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DNA密码与DNA计算及应用

文章出处:渔翁信息作者:渔翁信息人气:发表时间:2018-10-10 15:59

在现代密码系统中,密钥是随机独立选取的,而非常大规模并行计算机十分适用穷举搜索密钥。Dan Boneh等人用DNA计算机破译了DES,且所有比64位小的密钥均可用此方法破译。Salomaa也说已有的许多数学难题可由DNA计算机穷举搜索取得结果,而其中很多难题都是现代密码系统的安全依据。DNA计算机可以破译DES并解决NP完全问题,主要由于DNA分子有信息处理的高并行性、特别大容量的存储密度和非常低的能量消耗。DNA计算高度并行,可同一时间攻击计算问题的不同部分,对传统基于计算安全的密码体系有了挑战。

另外,由DNA计算的发展,科学家开始将DNA用在密码学领域。研究含DNA的加密、隐写与认证3个方向。Gehani提出用DNA序列做载体,借异或与映射替代完成一次一密的密码体系;Clelland等人提出用DNA隐藏消息;而Leir设计了两种用DNA二进制序列实现信息隐藏的密码方案;Kazuo等人完成用DNA处理密钥分配的问题。DNA计算给出分子级的并行处理手段,引进了新的数据结构与计算措施,在对传统的信息安全技术提出挑战时也有了新的机遇。

尽管DNA计算的研究对DNA密码的发展有一定的贡献,但此贡献是间接的,Adleman等人提出的DNA计算是不可以直接成为DNA密码的。DNA计算使用DNA技术解决计算难题,而在DNA密码中,各种生物学难题被用于DNA密码的安全依据。DNA密码的加、解密过程可被看做计算的过程,而并不是全部DNA计算都与保密有关。此外,DNA密码与遗传密码不同,遗传密码在基因工程领域中,涉及DNA在生物遗传方面的作用。

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