國(guó)民教育體系和公務(wù)員教育培訓(xùn)體系，增強(qiáng)公民、法人和其他組織的密碼安全意識(shí)；鼓勵(lì)商用密碼技術(shù)的研究開發(fā)、學(xué)術(shù)交流、成果轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用，健全統(tǒng)一、開放、競(jìng)爭(zhēng)、有序的商用密碼市場(chǎng)體系，鼓勵(lì)與促進(jìn)商用密碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)徐鵬教授，為我們?cè)敿?xì)介紹了專業(yè)發(fā)展前景及就業(yè)情況。

2021年3月17日，教育部發(fā)布《職業(yè)教育專業(yè)目錄（2021年）》，在高等職業(yè)教育專業(yè)中增加了“密碼技術(shù)應(yīng)用”專業(yè)。同年3月，人力資源社會(huì)保障部會(huì)同市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布18個(gè)新職業(yè)信息，正式將密碼技術(shù)應(yīng)用員確定為新職業(yè)。密碼技術(shù)應(yīng)用員新職業(yè)發(fā)布，成為密碼領(lǐng)域首個(gè)進(jìn)入《中華人民共和國(guó)職業(yè)分類大典》的職業(yè)。

據(jù)南開大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院密碼科學(xué)與技術(shù)系主任汪定教授介紹，密碼專業(yè)人才具體崗位大致可以分為三類：第一類是黨政機(jī)構(gòu)的管理崗。主要包括黨委部門、國(guó)家安全部門、公安部門、國(guó)家和省市密碼管理局、商用密碼檢測(cè)中心等機(jī)構(gòu)的密碼管理與應(yīng)用崗位；第二類是高?？蒲性核虒W(xué)研究崗，主要從事密碼教學(xué)與培訓(xùn)、密碼理論研究與技術(shù)開發(fā)等工作；第三類是商用密碼企業(yè)崗位，主要從事密碼產(chǎn)品研發(fā)、密碼系統(tǒng)開發(fā)、密碼測(cè)評(píng)等工作，提供包括密碼工程咨詢、規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維在內(nèi)的各類密碼服務(wù)。

20所高校開設(shè)密碼學(xué)

2020年初，部分院校開始申請(qǐng)?jiān)O(shè)置密碼科學(xué)與技術(shù)新專業(yè)。2021年2月10日，教育部發(fā)布《教育部關(guān)于公布2020年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》及《列入普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄的新專業(yè)名單（2021年）》，我國(guó)普通高等學(xué)校設(shè)立“密碼科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)。

首批獲批的高校包括華中科技大學(xué)、南開大學(xué)、山東大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京電子科技學(xué)院、北京理工大學(xué)、海南大學(xué)等7所。

2021年度新增6所：北京郵電大學(xué)、東南大學(xué)、暨南大學(xué)、湖北大學(xué)、華南師范大學(xué)、西安郵電大學(xué)；2022年度新增2所：武漢大學(xué)、鄭州大學(xué)；2023年度新增5所：寧波工程學(xué)院、河南大學(xué)、廣東技術(shù)師范大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)、甘肅政法大學(xué)。截止目前，已有20所院校本科階段開設(shè)了“密碼科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)。

高校探“密”

20所院校的專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)各有不同，大致可以分為4類：

第一類是數(shù)學(xué)強(qiáng)校。數(shù)學(xué)在密碼學(xué)中發(fā)揮著重要的角色，數(shù)學(xué)實(shí)力強(qiáng)的高校具有天然的優(yōu)勢(shì)，比如南開大學(xué)、山東大學(xué)等。

第二類是工科強(qiáng)校。密碼面向工程實(shí)踐，建立密碼信息系統(tǒng)，解決密碼工程實(shí)踐問題，工科院校實(shí)力強(qiáng)勁，比如華中科技大學(xué)、北京理工大學(xué)等。

第三類是信息特色院校。密碼是對(duì)信息進(jìn)行加密保護(hù)，信息特色高校往往也會(huì)開設(shè)這個(gè)專業(yè)，如西安電子科技大學(xué)、北京電子科技學(xué)院等。

第四類是服務(wù)地方性高校。針對(duì)區(qū)域人才缺口，很多高校也開設(shè)了密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，海南自貿(mào)港、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)對(duì)人才需求不言而喻，比如海南大學(xué)、暨南大學(xué)等。

華中科技大學(xué)上世紀(jì)80年代建立了信息安全實(shí)驗(yàn)室，開始從事密碼以及應(yīng)用方面研究；在人才培養(yǎng)上，側(cè)重系統(tǒng)級(jí)人才培養(yǎng)和產(chǎn)教融合，重點(diǎn)打造系統(tǒng)工程特色的“密碼軟件-硬件-系統(tǒng)-創(chuàng)新”綜合實(shí)踐人才培養(yǎng)模式；該專業(yè)設(shè)立在網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，學(xué)院入選國(guó)家“一流網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院建設(shè)示范項(xiàng)目”，本科招生時(shí)，按計(jì)算機(jī)類（網(wǎng)安學(xué)院）大類招生。第一學(xué)年結(jié)束后專業(yè)分流，屆時(shí)學(xué)生可選擇密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。

南開大學(xué)密碼專業(yè)以“引領(lǐng)密碼科學(xué)技術(shù)發(fā)展，融合數(shù)學(xué)、信息安全、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，突出密碼數(shù)學(xué)特色”的發(fā)展思想，全方位、多渠道構(gòu)筑育人平臺(tái)，傳承周總理“豪密”紅色基因，服務(wù)國(guó)家急需人才培養(yǎng)。已形成本-碩-博完整的人才培養(yǎng)體系。目前，中國(guó)密碼學(xué)會(huì)在高校唯一的科普基地“密碼科普與‘豪密’愛國(guó)主義教育基地”就設(shè)立在南開，基地揭牌一年來累計(jì)接待全國(guó)訪客近萬人。

西安電子科技大學(xué)是最早開展密碼學(xué)研究的高校之一，在全國(guó)率先開展保密通信的研究。密碼學(xué)專業(yè)也是國(guó)家首批兩個(gè)密碼學(xué)博士點(diǎn)之一，依托通信方面的優(yōu)勢(shì)，側(cè)重密碼編碼和通信安全相關(guān)人才培養(yǎng)。目前，密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)面向2024級(jí)新生采用入校后選拔的方式招生。

從學(xué)到干，都具有挑戰(zhàn)性

密碼學(xué)是一門對(duì)抗性很強(qiáng)的科學(xué)，一方想打造出固若金湯的防護(hù)體系，另一方則要“不擇手段”的突破對(duì)方防護(hù)，十分富有挑戰(zhàn)性。不僅如此，這個(gè)專業(yè)在學(xué)習(xí)時(shí)，也要有挑戰(zhàn)精神。

比起計(jì)算機(jī)，密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)是就多學(xué)科交叉，并強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)及其工程化應(yīng)用。徐鵬教授表示，報(bào)考這一專業(yè)的學(xué)生，要善于數(shù)學(xué)（尤其代數(shù)）與邏輯思維。

汪定教授說：“這個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的知識(shí)比較多，涉及的多個(gè)學(xué)科都是硬核學(xué)科。想要學(xué)好這個(gè)專業(yè)，需要同學(xué)們掌握比較扎實(shí)的數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，并且富有勇于挑戰(zhàn)的精神。正因?yàn)橛刑魬?zhàn)，才有廣闊前景。”

（文中介紹院校，排名不分先后）