[发明专利]一种DNA自组装结构和基于其的对称加密系统

权利要求书

1.一种DNA自组装结构，其特征在于，所述DNA自组装结构包括泡状结构，由DNA纳米结构与链Q通过碱基配对形成，其中DNA纳米结构由DNA链AB与链BHQ链杂交形成；链Q包含首端序列Q1，末端序列Q2和中间序列Q3，链Q的中间序列Q3被荧光基Cy3修饰，首端序列Q1链与AB链的一部分序列互补，末端序列Q2与AB链的另一部分序列互补，所述BHQ的3’端由荧光淬灭基BHQ标记，并且它完全与AB链的中间序列互补。

2.一种对称加密系统，其特征在于，所述对称加密系统包括权利要求1所述的DNA自组装结构的，且包括异或运算操作系统。

3.一种根据权利要求2所述的对称加密系统的对称加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在异或操作中，将明文、密文或荧光信号与密钥转化成二进制串，明文、密文或荧光信号与密钥分别与AB链部分区域互补；

步骤二：加密，构建的DNA自组装结构作为初始运算模块，加密秘钥和明文的DNA链，与初始运算模块进行链置换反应实施逻辑异或运算，得到密文或荧光信号，从而完成明文的DNA加密过程；

步骤三：解密，解密密钥和密文或荧光信号的DNA链，与DNA自组装结构进行链置换反应实施逻辑异或运算，从而完成密文或荧光信号的DNA解密过程；

其中，明文的每一位的异或操作是在单独的试管中完成的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，加密和解密过程中，DNA自组装结构的AB链分别是AB1链和AB2链，AB1链和AB2链的特异性识别区域不同，且加密密钥和解密密钥的DNA序列不同。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对明文执行异或操作实现信息的加密，产生荧光信号表示“1”，没有产生荧光信号表示“0”，所有位的荧光信号连在一起表示密文，然后传送给接收方。