密碼科學(xué)與技術(shù) 并不神秘的國(guó)計(jì)民生學(xué)科
解讀新增專(zhuān)業(yè)③
信息革命后,當(dāng)代社會(huì)的信息流通、數(shù)據(jù)處理的規(guī)模已經(jīng)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)通信時(shí)代,需要大量密碼學(xué)人才,以滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新需求。原先的碩博教育只是培養(yǎng)少量高精尖人才,已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展,所以要開(kāi)設(shè)密碼科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)。
楊超 西安電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院副院長(zhǎng)
“密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)普通人能學(xué)明白嗎?這個(gè)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)是不是只能做軍工?國(guó)家給不給分配工作?”聊起2021年教育部新增本科專(zhuān)業(yè)之一的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),家住天津市的高女士提出了一大堆問(wèn)題。高女士的女兒今年在讀高二,成績(jī)優(yōu)秀,望女成鳳的高女士已經(jīng)在關(guān)注孩子高考后的專(zhuān)業(yè)選擇。高女士告訴科技日?qǐng)?bào)記者,很多專(zhuān)業(yè)她都不清楚“畢業(yè)出來(lái)能干嘛”,其中就包括被許多網(wǎng)絡(luò)媒體冠以“神秘”之名的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。
2021年3月,教育部將37個(gè)新專(zhuān)業(yè)列入普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄,其中密碼科學(xué)與技術(shù)屬工學(xué)門(mén)類(lèi),專(zhuān)業(yè)類(lèi)別為計(jì)算機(jī),修業(yè)年限為4年。2021年,全國(guó)共有7所高校開(kāi)設(shè)了這個(gè)新專(zhuān)業(yè),其中包括南開(kāi)大學(xué)、山東大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等。
為何要增設(shè)密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)?這個(gè)專(zhuān)業(yè)是否真的很神秘?這個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生究竟需要學(xué)什么?帶著這些問(wèn)題,科技日?qǐng)?bào)記者專(zhuān)訪了西安電子科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西電)網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院副院長(zhǎng)楊超。
數(shù)學(xué)和信息論是密碼學(xué)的基礎(chǔ)
“其實(shí),密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)不是一個(gè)神秘的專(zhuān)業(yè),這一點(diǎn)是需要科普的。”作為密碼學(xué)專(zhuān)業(yè)博士、西電密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教師代表,楊超如是說(shuō)。
事實(shí)上,我國(guó)一直在高校開(kāi)設(shè)有密碼學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè),只是并非本科專(zhuān)業(yè)。根據(jù)教育部發(fā)布的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》,密碼學(xué)是軍事學(xué)門(mén)類(lèi)一級(jí)學(xué)科“軍隊(duì)指揮學(xué)”下的二級(jí)學(xué)科,也是碩博研究生的專(zhuān)業(yè)方向。而2021年新增的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),學(xué)科門(mén)類(lèi)屬于工學(xué),培養(yǎng)層次調(diào)整到了本科。
為何會(huì)有這樣的調(diào)整?“信息革命后,當(dāng)代社會(huì)的信息流通、數(shù)據(jù)處理的規(guī)模已經(jīng)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)通信時(shí)代,需要大量密碼學(xué)人才,以滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新需求。原先的碩博教育只是培養(yǎng)少量高精尖人才,已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展,所以要開(kāi)設(shè)密碼科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)!睏畛f(shuō)。
“從軍事學(xué)下屬二級(jí)學(xué)科向工學(xué)的轉(zhuǎn)變,一方面同研究生和本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置的具體要求有關(guān),另一方面反映了‘主戰(zhàn)場(chǎng)’的變化——原來(lái)的密碼學(xué)專(zhuān)業(yè)主要服務(wù)于軍事通信,而現(xiàn)在的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),是要服務(wù)于社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)!睏畛榻B道。
那么,新增的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)究竟學(xué)什么?從碩博到本科、從軍事到民生,這些變化對(duì)學(xué)科內(nèi)容有沒(méi)有影響?
“密碼學(xué)的理論基礎(chǔ)始終是數(shù)學(xué)和信息論。保護(hù)信息安全手段的本質(zhì)就是‘對(duì)信息進(jìn)行基于數(shù)學(xué)方式的變化’。只是隨著網(wǎng)絡(luò)空間的普及,我們這個(gè)時(shí)代的信息處理依賴(lài)的是計(jì)算平臺(tái),所以相比原來(lái)的密碼學(xué),現(xiàn)在的密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),在培養(yǎng)方案中加入了大量的計(jì)算機(jī)相關(guān)內(nèi)容,專(zhuān)業(yè)類(lèi)別也屬于計(jì)算機(jī)!睏畛忉尩。
不過(guò),他也提醒道:“相比別的工科專(zhuān)業(yè)或計(jì)算機(jī)學(xué)科的其他分支,密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的某些研究方向?qū)?shù)學(xué)的要求是比較高的。”
從量子物理到百姓民生
談起密碼學(xué)教育的重要性,楊超首先介紹了密碼學(xué)在我國(guó)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀。
在密碼學(xué)領(lǐng)域,以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家由于起步較早,具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),制定的標(biāo)準(zhǔn)和算法曾長(zhǎng)期領(lǐng)先,到現(xiàn)在一定程度上仍有理論先進(jìn)性。
“但是,我國(guó)已經(jīng)迎頭趕上了。”楊超表示。
近年來(lái),中國(guó)的國(guó)密算法(即國(guó)家密碼局認(rèn)定的國(guó)產(chǎn)密碼算法)已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,其公開(kāi)部分在學(xué)術(shù)界也已經(jīng)得到了認(rèn)可。
“我們國(guó)家的數(shù)學(xué)其實(shí)一直走在世界前列,只是在密碼學(xué)應(yīng)用上起步較晚。所以有理由認(rèn)為,我國(guó)密碼學(xué)發(fā)展的后勁很足,這一點(diǎn)也是可以通過(guò)實(shí)踐證明的!睏畛f(shuō)。
楊超所說(shuō)的實(shí)踐,指的是我國(guó)量子密碼的發(fā)展。2020年5月,中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉及合作者在國(guó)際物理學(xué)權(quán)威期刊上發(fā)表了關(guān)于量子密碼原理的長(zhǎng)篇綜述論文,該論文也是我國(guó)在量子通信、加密領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位的一個(gè)標(biāo)志。
密碼學(xué)遠(yuǎn)不只有量子物理這樣“高大上”的研究方向,事實(shí)上,它的許多應(yīng)用都和老百姓的日常生活息息相關(guān)。楊超舉了兩個(gè)例子,一個(gè)是電子簽名,另一個(gè)是數(shù)字貨幣。這兩種給現(xiàn)代商業(yè)帶來(lái)重大改變的技術(shù),背后的支柱都是密碼學(xué)。
“在這個(gè)時(shí)代,一架無(wú)人機(jī)和一個(gè)電子郵箱的背后都有密碼學(xué)!睏畛f(shuō),“當(dāng)然,最傳統(tǒng)、最典型的應(yīng)用領(lǐng)域還是信息通信,機(jī)密性、完整性、不可否認(rèn)性等最重要的安全屬性,都需要密碼學(xué)理論與技術(shù)來(lái)保障或滿(mǎn)足!
可見(jiàn),密碼學(xué)如今在我國(guó)發(fā)展快、地位高、應(yīng)用廣。那么我國(guó)的密碼學(xué)人才缺口究竟有多大?“有報(bào)告稱(chēng),我國(guó)的密碼學(xué)人才缺口是百萬(wàn)數(shù)量級(jí),我覺(jué)得這個(gè)數(shù)字還需要科學(xué)的調(diào)研和論證。但不可否認(rèn)的是,我國(guó)社會(huì)目前對(duì)密碼學(xué)人才的需求是很迫切的!睏畛硎荆半S著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)空間急劇拓展,密碼學(xué)人才和應(yīng)用的缺失已經(jīng)帶來(lái)了很多風(fēng)險(xiǎn),商業(yè)數(shù)據(jù)安全、用戶(hù)隱私安全、網(wǎng)絡(luò)金融交易安全都需要密碼學(xué)保障,一些過(guò)時(shí)的加密手段或者不恰當(dāng)、不專(zhuān)業(yè)的密碼應(yīng)用方式已經(jīng)給企業(yè)和社會(huì)造成了許多損失!
學(xué)科深度交叉挑戰(zhàn)人才培養(yǎng)
談及家長(zhǎng)們的擔(dān)心,楊超表示:“密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的深造和就業(yè)前景都很好!
作為計(jì)算機(jī)類(lèi)別下的本科專(zhuān)業(yè),且具有深厚的交叉學(xué)科背景,密碼科學(xué)與技術(shù)的學(xué)歷深造前景非常寬廣,“幾乎不受任何限制”。至于就業(yè),考慮到社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)人才和密碼學(xué)應(yīng)用的巨大需求,前景也是比較光明的。
“比起其他計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)方向,密碼科學(xué)與技術(shù)的特點(diǎn)或難點(diǎn)就是強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)及其工程化應(yīng)用,學(xué)科交叉也更明顯!睏畛瑥(qiáng)調(diào)道。
他介紹說(shuō),作為少數(shù)開(kāi)設(shè)有密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的高校,西電在這一專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有著鮮明的特色。西電作為具有紅色基因的老牌工程院校,在與密碼學(xué)相關(guān)的通信領(lǐng)域有著雄厚的學(xué)科基礎(chǔ),西電的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)也是全國(guó)領(lǐng)先。這些背景對(duì)于密碼科學(xué)與技術(shù)這一交叉學(xué)科的教學(xué)研究和人才培養(yǎng)會(huì)有很大幫助。此外,西電網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院是國(guó)家首批7所一流網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院建設(shè)示范單位之一,也是2015年教育部增設(shè)網(wǎng)絡(luò)空間安全一級(jí)學(xué)科后首批博士授予點(diǎn)之一。
“密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)要求較高,學(xué)科體系復(fù)雜,與許多應(yīng)用領(lǐng)域都有大量的深度交叉。”楊超說(shuō),“學(xué)生們面對(duì)的挑戰(zhàn),就是我們老師的挑戰(zhàn)!
“密碼科學(xué)與技術(shù)設(shè)立的是本科專(zhuān)業(yè),而本科培養(yǎng)的就是面向社會(huì)的人才,服務(wù)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為這個(gè)專(zhuān)業(yè)‘祛魅’,把這個(gè)專(zhuān)業(yè)辦好,是所有密碼科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)老師的努力方向!睏畛f(shuō)。◎?qū)嵙?xí)記者 孫明源
(責(zé)任編輯:支艷蓉)