基于核酸分子的信息安全技术研究精选

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1、分类号密级TP18学校代号10462公开学号331101020002硕士学位论文基于核酸分子的信息安全技术研究学位申请人：韩琴琴崔光照(教授)王延峰(教授)导师姓名及职称：专学业科名门称：电机与电器类：工学论文提交日期：2014年06月 ADissertationSubmittedtoZhengzhouUniversityofLightIndustryfortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringScienceResearchonInformationSecurityTechnologyBasedonNucleicAcidMoleculesCandi

2、date:HanQinqinSupervisor:Prof.CuiGuangzhaoProf.WangYanfengMajor:ElectricMachinesandElectricApparatusSchoolofElectronicsandInformaticsZhengzhouUniversityofLightIndustryZhengzhou450002,P.R.ChinaJune2014 郑州轻工业学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的

3、作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作出了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名：年月日郑州轻工业学院学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于郑州轻工业学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为郑州轻

4、工业学院。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：年指导教师签名：年月日月日 摘要核酸是天然的大规模及超大规模信息存储与信息计算的媒介，在信息安全领域显现出广阔的应用前景。作为基于数学难题的传统密码理论与技术的有益补充，以核酸为载体的信息加密、隐藏、认证等信息安全技术极具发展潜力。本文在讨论了分子生物计算原理及国内外学者在该领域的研究现状的基础上，开展了基于核酸分子的信息安全技术的研究，设计了两种基于核酸分子的密码方案。利用重组DNA技术，设计了一种基于重组DNA技术的密码方案。该方法先通过单映射表将信息隐藏在DNA序列中，再利用重组技术将信息DNA序列片段隐藏到DNA质粒中，重

5、组后的DNA质粒可以进一步的隐藏到有机体内并通过选择性标记筛选出来，其中，单映射替代法可以提高嵌入容量，生物分子或生物体等有机载体不易被攻击。实验结果和安全性分析表明该方案的破解概率低，安全性好。借助RNA序列及其二级结构预测软件，提出了一种基于RNA二级结构的信息隐藏方案。把编码为RNA序列的明文嵌入到参考RNA序列，以自由能作为约束条件，通过预测软件获取位置信息，接收方接收到参考序列和位置信息后，通过约定的软件和条件恢复出秘密信息。仿真结果表明该方案具有很好的安全性，可用于秘密信息的隐写通信。目前基于核酸分子的信息安全技术还处于探索阶段，在理论和实现上都还远未成熟。本课题在深入挖掘

6、核酸分子的基础上，开展新型密码方法的研究，具有很大的理论意义和实用价值。关键词：核酸；信息安全技术；密码学；重组DNA技术；RNA二级结构I ABSTRACTNucleicacidisanaturalmediaoflarge-scaleandultralarge-scaleinformationstorageandinformationcalculation,showingabroadapplicationprospectinthefieldofinformationsecurity.Informationsecuritytechnologiessuchasdatahiding,aut

7、henticationandencryptionusingnucleicacidsasinformationcarriers,haveabrilliantandpromisingprospect,whichareusefullycomplementarytomathematicallyproblematicandconventionalcryptographytheory.Thispaperdiscussestheprincipleofmole