基于DNA芯片的密码系统研究

本项目是对新一代密码-DNA密码的探索性、前瞻性研究。DNA密码是当前密码学新理论、新算法研究中最前沿的领域之一，也是涉及密码学和基因工程的交叉学科基础性研究，相关研究可能会对未来社会的信息安全乃至国家安全产生深远的影响。本项目结合密码技术与最新的基因工程技术，尤其着重于基因工程领域的革命性发明-DNA芯片技术，研制安全依据不同于传统计算困难问题的DNA密码系统，并探讨其理论体系，为今后的研究奠定基础。本项目的特色是由密码学领域和基因工程领域的研究人员通力合作，一方面可以确保研究的顺利实施；另一方面，交叉学科的研究人员在一起工作，将各自大不相同的研究方法和研究内容引入对方领域，对密码学和基因工程的未来发展都将产生广泛而深刻的影响。

本项目是对新一代密码—DNA密码的探索性、前瞻性研究.DNA密码是当前密码学新理论、新算法研究中最前沿的领域之一，也是涉及密码学和基因工程的交叉学科基础性研究.本项目研究研究了DNA密码的体系结构与安全要素，认为DNA密码的安全性应该主要依赖于生物学困难问题，构建生物学单向函数是确保DNA密码安全的关键，并提出了一个完全基于DNA芯片技术的DNA非对称密码系统.本项目着重探索了DNA计算与DNA密码的关系，并重点研究了最新的可能用于DNA密码的新型DNA计算技术.课题组认为，DNA计算的新技术，包括DNA strand displacement，self-assemble tile，DNA origami，DNA circuit都具有用于开发新型DNA密码算法的潜力.课题组研究了activatable tile 的误差消除、自组装保护，并参与研究了最有潜力的DNA local circuit.随着研究的深入，这些技术极有希望应用于DNA密码的构建中.DNA密码的研究，仍然是探索性的.但是随着量子计算技术的不断推进，DNA密码的独特安全性，将日益具有重要的意义.