DNA计算在信息安全领域的影响与应用.pdf

展 进 r e t 究 u 研 p m 机 o C 算l a c 计i g DNA计算在信息安全 o 物l o 生i B * n i 领域的影响与应用 s e c n a v d A 1 1 2 文/ 陈智华 石晓龙 程 珍 1 华中科技大学自动化学院 武汉 430074 2 浙江工业大学计算机学院 杭州 310023 【摘 要】基于DNA 纳米技术的各种超分子体（功能单元），能实现信息存储、计算、移动和靶 向送药等功能，其纳米结构的控制精度达到了原子级。基于DNA 纳米技术的信息存储和计 算模式，具有高度并行性、高密度和低能耗，天生适用于大量信息的存储和并行处理。面对这 种新兴的计算模式，人们研究和开发了各种计算模型，讨论其对传统密码体系的影响和DNA 存储信息的安全问题，包括密钥有哪些信誉好的足球投注网站、信息加密、信息隐藏及认证等。文章综述了基于DNA 纳米技术的各种计算模型对传统加密算法的影响，概述了利用DNA 纳米技术进行加密解密、 认证签名的方案和技术，总结了当前基于DNA 纳米技术的信息安全领域研究中存在的问题 并展望了DNA 计算及其在信息安全和存储领域的应用前景。 【关键词】DNA 纳米技术，DNA 计算，密钥有哪些信誉好的足球投注网站，加密解密 DOI 10.3969/j.issn. 1000-3045.2014.01.009 1 引言 将研制出更小、更便宜的微处理器芯片。DNA 分 DNA 纳米技术是利用DNA 分子特性，如碱基 子也是塑造纳米材料的理想素材，在构建纳米元 配对特性、自组装特性等，自底向上构建出可操控 件和纳米尺度的医学检测芯片上有重要应用。以 的新型纳米尺度聚集体或超分子结构。DNA 纳米 DNA 作为结构模板，或是作为计算工具的DNA 纳 技术已被应用到生物、医学检测、基因诊疗、新材 米技术开拓了一个新兴研究领域，具有广阔的发 料开发、环境监测和DNA 计算机等多个领域。 展前景。 IBM 公司正在利用DNA 纳米技术研制新型芯片； 据不完全统计，近10 年来，仅在Nature 、Sci⁃ 在芯片上，电子线路间的距离将仅为6nm 左右，远 ence 等国际顶级期刊上发表的DNA 自组装、DNA 低于目前45nm 的标准。利用这种技术，IBM 公司 纳米结构和材料的相关论文就超过100篇；最近3 * 基金项目：国家自然科学基金） 修改稿收到日期：2014 年1 月3 日 . . 70 2014 年 第29 卷 第1期 DNA计算在信息安全领域的影响与应用 [1] [2,3] 年，关于DNA 存储 、DNA 三维“砖块” 、 长度，实现程序化自组装。利用DNA 的各 [4] [5] DNA 机器人 和DNA 计算电路 等就有