近来，上海交通大学化学化工学院樊春海教授团队开展了一套以DNA折纸技能为根底的分子加密体系。该体系逾越了根据硅基计算机的惯例加密体系，且一起具有维护信息完整性和拜访操控的功用。相关论文以“DNA origami cryptography for secure communication”为题发表于Nature Communications(2019)10:5469。张祎男博士和王飞博士为一起榜首作者，同济大学化学科学与工程学院柳华杰教授为一起通讯作者。
信息安全的三个要素CIA，包含了机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability），在当今社会信息安全中起到了关键作用。为了习惯日益进步的CIA需求，根据硅基计算机的体系选用了越来越杂乱的加密算法。而根据生物分子的加密则选用热动力学操控的生物分子反响来履行加密进程，具有很高的特异性，有或许防止来自计算机的进犯。其间，根据DNA分子反响的文本信息隐写术得到了很大重视。
樊春海团队在长时间从事DNA自拼装研讨的根底上，提出使用DNA折纸技能来编码信息，以充沛发掘DNA在多维度加密使用上的潜力。DNA折纸技能的原理为经过几百条短链关于一条长骨架链的恣意折叠，以得到不同形状的DNA结构。使用DNA折纸术能够构建恣意图画且能轻松完成彻底的物理可寻址。他们以此为根底，开宣布一套安全有用的DNA origami cryptography（DOC）加密体系。在该体系中，发送者首先将文本信息加密为相似盲文图画的点阵摆放，然后以骨架链的折叠作为密钥将点阵摆放进一步加密为杂交若干生物素化短链的骨架链。接收者经过同享骨架链折叠的密钥能够生成对应的订书链，将骨架链折叠为正确的形状。在该形状中生物素位点的摆放与加密图画相同，可经过结合链霉亲和素进行辨认，终究接收者将图画解密得到文本信息。
该办法完成了加密术与隐写术的整合，选用一条长7000碱基左右的骨架链可完成约700位的理论密钥长度，远超经典AES算法的强度。而经过对DNA折纸不同区域位点的界说以及DNA折纸间的特异性辨认，该体系还可完成完整性维护和拜访操控的功用。该团队选用该体系进行了包含文本、音符、图片等多种形式的信息传递，并模仿战争环境完成了对战争时间地址信息的保密传递。该DNA加密体系为信息安全的开展供给了一种具有巨大潜力的生物分子解决方案。
来历 上海交通大学
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