【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息安全领域，特别是涉及一种基于DNA芯片密码系统。
技术介绍
DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸(称为DNA chip)或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式(称为DNA microarray)有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。芯片上固定的探针除了 DNA，也可以是cDNA、寡核苷酸或来自基因组的基因片段，且这些探针固化于芯片上形成基因探针阵列。因此，DNA芯片又被称为基因芯片、cDNA芯片、寡核苷酸阵列和生物芯片等。DNA芯片被广泛应用于大通量的基因表达分析，对疾病的基因诊断、生物的基因组学研究具有重大的作用。由于DNA芯片的高度集成性，随着DNA应用于密码学领域研究的不断深入，DNA芯片也开始应用于密码学领域。2000年，Gehani等采用XOR方案设计了一个一次一密的DNA密码系统，利用DNA芯片实现了图像的加密。国内的卢明欣等人也设计了基于DNA芯片对称或非对称密码系统。但是，他们的方法存在最明显的缺点是...
【技术保护点】
一种基于DNA芯片的密码系统，其特征在于按如下步骤和方法进行：(1)首先，制作随机序列DNA芯片：随机产生大量(几千几万，甚至几百万上千万)1?2kb的DNA序列(GC含量控制在40?60％)，命名为G(i，j)，采取DNA合成仪自动合成，然后以显微打印的方式有序化地固定在表面支持物上或者在固相支持物上原位合成的方式制作DNA芯片。(2)根据DNA芯片上G(i，j)的排列位置，得到一个随机序列DNA片段2维分布图或矩阵M。(3)制作随机序列DNA寡核苷酸探针，并用不同颜色的荧光染料进行标记：DNA芯片上每个随机序列DNA大约1?2kb长，随机选取15个核苷酸左右的DNA序列...
【技术特征摘要】
1.一种基于DNA芯片的密码系统，其特征在于按如下步骤和方法进行: (1)首先，制作随机序列DNA芯片:随机产生大量(几千几万，甚至几百万上千万)l_2kb的DNA序列(GC含量控制在40-60 % )，命名为G (i，j)，采取DNA合成仪自动合成，然后以显微打印的方式有序化地固定在表面支持物上或者在固相支持物上原位合成的方式制作DNA芯片。(2)根据DNA芯片上G(i，j)的排列位置，得到一个随机序列DNA片段2维分布图或矩阵M。(3)制作随机序列DNA寡核苷酸探针，并用不同颜色的荧光染料进行标记:DNA芯片上每个随机序列DNA大约l-2kb长，随机选取15个核苷酸左右的DNA序列，以其反向互补序列进行DNA合成并标记荧光染料，每个DNA芯片上的DNA可制作大量的寡核苷酸探针，成为随机序列DNA寡核苷酸探针序列S (i，j)。为了确保寡核苷酸探针对于随机序列DNA片段的杂交唯一性，可使用BLAST程序对所选取的寡核苷酸序列进行全面比对检索，确保在整个DNA芯片上的DNA序列中它是唯一的，且与其它序列的同源性低于50%。(4)信息加密方法:明文信息(可以根据约定进行变换)以2维点阵的形式在DNA芯片点阵分布图M上标注出来，这些被选择和标注的点阵对应于相应的随机DNA序列G (i，j)。根据其被标注的颜色以及对应的G(i，j)，从合成的寡核苷酸探针库中取出对应寡核苷酸探针S(i，j)。由于每个G.(i，j)对应于多份寡核苷酸探针S(i，j)，可任意取其一份或多份进行混合。(5)加密信息的传递:上述混 合物(液体)可干燥后装入离心管进行携带。也可将混合物滴在滤纸上，用铅笔圈上印迹，很快干燥后即可携带。(6)信息解密方法:收到寡核苷酸探针混合物之后，按照特定的杂交条件进行芯片杂交，通过检测S(i，j)探针与G(i，j)杂交后的荧光颜色、位置和强度，经图像处理和分析，即可得到明文信息。2.根据权利要求1所述的DNA芯片，其特征在于芯片上的DNA是人工合成的随机序列DNA (单链)，每个随机序列DNA大约l-2kb，且GC含量在40-60之间；为方便及节约成本起见，也可以使用生物体中克隆的cDNA，或者混合使用人工合成随机序列DNA与生物体中克隆的cDNA。这些DNA通过原位...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾纪晴，张明永，
申请(专利权)人：中国科学院华南植物园，
类型：发明
国别省市：
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