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DNA密码学的研究主要包括

文章出处:渔翁信息作者:渔翁信息人气:发表时间:2018-10-10 16:00

现在,人们已提出了几种DNA密码方案。比较有代表性的方案包括Gehani的基于DNA的加密技术,Clelland等人提出的DNA隐写技术等。Gehani的方案体展现了DNA的超高存储密度,不过实现难。Clelland的方案实现比较容易,他借助PCR技术解密的方法不仅和DNA计算关联,又在后续的DNA密码研究中应用广泛。DNA密码学的研究主要包括以下三个研究方向:

1.DNA加密技术

在DNA密码系统中,需要对输入的明文进行分割,使其成为具有固定长度的短的明文段。一次一密的加密方法是用随机密码本把明文新消息转换为加密的文本。关于一次性密码本的安全性有两点很关键:一是密码本一定确实是随机的;二是密码本只使用一次。这种用随机一次性密码本的密码系统是唯一一种被认为是绝对不能破译的密码系统。同样,重复使用密码本就会增加被窃听器解密消息的风险。这两点原则规定了DNA序列所应具有的性质。首先以DNA链的形式秘密地建立随机的一次性密码本,进一步假定发送端与接收端预先共享特定的一次性密码本。这一假设需要初始时刻在发送端和接收端进行一次性密码本的传递,而溶液中DNA非常紧密的特性可使这一传递过程较容易。

2.DNA隐写技术

隐写术是把秘密信息隐藏到其他信息中的技术。在隐写术系统中,初始明文并不用加密,而是伪装或隐藏在其他的数据中。已有的一些隐写术系统使用网格来显示图像中除秘密消息以外的所有信息,有的系统在大型图像中隐入微型图片,有的系统用不可见的水印等等。密码学文献一般认为,传统的隐写技术的安全性比较低,并且还有许多实际中隐写技术被破译的例子。但是,由于隐写术的简易性,人们还是非常关注隐写术。很多技术把隐写术应用到生物分子计算的内容中。DNA隐写技术的原理,指的是用大量和DNA没有关系的信息隐藏加密后的信息,使攻击者很难确定正确的DNA片断。因此,仅有真正的接收者才可以由事先双方约定的信息找到对的DNA片段,并得到藏在其中的信息。

3.DNA认证

严格地说,DNA认证用的是DNA的生物特性,并没有关于过多DNA计算。目前,DNA认证已用在司法、金融等领域来精确认证生物个体的身份。

DNA认证技术是用分子生物的DNA的序列专一性和复杂性,特殊强化处理DNA,使其能和特殊媒介混合均匀,且能在常态下长时间保存,来实现广泛应用。

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