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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展,日益增多的數(shù)據(jù)以及面臨的信息安全問(wèn)題需要性能更佳的計(jì)算機(jī)處理解決,但是由于傳統(tǒng)的電子元器件的生產(chǎn)技術(shù)以及制造成本,使電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展難以突破瓶頸,因此這些問(wèn)題變得更加嚴(yán)峻。為了解決以上問(wèn)題,科學(xué)家試圖尋找一種新的信息存儲(chǔ)媒介,DNA作為生物體的遺傳物質(zhì),其承載著生命體所有的遺傳信息。通過(guò)對(duì)DNA研究分析發(fā)現(xiàn),DNA具有納米級(jí)別的尺寸,同時(shí)其強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力,高度的并行計(jì)算能力以及自主裝的特性,使其在解決一些NP完全
2、問(wèn)題、背包問(wèn)題等數(shù)學(xué)難題上擁有明顯的優(yōu)勢(shì)。此外,DNA分子在生物層面上具有可靠地生物安全性,其為信息安全提供了強(qiáng)有力的支持。正是由于這些優(yōu)勢(shì),近幾年來(lái),DNA計(jì)算成為眾多科學(xué)家關(guān)注的重點(diǎn),特別是計(jì)算機(jī)、信息、生物、化學(xué)、電子等領(lǐng)域的科學(xué)家。
本研究工作在已有的研究成果上,使用DNA分子以及DNA所構(gòu)造的核酶分子,結(jié)合DNA計(jì)算原理,通過(guò)設(shè)計(jì)邏輯門(mén)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)基本的邏輯運(yùn)算功能。DNA計(jì)算是利用DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基互補(bǔ)配對(duì)信
3、息進(jìn)行編碼,同時(shí),使用DNA核酶作為邏輯門(mén)的輸入,與邏輯門(mén)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng),將熒光標(biāo)記的目標(biāo)DNA鏈作為輸出信號(hào),利用光譜測(cè)量技術(shù)檢測(cè)反應(yīng)信號(hào)。最后通過(guò)分析傳統(tǒng)的加密算法,將一次一密理論與基本邏輯門(mén)運(yùn)算單元相結(jié)合,提出一種更加安全可靠的DNA核酶密碼系統(tǒng),這種DNA核酶密碼系統(tǒng)可以大量地存儲(chǔ)密碼本,為整個(gè)密碼系統(tǒng)提供了充足的密鑰,并且通過(guò)MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該系統(tǒng)的理論正確性。
經(jīng)過(guò)本研究的工作,表明DNA可以實(shí)
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