最年輕圖靈獎得主：計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)好的女性的完美學(xué)科

數(shù)學(xué)算法俱樂部

日期?：?2022年01月19日?? ? ??

正文共?：2371字

來源?：澎湃新聞

“我個人也喜歡看西部片，但現(xiàn)在機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展就像西部大開發(fā)一樣‘野’?！泵绹又荽髮W(xué)伯克利分校理論計(jì)算所主任莎菲·戈德瓦瑟（Shafi Goldwasser）在世界頂尖科學(xué)家論壇（上海·滴水湖）上發(fā)表題為《密碼學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)》的演講，提醒大數(shù)據(jù)時代的隱私安全問題。

這位最年輕的圖靈獎得主觀察到，機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)促成了世界范圍內(nèi)的權(quán)力轉(zhuǎn)移?！翱纯?001年市值最高的公司，都是通用電氣和?？松梨谥惖哪茉雌髽I(yè)；2016年都是大數(shù)據(jù)公司。難怪他們說現(xiàn)在數(shù)據(jù)就是石油，數(shù)據(jù)就是貨幣?！?/span>

那么，普通人在大數(shù)據(jù)時代會面臨什么樣的安全威脅呢？“我覺得什么都是威脅?！备甑峦呱?0月31日接受澎湃新聞專訪時笑道?！安贿^我覺得最大的一點(diǎn)還是如何在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的情況下計(jì)算數(shù)據(jù)?！?/span>

?女性的“完美學(xué)科”?

這位1959年出生于美國紐約的計(jì)算機(jī)科學(xué)家戴著一副綠色支架的無框眼鏡，深褐色頭發(fā)隨意地垂到肩膀。1979年，戈德瓦瑟從卡內(nèi)基梅隆大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系畢業(yè)?？▋?nèi)基梅隆的計(jì)算機(jī)科學(xué)在當(dāng)時已經(jīng)很強(qiáng)勢，進(jìn)入伯克利繼續(xù)攻讀碩士和博士學(xué)位時，她毫不猶豫地選擇了計(jì)算機(jī)科學(xué)：“我覺得這對具有數(shù)學(xué)天賦的人來說是一種很自然的選擇?！?/span>

莎菲·戈德瓦瑟（Shafi Goldwasser）澎湃新聞記者 孫懿赟 圖

1983年，戈德瓦瑟進(jìn)入麻省理工學(xué)院（MIT）工作，并在1993年獲得教授職位。她的研究領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算復(fù)雜性理論、密碼學(xué)和計(jì)算數(shù)論。她和MIT同事Silvio Micali共同發(fā)明的概率加密為在線交易安全制訂了黃金標(biāo)準(zhǔn)。

他們憑此成就共同獲得了2012年的圖靈獎。這是計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的最高獎項(xiàng)，而戈德瓦瑟是歷史上第三名女性得主。

“我覺得對數(shù)學(xué)好的女性來說，計(jì)算機(jī)是個絕妙的學(xué)科！這個領(lǐng)域相對年輕，十分開放，并無成規(guī)限制。絕大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)系都有很強(qiáng)的女性，正如我在卡內(nèi)基梅隆、MIT和伯克利遇見了一些密碼學(xué)領(lǐng)域的頂尖女性科學(xué)家?！彼f道。

戈德瓦瑟吐字清晰但語速極快，回答問題時顯出十足的自信與理性。她經(jīng)常會在敘說到一半時切換到另一種表述方式更佳的語法，中間不作停頓，暗示著思維甚至比語速還快。

在戈德瓦瑟看來，無論是在學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界，計(jì)算機(jī)科學(xué)都是“完美的領(lǐng)域”，只要具備強(qiáng)有力的分析和技術(shù)能力，編程經(jīng)驗(yàn)并非必需：“關(guān)鍵還是數(shù)學(xué)。女性也許編程起步要晚一些，但數(shù)學(xué)一點(diǎn)都不比男性差?！?/span>

?量子計(jì)算威脅不到密碼學(xué)?

一些人會擔(dān)心量子計(jì)算機(jī)會挑戰(zhàn)現(xiàn)有的密碼體系。戈德瓦瑟對這一科技熱點(diǎn)持有相當(dāng)謹(jǐn)慎的態(tài)度。

她認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)是一種很美妙的理論，然而，人們尚不知道怎么去制造一臺成規(guī)模、糾錯強(qiáng)的量子計(jì)算機(jī)，量子算法也無從在量子計(jì)算機(jī)上跑起來。

就現(xiàn)在主流的公開密鑰密碼體制RSA而言，破解密碼的難度取決于對極大整數(shù)做因數(shù)分解的能力。“據(jù)我所知，目前量子計(jì)算機(jī)最大能對143進(jìn)行因數(shù)分解，即11乘以13。所以距離量子計(jì)算機(jī)真的能跑因數(shù)分解算法還很遙遠(yuǎn)，不清楚有生之年能否親見?！彼f道。

正因如此，在前一天的論壇環(huán)節(jié)，當(dāng)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長、世界首顆量子通信試驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”之父潘建偉院士提到理論上所有密碼都可以被經(jīng)典計(jì)算機(jī)甚至量子計(jì)算機(jī)破解，戈德瓦瑟提出了疑問。

“謝謝您精彩的演講。您開頭提到?jīng)]有計(jì)算機(jī)解決不了的計(jì)算問題，我覺得不對。”她站起來說道。

戈德瓦瑟對澎湃新聞記者解釋道：“如果理論上你能獲得世界上所有的計(jì)算時間，那理論上它們都會被破解。但事實(shí)上是有計(jì)算時間的限制的。如果用漸進(jìn)語句產(chǎn)生足夠的密碼數(shù)，目前尚無有效的經(jīng)典算法可以破解。還有四種基于幾何學(xué)和格問題的新加密系統(tǒng)，即使是量子計(jì)算機(jī)也沒有相對應(yīng)的破解算法。

總的來說，就目前所知的量子計(jì)算機(jī)而言，我們有安全的加密系統(tǒng)?！?/span>

針對另一大科技熱點(diǎn)人工智能，戈德瓦瑟從個人經(jīng)歷過的美國頂級高校出發(fā)，為中國高校的發(fā)展提出了建議?？▋?nèi)基梅隆一向被譽(yù)為“全球AI大本營”，是李開復(fù)、沈向洋、洪小文、陸奇等眾多華人AI專家的母校；MIT則早在1959年就建立了世界上第一個人工智能實(shí)驗(yàn)室。

戈德瓦瑟認(rèn)為很重要的一點(diǎn)是：大學(xué)不僅要有強(qiáng)大的人工智能團(tuán)隊(duì)，也需兼顧理論科學(xué)和硬件系統(tǒng)?！叭斯ぶ悄墁F(xiàn)在是很重要、很成功，但人工智能需要用硬件、需要保護(hù)數(shù)據(jù)、需要驗(yàn)證算法安全可行、需要聰明的算法和系統(tǒng)。方方面面都專業(yè)，才能做出好科學(xué)。我想這是中國的高?？梢詫W(xué)習(xí)的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)?！?/span>

?“我亦不能免俗”?

像計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的許多“鼎鼎大名”一樣，戈德瓦瑟也涉足產(chǎn)業(yè)界，聯(lián)合創(chuàng)始了初創(chuàng)企業(yè)二元技術(shù)（Duality Technology），提供協(xié)同計(jì)算服務(wù)。這是一種針對隱私數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算，能在不同機(jī)構(gòu)間分享信息而又不泄漏信息，避免本文開頭提到的隱患。

她舉了兩個例子，一是把數(shù)據(jù)上傳到云端時，如何確保云既計(jì)算正確又沒泄漏數(shù)據(jù)。二是如果某人在醫(yī)院里留下電子病歷，在基因測序公司留下基因數(shù)據(jù)，如何讓這兩個數(shù)據(jù)庫在不互相交出數(shù)據(jù)的情況下實(shí)現(xiàn)融合。

她從密碼學(xué)領(lǐng)域出發(fā)，為數(shù)據(jù)的多個來源方之間建立一種安全的協(xié)同計(jì)算服務(wù)。這樣的計(jì)算可以在各個國家不互相知曉衛(wèi)星的情況下避免衛(wèi)星相互碰撞；可以在公司不透露個人工資的情況下了解薪酬結(jié)構(gòu)是否實(shí)現(xiàn)了性別平等；也可以在不暴露患者隱私的情況下收集大量DNA樣本尋找與精神分裂有關(guān)的基因。

當(dāng)最后被問及普通互聯(lián)網(wǎng)用戶該如何最大化地維護(hù)自己的數(shù)據(jù)隱私，戈德瓦瑟認(rèn)為這是一個很重要的問題：“普通個體目前得不到很好的建議。每天大家都在面對賬號密碼、隱私協(xié)議，只要你想用某個軟件，你就得同意那個跳出來的用戶隱私協(xié)議。”

戈德瓦瑟認(rèn)為個體應(yīng)該盡力爭取多樣化的系統(tǒng)，選擇那些無需獲取用戶隱私的軟件?！拔抑肋@不容易，權(quán)力現(xiàn)在不在個體手里，而在企業(yè)手里。他們拿出一個服務(wù)，你愛要不要?！?/span>

“使用新技術(shù)的誘惑太大了，大家都顧不上去想實(shí)際會損失什么?！彼f道，“我亦不能免俗。”

—?THE END —

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