信息革命后，當(dāng)代社會的信息流通、數(shù)據(jù)處理的規(guī)模已經(jīng)遠超傳統(tǒng)通信時代，需要大量密碼學(xué)人才，以滿足產(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，已無法適應(yīng)當(dāng)前的社會發(fā)展，所以要開設(shè)密碼科學(xué)與技術(shù)本科專業(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

“密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)普通人能學(xué)明白嗎？這個專業(yè)畢業(yè)是不是只能做軍工？國家給不給分配工作啊？”聊起2021年教育部新增本科專業(yè)之一的密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，家住天津市的高女士提出了一大堆問題。高女士的女兒今年在讀高二，成績優(yōu)秀，望女成鳳的高女士已經(jīng)在關(guān)注孩子高考后的專業(yè)選擇。高女士告訴科技日報記者，很多專業(yè)她都不清楚“畢業(yè)出來能干嘛”，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)專業(yè)。

2021年3月，教育部將37個新專業(yè)列入普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，其中密碼科學(xué)與技術(shù)屬工學(xué)門類，專業(yè)類別為計算機，修業(yè)年限為4年。2021年，全國共有7所高校開設(shè)了這個新專業(yè)，其中包括南開大學(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)專業(yè)？這個專業(yè)是否真的很神秘？這個專業(yè)的學(xué)生究竟需要學(xué)什么？帶著這些問題，科技日報記者專訪了西安電子科技大學(xué)（以下簡稱西電）網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院副院長楊超。

數(shù)學(xué)和信息論是密碼學(xué)的基礎(chǔ)

“其實，密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)不是一個神秘的專業(yè)，這一點是需要科普的。”作為密碼學(xué)專業(yè)博士、西電密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師代表，楊超如是說。

事實上，我國一直在高校開設(shè)有密碼學(xué)相關(guān)專業(yè)，只是并非本科專業(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)門類一級學(xué)科“軍隊指揮學(xué)”下的二級學(xué)科，也是碩博研究生的專業(yè)方向。而2021年新增的密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，學(xué)科門類屬于工學(xué)，培養(yǎng)層次調(diào)整到了本科。

為何會有這樣的調(diào)整？“信息革命后，當(dāng)代社會的信息流通、數(shù)據(jù)處理的規(guī)模已經(jīng)遠超傳統(tǒng)通信時代，需要大量密碼學(xué)人才，以滿足產(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，已無法適應(yīng)當(dāng)前的社會發(fā)展，所以要開設(shè)密碼科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。”楊超說。

“從軍事學(xué)下屬二級學(xué)科向工學(xué)的轉(zhuǎn)變，一方面同研究生和本科專業(yè)設(shè)置的具體要求有關(guān)，另一方面反映了‘主戰(zhàn)場’的變化——原來的密碼學(xué)專業(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)專業(yè)，是要服務(wù)于社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)。”楊超介紹道。

那么，新增的密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)究竟學(xué)什么？從碩博到本科、從軍事到民生，這些變化對學(xué)科內(nèi)容有沒有影響？

“密碼學(xué)的理論基礎(chǔ)始終是數(shù)學(xué)和信息論。保護信息安全手段的本質(zhì)就是‘對信息進行基于數(shù)學(xué)方式的變化’。只是隨著網(wǎng)絡(luò)空間的普及，我們這個時代的信息處理依賴的是計算平臺，所以相比原來的密碼學(xué)，現(xiàn)在的密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，在培養(yǎng)方案中加入了大量的計算機相關(guān)內(nèi)容，專業(yè)類別也屬于計算機。”楊超解釋道。

不過，他也提醒道：“相比別的工科專業(yè)或計算機學(xué)科的其他分支，密碼科學(xué)與技術(shù)專業(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)在我國發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀。

在密碼學(xué)領(lǐng)域，以美國為代表的發(fā)達國家由于起步較早，具有先發(fā)優(yōu)勢，制定的標(biāo)準(zhǔn)和算法曾長期領(lǐng)先，到現(xiàn)在一定程度上仍有理論先進性。

“但是，我國已經(jīng)迎頭趕上了。”楊超表示。

近年來，中國的國密算法（即國家密碼局認(rèn)定的國產(chǎn)密碼算法）已經(jīng)得到越來越廣泛的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，其公開部分在學(xué)術(shù)界也已經(jīng)得到了認(rèn)可。

“我們國家的數(shù)學(xué)其實一直走在世界前列，只是在密碼學(xué)應(yīng)用上起步較晚。所以有理由認(rèn)為，我國密碼學(xué)發(fā)展的后勁很足，這一點也是可以通過實踐證明的。”楊超說。

楊超所說的實踐，指的是我國量子密碼的發(fā)展。2020年5月，中國科學(xué)院院士潘建偉及合作者在國際物理學(xué)權(quán)威期刊上發(fā)表了關(guān)于量子密碼原理的長篇綜述論文，該論文也是我國在量子通信、加密領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位的一個標(biāo)志。

密碼學(xué)遠不只有量子物理這樣“高大上”的研究方向，事實上，它的許多應(yīng)用都和老百姓的日常生活息息相關(guān)。楊超舉了兩個例子，一個是電子簽名，另一個是數(shù)字貨幣。這兩種給現(xiàn)代商業(yè)帶來重大改變的技術(shù)，背后的支柱都是密碼學(xué)。

“在這個時代，一架無人機和一個電子郵箱的背后都有密碼學(xué)。”楊超說，“當(dāng)然，最傳統(tǒng)、最典型的應(yīng)用領(lǐng)域還是信息通信，機密性、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)來保障或滿足。”

可見，密碼學(xué)如今在我國發(fā)展快、地位高、應(yīng)用廣。那么我國的密碼學(xué)人才缺口究竟有多大？“有報告稱，我國的密碼學(xué)人才缺口是百萬數(shù)量級，我覺得這個數(shù)字還需要科學(xué)的調(diào)研和論證。但不可否認(rèn)的是，我國社會目前對密碼學(xué)人才的需求是很迫切的。”楊超表示，“隨著我國社會經(jīng)濟飛速發(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)帶來了很多風(fēng)險，商業(yè)數(shù)據(jù)安全、用戶隱私安全、網(wǎng)絡(luò)金融交易安全都需要密碼學(xué)保障，一些過時的加密手段或者不恰當(dāng)、不專業(yè)的密碼應(yīng)用方式已經(jīng)給企業(yè)和社會造成了許多損失。”

學(xué)科深度交叉挑戰(zhàn)人才培養(yǎng)

談及家長們的擔(dān)心，楊超表示：“密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的深造和就業(yè)前景都很好。”

作為計算機類別下的本科專業(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)，考慮到社會對計算機人才和密碼學(xué)應(yīng)用的巨大需求，前景也是比較光明的。

“比起其他計算機專業(yè)方向，密碼科學(xué)與技術(shù)的特點或難點就是強調(diào)數(shù)學(xué)及其工程化應(yīng)用，學(xué)科交叉也更明顯。”楊超強調(diào)道。

他介紹說，作為少數(shù)開設(shè)有密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高校，西電在這一專業(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)，西電的電子信息類專業(yè)也是全國領(lǐng)先。這些背景對于密碼科學(xué)與技術(shù)這一交叉學(xué)科的教學(xué)研究和人才培養(yǎng)會有很大幫助。此外，西電網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院是國家首批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)空間安全一級學(xué)科后首批博士授予點之一。

“密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對數(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，“學(xué)生們面對的挑戰(zhàn)，就是我們老師的挑戰(zhàn)。”

“密碼科學(xué)與技術(shù)設(shè)立的是本科專業(yè)，而本科培養(yǎng)的就是面向社會的人才，服務(wù)于我國社會經(jīng)濟發(fā)展。為這個專業(yè)‘祛魅’，把這個專業(yè)辦好，是所有密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)老師的努力方向。”楊超說。