图灵传记：计算机科学之父阿兰 · 图灵诞辰108周年

2021 年，你将会在 50 英镑钞票上看到下面这位角色:

对，没错，他就是中学计算机信息技术教材都会提到的知名人物——艾伦 · 麦席森 · 图灵，英国数学家、逻辑学家，现代计算机之父、人工智能之父、大英帝国荣誉勋章获得者。总之，荣誉很多，贡献很大，是一名伟人。

2019年7月15日，英国央行英格兰银行宣布，将在新版50英镑上使用新的人物肖像，以此表达对这位天才计算机科学家的崇高敬意。

2015年，以图灵为原型的《模仿游戏》，获得奥斯卡最佳改编剧本奖。在影片《模仿游戏》中，图灵与同事为了破解德军的恩尼格码密码忍辱负重、呕心沥血，最终排除万难取得成功，扭转二战战局，让观影者动容。

然而在影片的最后以这样一句话结尾：“在接受了一年的官方授权荷尔蒙疗法后，1954年，艾伦·图灵自杀。”让无数人唏嘘感叹。

事实上，图灵的人生比他被赋予的标签要丰富得多。他充满谜团的死亡也并不能令人信服地用同性恋殉道者的故事来解释。

2020年6月23日是计算机和人工智能的祖师爷-——图灵的108年诞辰。 今天让我们一起看看回顾图灵的一生、成就与贡献以及给教育工作者的启发，致敬图灵诞辰108周年。

人工智能的历史饱经沧桑，作为人工智能的开山鼻祖，最让人称道的就是图灵提出的图灵机模型和图灵测试了。

作为数学家和逻辑学家，图灵每天的日常就是算题，终于，有一天他顿悟了： 人算不如天算，要是有机器人帮忙算就好了。

1936年，图灵在《可计算数字及其在判断性问题中的应用》 中构想出了后来被世人称为“通用图灵机”的抽象设备，包含了数据、指令和程序的基本思想，后来第一台计算机就是在这个模型基础上研制出来的。

这个抽象模型阐明了通用计算机原理，想象这种设备拥有无限的内存，能够同时存储程序和数据；它还包括一个在内存上以一个符号为单位前后移动的扫描器，用于读取信息及写入额外的符号。

简单说，就是模仿人的计算方式：

这个机器的每一种基本行为都十分简单，比如“识别扫描器所处位置的符号”，“写入‘1’”或是“向左移动一个位置”。但当大量类似的基本行为联结在一起，结果就会变得复杂。虽然结构简单，但一台通用图灵机足以执行今天最强大的计算机能够完成的任何任务。

图灵觉得，按照这个思路，机器可以取代人。

1950 年，图灵在他的开创性论文《计算机器与智能》（Computing Machinery and Intelligence）中，提出要解决”机器能思考吗”这个问题，并将其转换为 “机器能做人类（作为会思考的实体）做的事吗？”，提出著名的图灵测试，尝试定义「智能」。即通过一个简单的测试，就可消除人类和机器智能之间的模糊性：

这就是著名的图灵测试。

直至今天，“图灵测试”也是衡量AI智能程度的重要标尺，研究者们乐此不疲地尝尽方法以试图通过测试。可以说，这七十年前提出的思想实验对当今人工智能领域依然有十分深远的影响。在论文中，图灵也建议，与其让机器模拟成年人的心智，不如让机器模拟儿童的心智，并用一系列教育手段让机器学习智能。

图灵测试还启发了后续的一些互联网应用，如验证码应用——用于检验登录用户是人类还是自动化程序。图灵测试之所以经得起时间的考验，是因为它规避了我们对智能的定义中可能包含的极其明显的人类中心主义的偏见。

图灵在计算机科学和人工智能领域扮演的伟大先行者角色，以及留给后人的启蒙式突破成果，也是他至今仍闻名世界、广受赞誉的重要原因。

图灵在计算理论上的贡献就不必说了，邱奇图灵论题，图灵机，停机问题等等。图灵的头衔也有很多，但很少人知道他也是一位出色的跑步者，甚至差点站上了奥运会的舞台。

更重要的是，图灵曾协助英国军方破解德国的著名密码系统“谜”(Enigma)，帮助盟军取得了二战的胜利。

1939年-1945年第二次世界大战，30岁左右的图灵，使用刚刚研制出来的计算机，用他的算法，破译了希特勒的情报，使得二战提前两年结束，他一个人就减少了1400万人的死亡，这真是古今中外历史上的战争奇迹。 时任英国首相丘吉尔说：图灵是二战最大的功臣。

1966年，在图灵去世之后，美国计算机协会为纪念其在计算机领域的卓越贡献，设立“图灵奖”，专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。图灵奖对获奖条件要求极高，评奖程序又是极严，一般每年只奖励一名计算机科学家，因此有 “计算机界的诺贝尔奖” 之称。

英国央行英格兰银行行长 Mark Carney 评价：“艾伦·图灵是一位杰出的数学家，他的工作对我们今天的生活方式产生了巨大影响。作为计算机科学和人工智能之父，以及战争英雄，图灵的贡献深远且具开创性。他是一位巨人，现在很多人都站在他的肩膀上。

虽然图灵生前对计算机和人工智能领域做出了伟大的贡献，但他依然遭到了英国政府的迫害。这么伟大的人物只活了42岁。

一方面，图灵是大家羡慕的天才儿童，1912年出生在英国富人阶级家庭的图灵，一直享受着良好的贵族教育，小小年纪就拿到了一手好牌。

在很小的时候，就表现出与众不同的天分，在三四岁的时候自己学会了阅读，特别喜欢数字和智力游戏，从小喜欢体育运动，尤其酷爱足球，还是一名天赋异禀的马拉松跑者。

少年时的他，就已经表现出非凡的数学水平和科学理解力，年仅15岁就通晓爱因斯坦理论，并且运用那深奥的理论，独立推导力学定律。

另一方面，图灵有着天才相似的童年，幼年性格孤僻，常遭受欺凌，长大以后性格内向，为人偏执，因为种种经历对同性有着超出常人的感情。

图灵小时候有口吃，直到4岁才被养父母收养，上学之后口吃更严重。在那段日子里，任何一个需要正常社交的地方，图灵都因为口吃而倍受困扰。他本可以在学习上表现优异而弥补自己的不足，但事实并非如此。只有在数学上，他才表现出一些智力天赋的端倪。

在舍伯恩，阿兰没能与其他男孩打成一片。他害羞、孤独，似乎总是衣衫不整、墨迹斑斑。“他的所有特征都容易成为笑柄，尤其是他那害羞、犹豫、尖细的声音——不完全是口吃，而是吞吞吐吐，就像在等待一个复杂的程序将他的想法转化成人类语言一样。”

最好的朋友克里斯托弗总是第一时间解救安抚他、矢志不渝支持他，图灵逐渐对他产生超越友情的同性之爱和依赖，以至于不久后克里斯托弗因重病去世后图灵几近崩溃而更加封闭自我。

而图灵从事信息学研究，也是克里斯朵夫的缘故。当时图灵觉得人们说话就像加密了一样，他永远都猜不对对方想要表达的是什么，而他属于那种有什么说什么的人，为此还十分苦恼。克里斯朵夫就把自己在看的一本密码学理论书推荐给了他。

破译密码多年后，1952年，英国政府对图灵同性恋取向定罪，为保住以他的挚爱克里斯托弗命名的计算机，他接受了注射雌激素的化学阉割，1954 年，最终在精神肉体双重折磨下选择吃下含氯化氢苹果终结了自己命途多舛的一生，年仅42岁。

2009年，在超过3万人的签名请愿下，英国首相布朗向全国人民正式颁布对图灵的道歉。2013 年，图灵出生百年后，英国女王伊丽莎白二世宣告了对图灵“严重猥亵”罪的赦免。这位被历史亏待的人，终于等来了被公正评价的那天。

在《模仿游戏》的最后二十分钟，在审讯室里，面对着探长的图灵说出该剧的题眼：人和机器的最大区别是什么？二者最本质的区别是，人是有不同想法的，机器则不是。你爱草莓，我讨厌滑冰，你喜欢看书，我对花粉过敏

图灵这番话，给了我们教育工作者以深刻的启示， 人与机器的最大的不同在于：自我意识、情感和个性的自由与多元化，我们要做到的是因材施教，尊重、理解、平等、包容的个性化教育，而不是人云亦云、党同伐异、对不同于常人的少数派施以冷漠残酷的对待。

平等地对待每一个孩子，尊重孩子的兴趣与个性，挖掘孩子的潜能与天赋，即使无法成为天才，也能一生受益、健康正常地成长，甚至很好地实现个人与社会价值 ——这是我们教育工作者需要谨记的。 在图灵108周年诞辰之际，谨用此文纪念二十世纪最伟大的科学家之一图灵。

图灵、马士兵和达内都是IT领域内非常知名的机构或人物，他们各自在不同的领域中都做出了很大的贡献，因此我们很难直接比较他们的实力与贡献，因为每个人或组织在不同的领域或方面都有它自己的优势。
图灵是计算机科学之父，其最著名的贡献之一是提出了图灵机的概念，这种理论机器可以通过一个无限长的纸带和一个控制器来模拟所有可计算函数。他的工作对计算机科学的历史和理论发展产生了深远的影响，是现代计算机科学的重要基石之一。
马士兵是中国互联网领域非常著名的企业家和教育家，他创立了马士兵教育并打造出中国互联网领域最著名的在线教育品牌之一。马士兵的教育理念非常先进，并且注重实践 *** 作和真实项目经验的积累，为学习者提供了非常好的学习资源和平台。
达内则是一家专注于职业教育和培训的机构，主要涵盖IT、互联网、金融、语言等方面，在国内有着很高的知名度和影响力。其课程设置非常丰富全面，授课老师集聚了众多优秀的专业人员，通过豪华阵容传递实用的技能和经验，为职场新人提供了非常好的学习资源和转型机会。
综上所述，虽然三者各自在不同的领域都有着较高的水平和建树，但是它们也具有比较不同的特点和优势。因此，根据个人的需求和兴趣进行选择才是最为重要的。

Houdini 系统要求

*** 作系统 - 仅限 64 位

Windows 10（64 位）

Windows 81（64 位）

Windows 8（64 位）

不支持 Windows 7。

不支持 Windows Server（任何版本）。

苹果系统：

需要 64 位基于 Intel 的 Mac 和 macOS 1013 及更高版本

内存

需要 4 GB

对于流体模拟，建议使用 12 GB 或更高，强烈建议使用 64 GB

处理器
需要具有 SSE 42 的 Intel 或 AMD x64 CPU。Houdini 180 不会在指令集低于 SSE 42 的系统上运行。
gpu加速

在某些显卡上，Houdini 可以使用 GPU 显着提高 Vellum 和 Pyro FX 模拟的性能和速度。

为了利用此功能，您需要一个能够支持 OpenCL 的 GPU。

您的 GPU 可以访问的 VRAM 数量将限制您可以在其上运行的模拟大小。4GB + 是大型模拟的理想选择。

GPU 加速目前不使用多个 OpenCL 设备（即两个或多个图形卡），但这可能会在未来发生变化。

推荐的 Nvidia GPU：

图灵泰坦RTX

图灵RTX Quadro系列

安培 RTX 30 系列

安培A系列

做houdini特效解算是很耗费电脑资源的，硬件投入成本比较高，且硬件更新快，可以使用赞奇超高清云工作站能解决不少的硬件投入成本即开即用，不必购买昂贵的硬件设备，降低硬件成本；普通的电脑也能享受行业最高端的CPU和GPU，极大提高制作效率和使用体验。全面支持各类3d软件，不管是制作、渲染、特效合成、后期等一应俱全。

第一步：打开微信公众平台，注册微信企业账号，审核通过后，登陆微信公众平台并按照下方的提示打开开发模式。
第二步：打开开发模式，同意协议成为开发者，并点击服务器配置。
第三步：打开开发模式，同意微信协议，url填写,url内的
key=“key”，“key”需要注册图灵机器人，在你的个人中心可得到此key，请把你的key填写到此处，token填写“test”，再点击提交即可。
完成以上三步，接入成功之后，即获得了图灵机器人的所有功能，关注接入的公共账号，即可体验。

图灵机器人的搜索记录一般会被保存在其服务器上，而这些服务器一般都配备有大量的存储空间，能够储存大量的搜索记录。因此，除非你主动删除搜索记录，否则它们可能会一直保存在图灵机器人的服务器上，而不会自动消失。

CCCF第7期专题邀请了相关领域的6位专家学者深入探讨图灵对密码学发展的深远影响和密码学的前沿进展，涵盖了密码设计与密码分析这两个密码学的组成部分，同时兼顾了广度与深度。各专题文章原文详见CCF数字图书馆。

关键词： 密码学 图灵 网络空间安全 信息安全

从早期作为一种实用性技术，到今天发展为一门严谨的学科，密码学的发展史汇聚了人类文明的聪明才智。围绕着如何使用密码实现安全和隐私保护与如何安全地使用密码这两个本质问题，密码的设计与分析相互依存，相互促进，处在不断的博弈中，这使得密码的研究得到了持续的发展。

在发展过程中，计算机科学之父艾伦·图灵(Alan M Turing)做出了多方面本质的贡献，对密码学的成熟产生了深远的影响。首先，在密码安全定义建模方面，图灵的可计算性理论及其发明的（通用）图灵机起着重要的作用。例如，我们知道在现代密码中，设计者首先需要证明其提出的密码算法或者协议可以抵御所有的已知和未知的攻击。然而，有很多密码算法或者协议无法证明自己是安全的，但也无法找到安全漏洞。在这种情况下，是设计者没有找到正确的证明方法呢？还是这个密码算法或者协议本身就不可能被证明呢？图灵奠基的可证明性理论对这些问题给出了答案，那就是很多我们无法证实或者证伪的密码算法或者协议，并不是由于设计者缺少正确的证明方法，而是这个密码算法或者协议本身就不可能在有限步骤内被证明。这就要求设计者不断地对其密码算法或者协议进行修改，使得其能被证明。此外，图灵发明的（通用）图灵机也被广泛应用于密码算法或协议敌手模型中对敌手的建模，使对敌手的运算时间约束可以转化成对于算法的计算步骤限制。目前被密码学界广泛接纳的通用可组合安全模型(universal composability)就是通过多项式时间通用图灵机来模拟敌手的。

本期专题邀请了相关领域的专家学者深入探讨图灵对密码学发展的深远影响和密码学的前沿进展，共组织了六篇文章，涵盖了密码设计与密码分析这两个密码学的组成部分，同时兼顾了广度与深度。

第一篇文章是由英国兰卡斯特大学助理教授张秉晟和浙江大学研究员秦湛联合撰写的《通用图灵机及其对现代密码安全建模的影响》，以（通用）图灵机的计算理论为切入点，深入浅出地分析（通用）图灵机对密码学基本算法工具的安全定义和对密码协议的安全性建模产生的深远影响。作者介绍了密码学中的加密算法是如何从AES时代逐渐演化到现在的可证明安全定义以及（通用）图灵机在其中起到的作用。另外，作者还梳理了密码协议，例如安全多方计算的安全性建模和定义是如何通过几十年的研究探讨演化到如今的通用可组合安全模型，重点解析了交互式图灵机对整个通用可组合安全模型构架的奠基作用。

第二篇文章是由山东大学教授王美琴等撰写的《从图灵破解Enigma到现代密码分析》，介绍了Enigma密码机的工作原理和图灵对Engima密码机的破解，并且解析了Enigma密码机的破解对现代密码分析的影响。作者还以针对哈希函数的破解实例来呈现现代密码分析对安全密码算法设计的重要性。

第三篇文章是由中国科学院信息工程研究所研究员胡磊和副研究员宋凌撰写的《密码杂凑函数的回顾与进展》，介绍了用于实现密码学研究中的完整性和认证性的一类关键密码学函数——密码杂凑函数（又称哈希函数、散列函数等）。作者阐述了密码杂凑函数的性质及其具体应用，梳理了密码杂凑函数的发展脉络，总结了密码分析对密码杂凑函数标准化的影响，并具体介绍美国国家标准与技术研究院(NIST)杂凑函数标准SHA-3及其最新分析进展。

第四篇文章是由香港城市大学副教授王聪和武汉大学教授王骞等联合撰写的《安全多方计算理论与实践》，从理论和实践的双重角度对安全多方计算进行深入的解析。作者从生动的现实问题入手，介绍了安全多方计算的系统模型、安全模型以及理论上的普适性解决方案。同时，文章还梳理了安全多方计算在实际应用中的前沿进展，总结了当前安全多方计算应用的现状，指出了未来安全多方计算的研究方向。

第五篇文章是由美国新泽西理工学院助理教授唐强和哥伦比亚大学教授慕梯·杨(Moti Yung)联合撰写的《抗后门的新一代密码学Cliptography研究进展》，对密码学的通用后门攻击Kleptography进行了系统的总结，并且介绍了抗后门密码学Cliptography的前沿进展。作者先阐述了密码学后门背后的科学原理，回答了如何在设计之初就考虑到这种可能的后门攻击问题，进而介绍了抗后门密码学Cliptography如何弥合这个密码学理论设计与实际实现之间的鸿沟，并对新一代密码学理论基础和密码标准提出新的建议。

第六篇文章是由浙江大学副教授张帆、上海交通大学教授谷大武等撰写的《人工智能之于旁路分析》，介绍了人工智能技术在密码旁路分析领域的研究现状，梳理了机器学习算法在旁路分析领域的发展过程，剖析了人工智能技术在密码旁路分析领域取得成果的原因，并指出了将人工智能技术与旁路分析领域结合的研究方向。

希望本专题能鼓舞更多的学者和安全从业人员参与到网络空间安全和信息安全的研究中，设计与分析新密码算法和协议，开拓新的研究方向和领域。

作者介绍

任 奎

CCF专业会员。浙江大学网络空间安全研究中心主任，国家千人计划特聘教授。主要研究方向为数据安全，云安全，人工智能安全，物联网安全等。kuiren@zjueducn

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