Hai người phụ nữ với khoa học mật mã

13:57 | 29/03/2012

Khoa học mật mã là ngành khoa học phức tạp, đòi hỏi những kiến thức nền tảng về toán học và thường những người tham gia nghiên cứu khoa học mật mã này là nam giới. Tuy nhiên trên thế giới cũng có nhiều phụ nữ nghiên cứu khoa học mật mã và họ đã có những thành công nhất định để đóng góp vào ngành này những tri thức vô cùng quý giá.

Bài báo này giới thiệu hai người phụ nữ như vậy, đó là Vera Pless và Kaisa Nyberg, họ là giáo sư, là người lãnh đạo của các nhóm nghiên cứu khoa học mật mã hiện đại.


Nhà khoa học mật mã Vera Pless

Năm 1977, khi được công bố, bài báo “Sơ đồ mã hóa bảo đảm bí mật của máy tính” (Encryption Schemes for computer confidentiality) của Vera Pless đã gây được tiếng vang trong giới nghiên cứu mật mã. Trong bài báo của mình, Vera Pless đề nghị một thuật toán tạo khóa dòng mới bằng cách tổ hợp những bộ tạo khóa dòng rất đơn giản và không mấy phức tạp. Bà chứng minh rằng, dòng khóa do nó tạo ra có chu kỳ rất lớn, có không gian khóa lớn và kết luận rằng, nó an toàn trong việc bảo mật các thông tin trên máy tính.
Từ năm 1963 - 1972, Vera Pless đã trở thành một trong những chuyên gia hàng đầu về lý thuyết mã. Năm 1975, bà đã được bổ nhiệm làm Giáo sư ở trường Đại học tổng hợp Illinois thuộc Chicago, Mỹ. Ngày nay, khi máy tính lượng tử đang được nghiên cứu và người ta đang nói nhiều về sự đe dọa của nó đối với mật mã hiện đại thì những hệ mật dựa trên lý thuyết mã như hệ mật McElice lại tỏ ra có sức đềkháng tốt hơn. Những tác phẩm đã được công bố của bà đề cập tới các nội dung như: Sổ tay lý thuyết mật mã (1988), Cơ sở của Mã sửa sai (2003) và Câu lạc bộ mật mã: Sử dụng toán học để tạo ra và phá mã bí mật (2006). Hy vọng lý thuyết mã của bà sẽ có nhiều ứng dụng mới trong mật mã.
 
Nữ Giáo sư Kaisa Nyberg
K. Nyberg nhận được bằng Tiến sỹ toán học vào năm 1980 ở trường Đại học Helsinky. Bà từng là giáo sư của trường Đại học công nghệ Helsinki. Hiện nay, bà là nhà mật mã, nhà nghiên cứu An toàn máy tính ở Đại học Aalto - Phần Lan. Bà cũng đã từng có thời gian làm việc cho hãng Nokia. K. Nyberg được coi là một trong những chuyên gia hàng đầu về bảo mật thông tin di động.
K. Nyberg ghi dấu ấn khá đậm trong nghiên cứu mật mã khối. Trong lý thuyết về các hộp S bà đã có những kết quả nổi bật. Các ánh xạ x-1 trên trường hữu hạn GF(28) do bà nghiên cứu được sử dụng trong chuẩn mã hóa tiên tiến AES, trong mã khối Camellia (thuộc chuẩn châu Âu). Người ta còn gọi những hộp S như thế là S - hộp Nyberg. Bà là người đề xuất khái niệm bao tuyến tính (An Approximate Linear Hull-ALH(a,b)) và chứng minh được một kết quả rất quan trọng là: xác suất tuyến tính trung bình trên T vòng liên tiếp bằng tổng các xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình lấy trên tất cả các đặc trưng của bao tuyến tính:


Nghiên cứu các phương pháp thám mật mã DES, người ta đã rất thành công khi tiến hành thám mã trên các đặc trưng T vòng có xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình đạt cực đại ELCP(  Ω ), nghĩa là trên đặc trưng tuyến tính T vòng (Ω) tốt nhất (cho nhà mã thám). Mặc dù độ phức tạp dữ liệu tỷ lệ nghịch với xác suất tuyến tính trung bình trên T vòng  nhưng người ta cho rằng xác suất này xấp xỉ với xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình cực đại ELCP(Ω ). Từ đây, người ta sẽ cố gắng nghiên cứu các hộp thế S sao cho xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình cực đại ELCP(Ω ) là nhỏ đến mức gây ra độ phức tạp dữ liệu quá lớn cho nhà mã thám. Nhờ kết quả của Nyberg, chúng ta thấy rằng sự xấp xỉ trên nói chung là không đúng. Đặc biệt, nó sẽ rất nguy hiểm đối với nhà thiết kế mật mã vì với niềm tin sai lầm đó, họ có thể đưa vào sử dụng những mật mã khối không an toàn, mặc dù nó có xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình cực đại rất nhỏ. Điều này tương ứng với hai khái niệm khác nhau: an toàn thực tế (có xác suất đặc trưng tuyến tính trung bình cực đại đủ nhỏ) và an toàn có thể chứng minh (xác suất tuyến tính trung bình cực đại trên T vòng đủ nhỏ).
Trong lĩnh vực mã khối, K. Nyberg còn cùng với L.R. Knudsen thiết kế hệ mã khối an toàn có thể chứng minh KN. Với mật mã dòng, bà nghiên cứu thám các mật mã dòng E0, SNOW.
Người ta còn cho rằng Nyberg là một trong những chuyên gia hàng đầu về bảo mật thông tin di động... Thật khó để liệt kê những công trình khoa học mật mã mà Nyberg tham gia. Trong bản tự giới thiệu mới được cập nhật đầu năm 2012 trên Internet, Nyberg nói rằng hiện nay bà đang lãnh đạo một nhóm nghiên cứu mật mã ở khoa thông tin và khoa học máy tính của trường đại học Aalto.

Những thành tựu và sự tận tụy cống hiến cho khoa học của hai phụ nữ nghiên cứu mật mã này là tấm gương sáng để các nhà khoa học tập.