211service.com
Den nye videnskab om DNA-kryptografi
Molekylærbiologer har længe tænkt på DNA som en informationslagringsenhed. Kroppen behandler denne information med et imponerende udvalg af computermaskiner, som vi siden 1990'erne har udnyttet til at udføre et par af vores egne beregninger.
DNA-beregning er måske ikke hurtig, men den er massivt parallel. Med den rigtige form for opsætning har den potentialet til at løse enorme matematiske problemer. Det er næppe overraskende, at DNA-beregning udgør en alvorlig trussel mod forskellige kraftfulde krypteringssystemer såsom Data Encryption Standard (DES).
Men hvis DNA kan bruges til at bryde koder, så kan det også udnyttes til at kryptere data. Forskellige grupper har foreslået at bruge sekvensen af nukleotider i DNA (A for 00, C for 01, G for 10, T for 11) til netop dette formål. En idé er ikke engang at gider at kryptere informationen, men blot at begrave den i DNA'et, så den er godt skjult, en teknik kaldet DNA-steganografi.
Men det lyder alt for enkelt for Nang King, en uafhængig forsker, der i dag fremsætter en helt ny tilgang baseret på den måde, hvorpå information fra DNA behandles inde i celler. Behandlingen foregår i to faser kaldet transskription og oversættelse.
Ved transkription omdannes et DNA-segment, der udgør et gen, til messenger-RNA (mRNA), som flyder ud af kernen og ind i cellens krop. dette sker først efter at de ikke-kodende dele af genet er blevet fjernet og de resterende sekvenser splejset sammen igen.
I oversættelse læser molekylære computere kaldet ribosomer den information, som mRNA bærer, og bruger den til at samle aminosyrer til proteinkæder.
Dette er en envejs proces. Information kan overføres fra DNA til et protein, men det kan ikke konverteres tilbage. Der er forskellige årsager. Hvordan ville denne proces vide, hvor man genindsætter de ikke-kodende regioner af DNA, der oprindeligt blev skåret ud, eller hvad disse ikke-kodende sekvenser ville have bestået af i første omgang?
Nangs idé er, at Alice koder sit budskab i den originale DNA-sekvens og tillader dette at blive transskriberet og oversat. Det resulterende protein er så som en offentlig nøgle, der kan sendes til Bob gennem en offentlig kanal. I mellemtiden sender Alice Bob den hemmelige nøgle, som består af den information, han skal bruge for at samle DNA'et igen, såsom placeringen af de ikke-kodende regioner, der skal genindsættes.
Nang siger, at denne form for kryptografi er overraskende sikker over for en række kraftfulde angreb. Men han peger også på forskellige svagheder som, at krypteringen bliver stadig sværere, hvis der bruges mere komplekse nøgler.
Men det vækker bestemt interesse. Og som et ekstra våben i kryptografens våbenlager, er det helt sikkert en idé, der er værd at studere nærmere.
Ref: arxiv.org/abs/0903.2693 : En pseudo-DNA-krypteringsmetode