【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據存儲,尤其涉及的是一種基于dna編碼的數據加密和解密方法、智能終端和介質。
技術介紹
1、現有技術中,dna信息存儲作為新興的信息存儲技術,不僅吸引了大量的生物學家還吸引了許多計算機信息通訊領域的專家。dna信息存儲也從簡單的dna信息編碼到dna信息糾錯、自動化dna信息存儲系統和dna加密等更深入的領域。作為有望成為未來重要的信息存儲方式的dna信息存儲,不僅需要做到信息存儲的低成本、低能耗等特點,同時還要具有良好的安全屬性。
2、現有技術中雖然對dna信息存儲的研究比較多,但是將dna加密和dna編碼相結合的研究較少,并且通常是通過建立一對一(腺嘌呤a-00,胸腺嘧啶t-01,胞嘧啶c-10,鳥嘌呤g-11)或者二對一(a、t=0,c、g=1)的簡單映射關系將dna加密和dna編碼進行融合,但是,僅僅利用簡單的映射關系不能很好地滿足基于dna編碼儲存大量信息的需求,從而導致dna信息加密效果不理想的問題。
技術實現思路
1、鑒于上述現有技術的不足,本專利技術的目的在于提供一種基于dna編碼的數據加密和解密方法、智能終端和介質,旨在解決現有技術中存在的基于dna編碼存儲的信息量較少,且dna信息加密效果不理想的問題。
2、為了實現上述目的,本專利技術第一方面提供一種基于dna編碼的數據加密方法,包括:
3、獲取待編碼數據;
4、對所述待編碼數據進行加密,獲得待編碼加密數據;
5、基于預先構建的dna編
6、采用預設的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列;
7、對所述優化后的堿基序列進行混沌映射重排,獲得加密后的dna序列。
8、可選的,所述基于預先構建的dna編碼表,將所述待編碼加密數據的每個字節進行dna編碼,獲得初始堿基序列,包括:
9、基于所述待編碼加密數據,獲得字節序列,且所述字節序列包括若干個字節;
10、基于預先構建的dna編碼表中的字節與堿基單元的映射規則,分別獲取與所述字節序列中的各個所述字節對應的堿基單元,獲得初始堿基序列。
11、可選的,所述dna編碼表的構建過程,包括:
12、按照預設的碼表設計原則,利用四堿基單元和五堿基單元構建混合碼表;
13、基于所述混合碼表,建立字節與堿基單元的一一對應關系,獲得字節與堿基單元的映射規則。
14、可選的,所述按照預設的碼表設計原則,利用四堿基單元和五堿基單元構建混合碼表,包括:
15、基于四種單堿基,構建若干種四堿基單元和五堿基單元;
16、若所述四堿基單元的第一個堿基為a或t,則第四個堿基為c或g;
17、若所述四堿基單元的第一個堿基為c或g,則第四個堿基為a或t;
18、若所述五堿基單元的第一個堿基為a,則第四個堿基和第五個堿基均為tc或tg;
19、若所述五堿基單元的第一個堿基為t,則第四個堿基和第五個堿基均為ac或ag;
20、若所述五堿基單元的第一個堿基為c,則第四個堿基和第五個堿基均為ga或gt;
21、若所述五堿基單元的第一個堿基為g,則第四個堿基和第五個堿基均為ca或ct。
22、可選的,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為四堿基單元時,所述采用預設的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列,包括:
23、若所述前一個堿基單元的后三個單堿基與相鄰的后一個堿基單元的第一個單堿基相同,則用所述前一個堿基單元的第一個單堿基替換所述前一個堿基單元的最后一個單堿基;
24、若所述前一個堿基單元的后兩個單堿基與相鄰的所述后一個堿基單元的前兩個單堿基相同,則用所述前一個堿基單元的第一個單堿基替換所述前一個堿基單元的最后一個單堿基;
25、若所述前一個堿基單元的最后一個單堿基與相鄰的所述后一個堿基單元的前三個單堿基相同,則所述前一個堿基單元的最后一個單堿基替換為預設的互補堿基并增加一個所述互補堿基。
26、可選的,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為五堿基單元時,所述采用預設的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列,包括:
27、若所述前一個堿基單元的最后一個單堿基與相鄰的所述后一個堿基單元的前三個單堿基相同,則用所述前一個堿基單元的第一個單堿基替換所述前一個堿基單元的最后一個單堿基。
28、本專利技術第二方面提供一種基于dna編碼的數據解密方法,所述解密方法應用于上述任一項所述的基于dna編碼的數據加密方法得到的加密后的dna序列進行解密,包括:
29、對加密后的dna序列的順序基于混沌映射的初始設定獲得序列信息進行反向重排,還原出優化后的堿基序列;
30、基于預設的dna序列結構優化規則和預先構建的dna編碼表,對所述優化后的堿基序列的進行dna解碼,還原出解碼后的堿基序列;
31、對所述解碼后的堿基序列進行解密,獲得還原后的數據。
32、可選的,所述基于預設的dna序列結構優化規則和預先構建的dna編碼表,對所述優化后的堿基序列的進行dna解碼,還原出解碼后的堿基序列,包括:
33、基于預設的dna序列結構優化規則,對所述優化后的堿基序列中的堿基單元進行調整,獲得準堿基序列;
34、基于預先構建的dna編碼表,對所述準堿基序列進行dna解碼,還原出解碼后的堿基序列。
35、本專利技術第三方面提供一種智能終端,所述智能終端包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的基于dna編碼的數據加密程序,所述基于dna編碼的數據加密程序被所述處理器執行時實現任意一項上述基于dna編碼的數據加密方法的步驟。
36、本專利技術第四方面提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質上存儲有基于dna編碼的數據加密程序,所述基于dna編碼的數據加密程序被處理器執行時實現任意一項上述基于dna編碼的數據加密方法的步驟。
37、與現有技術相比,本方案的有益效果如下:
38、本專利技術對所述待編碼數據進行加密,獲得待編碼加密數據,利用四堿基單元和五堿基單元構建新的dna編碼表,形成獨特的dna編碼映射規則,將待編碼加密數據轉換為唯一的初始堿基序列,在此基礎上,為了避免寡聚核苷酸生成并提高信息密度,采用設計出的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列;在利用混沌映射對優化后的堿基序列進行重排,使得生成的加密后的dna序列中的gc含量保持在平衡狀態并提高加密后的數據的信息密度,有效改善加密效果,從而有利于縮小待編碼數據占用的存儲空間,同時有利于提高待編碼數據的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,所述基于預先構建的DNA編碼表,將所述待編碼加密數據的每個字節進行DNA編碼,獲得初始堿基序列,包括:
3.根據權利要求1所述的基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,所述DNA編碼表的構建過程,包括:
4.根據權利要求3所述的基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,所述按照預設的碼表設計原則,利用四堿基單元和五堿基單元構建混合碼表,包括:
5.根據權利要求3所述的基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為四堿基單元時,所述采用預設的DNA序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列,包括:
6.根據權利要求3所述的基于DNA編碼的數據加密方法,其特征在于,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為五堿基單元時,所述采用預設的DNA序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列,包括:
7.基于DNA編碼的數據解密方法,
8.根據權利要求7所述的基于DNA編碼的數據解密方法,其特征在于,所述基于預設的DNA序列結構優化規則和預先構建的DNA編碼表,對所述優化后的堿基序列的進行DNA解碼,還原出解碼后的堿基序列,包括:
9.智能終端,其特征在于,所述智能終端包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的基于DNA編碼的數據加密程序,所述基于DNA編碼的數據加密程序被所述處理器執行時實現如權利要求1-6任意一項所述基于DNA編碼的數據加密方法的步驟。
10.計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質上存儲有基于DNA編碼的數據加密程序,所述基于DNA編碼的數據加密程序被處理器執行時實現如權利要求1-6任意一項所述基于DNA編碼的數據加密方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,所述基于預先構建的dna編碼表,將所述待編碼加密數據的每個字節進行dna編碼,獲得初始堿基序列,包括:
3.根據權利要求1所述的基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,所述dna編碼表的構建過程,包括:
4.根據權利要求3所述的基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,所述按照預設的碼表設計原則,利用四堿基單元和五堿基單元構建混合碼表,包括:
5.根據權利要求3所述的基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為四堿基單元時,所述采用預設的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序列進行調整,獲得優化后的堿基序列,包括:
6.根據權利要求3所述的基于dna編碼的數據加密方法,其特征在于,當相鄰的兩個堿基中前一個堿基單元為五堿基單元時,所述采用預設的dna序列結構優化規則,對所述初始堿基序...
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