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科学家实现DNA安全加密实景测试

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2026-04-03 10:22:06

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新华社巴黎4月1日电（记者罗毓）法国国家科学研究中心1日发布公报说，该中心研究人员与同行合作，开发出一种基于DNA（脱氧核糖核酸）的安全加密方案并完成真实场景下的测试，为外交、军事和科研等敏感领域的通信加密开辟了新途径。

公报介绍，当前，敏感数据加密大多依赖“有条件安全”方法，即默认攻击者算力有限且很难破译。理论上最安全的“一次性密码”虽然可实现“无条件安全”，但存在诸多难点，例如密钥必须提前共享、与信息内容等长、只使用一次，而且必须完全随机。现实中尤其在远距离通信时，生成和共享这样的大规模随机密钥一直很难。

法国国家科学研究中心等机构研究人员开发出一种基于DNA的加密方案。研究人员先制备两套完全相同的人工合成DNA样本作为“密码本”，一份给发送方，一份给接收方。DNA由A、T、C、G四种碱基组成，其排列可以实现统计学上的随机。通信前，双方分别对所持DNA片段进行测序，生成彼此一致的二进制密钥，从而借助密钥实现对最高可达数百兆字节信息的编码、发送和解码。

据介绍，这种加密方法颇具优势。DNA本身具备高存储密度和稳定性。几毫克DNA即可存储艾字节级二进制信息，相当于约100万个硬盘容量；在妥善保存的情况下，DNA聚合物可保存数千年。此外，这种共享密钥的机制不会受到收发双方距离的限制，理论上甚至可用于地月通信。

更重要的是，基于DNA的加密让“无条件安全”加密成为可能。研究团队通过测试发现，即使生成密钥所用DNA被拦截，通信仍可保持安全，因为每个DNA序列只有两份拷贝，任何被部分窃取的密钥都不会被再次使用；如果截获者试图拷贝密钥再归还，会导致拷贝数量异常，通信双方可轻易检测到这一风险并弃用这些密钥。

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