DNA密码对比传统密码学与量子密码学的优势与不足.doc

DNA 密码对比传统密码学与 量子密码学的优势与不足 蒋 君 殷志祥 （安徽理工大学理学院 安徽 淮南 232000） 【摘 要】DNA 密码是近年来伴随着 DNA 计算而出现的密码学新领域。 本文简要介绍了 DNA 密码学、传统密码学、量子密 码学。 从三者的基本概念、理论基础、具体操作过程、安全依据和现阶段的发展成果以及不足着手，通过对比得出 DNA 密码学 相较与传统密码学和量子密码学的优势和不足并分析存在问题的原因。 然后给出 DNA 密码学在实际运用中已经取得的成果 和未来可能发展的方向。 最后做出展望提出结合三种密码学的优势建立新的混合型密码学体系的构想。 【关键词】DNA 计算；DNA 密码；传统密码学；量子密码学 The Advantages and Disadvantages of DNA Password in the Contrast to the Traditional Cryptography and Quantum Cryptography JIANG Jun YIN Zhi-xiang (School of Science, Anhui University of Science And Technology, Huainan Anhui, 232000) 【Abstract】In recent years, DNA Password is a new cryptography field which appears with DNA calculation. This paper briefly introduces the DNA cryptography, Traditional cryptography and Quantum cryptography. From the basic concepts, theoretical founda- tions, concrete operation proc-esses, safety basis and the current development achievements and shortcomings of the three fields, this paper obtains DNA cryptography’s advantages and disadvantages compared with traditional DNA cryptography and quantum cryptog- raphy and analyzes its causes. Then, thie paper shows theachievements of DNA cryptography in practical application and its future development direction Finally, it will make an outlook that a new mixed cryptography system can be created on the advantages of the three kinds of cryptography. 【Key words】DNA computing; DNA cryptography; Traditional cryptography; Quantum cryptography 0 引言 DNA 计算[1-3]是一门近几年才兴起的前沿学科，而密码学 则是作为用于保护数据安全的工具从古老的凯撒密码到现 代密码学逾期将近两千余年。 两个看似没有联系的学科在现 代技术下呈现越来越紧密的联系。 密码学技术是信息安全技术的核心，主要由密码编码技 术和密码分析技术两个分支组成[4-5]。 传统经典密码学和在其 基础上发展起来的现代密码学 ， 其加密解密过 程 ， 以 ??? 安 全 性都是基于数学难题, 除一次一密外其他的密码系统都只具 有计算安全性， 如果攻击者有足够的计算能力 ， 就 可 以 破 译 这些密码。 但传统密码在算法和理论上都是相当成熟的。 量子密码是一个全新的概念[6]，它依赖于物理学的理论基 础作为密码的安全模式， 简单说就是基于单个光子和它们固 有的量子属性来研究开发比较先进安全的全新密码系统[7]。 因 为量子系统在不干扰系统的情况下是不可能测定该系统的 量子状态的， 同时由 Heisenberg 测不准原理几乎可以保证， 量子密码学成为不可破译的密码。 DNA 密码是近几年伴随着 DNA 计算的研究而出现的密 码学新领域。 其特点是以 DNA 为信息载体，以现代生物技术 为实现工具， 挖掘 DNA