[发明专利]基于基因芯片的非对称加密解密方法

说明书

本发明提供一种基于基因芯片的非对称加密解密方法，所述加密方法包括：获取原始信息后，将所述原始信息转换成二进制编码；对所述二进制编码进行预处理后得到二进制矩阵；获取加密密钥，所述加密密钥包括基因表达溶液；按照所述二进制矩阵的排列方式将所述基因表达溶液设置在基因芯片上。所述解密方法包括：通过检测基因表达方法获取解密密钥；获取待解密基因芯片，利用所述解密密钥对所述基因芯片进行解密，获得解密二进制矩阵；对所述解密二进制矩阵进行逆处理后得到解密二进制编码；将二进制编码转换成原始信息。本发明使得加密解密以更加安全的方式进行且选取了含有硒蛋白核苷酸序列的基因表达溶液，成本低廉且易取得。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，具体涉及一种基于基因芯片的非对称加、解密方法。

背景技术

随着科技的发展，信息量的猛增，人们对信息安全的要求越来越强烈。密码系统是信息安全的核心，随着DNA计算器的产生，传统密码学基于电子计算器的理论和方法己变得不是那么牢不可破。一门新兴的交叉学科正在新起，基于DNA的信息处理。生物学家对DNA的研究为我们利用DNA基因提供了方法；人类DNA基因组数据库的建成为我们利用DNA序列处理信息提供了海量的蓝本。DNA加密技术在DNA信息处理的基础上应运而生，与传统的加密技术相比，它主要是基于分子生物学领域，因此针对传统的基于数学的困难问题的加密技术而设计的破解方法对于DNA加密技术无效，同样，理论上无论运算能力多强也无法通过暴力破解攻破这一加密技术。因此DNA加密技术给我们的信息安全提供非常可靠的保障。现有的基于DNA技术的对称加密方法，使用对称加密的方法安全度低，且直接使用明文转换而来的二进制矩阵，尾部全部填充为0，忽略了虚拟芯片尾部填充的隐患。且现有的基因加密方法选取人工合成核苷酸序列来表达蛋白质，不易制备且成本昂贵。因此有必要提出一种新的基于基因芯片的非对称加解密方法。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种基于基因芯片的非对称加密、解密方法，使得基于基因芯片的非对称加密解密方法以更加安全的方式进行加密解密，且选取了含有硒蛋白核苷酸序列的基因表达溶液，成本低廉且易取得。

本申请一方面提供了一种基于基因芯片的非对称加密方法，所述方法包括：

获取原始信息后，将所述原始信息转换成二进制编码；

对所述二进制编码进行预处理后得到二进制矩阵；

获取加密密钥，所述加密密钥包括基因表达溶液；

按照所述二进制矩阵的排列方式将所述基因表达溶液设置在基因芯片上。

优选地，对所述二进制编码进行预处理的方法包括：

若所述二进制编码的位数小于预设矩阵中元素的个数，则对所述二进制编码的末端补零，使得二进制编码的个数与预设矩阵的元素个数相等；

将所述二进制编码转换成二进制矩阵。

优选地，所述预处理的方法还包括：

对所述二进制矩阵中的元素按照预设规则进行置乱处理。

优选地，所述获取加密密钥的方法包括：

通过硒蛋白基因体外表达实验获取加密密钥。

优选地，所述通过硒蛋白基因体外表达实验获取加密密钥的方法包括：

通过硒蛋白基因体外表达实验获取两组基因表达溶液，其中第一组基因表达溶液中含有表达硒蛋白的核苷酸序列，第二组基因表达溶液中核苷酸序列不能够表达硒蛋白；

所述加密密钥包括：含有表达硒蛋白的核苷酸序列的基因表达溶液、不能够表达硒蛋白的核苷酸序列的基因表达溶液中的至少一种。

优选地，所述基因表达溶液中表达硒蛋白的核苷酸序列通过剪切或聚合酶链式反应扩增自然界中的硒蛋白的核苷酸序列得到。