生物加密技术是怎么回事？

微生物加密技术可行性报告

一.概述：

随着科技水平的日益提高，人们对信息安全也越来越重视，加密技术的研究已经越来越成熟。目前比较安全的加密技术是量子加密技术。但随着计算机技术的发展，原来用普通计算机无法破解的量子加密技术现在也可以通过高速量子计算机进行解密。其他的一些加密技术就更不安全了。难道就没有一种极其安全的加密技术了吗？有，这里我要介绍一种新的加密技术——微生物加密技术。生物加密技术是一项新型的加密技术，它和传统的物理加密，电子加密技术、量子加密技术在原理上有很大的不同。

二.实现原理及要点

1.它核心原理是利用噬菌体侵染细菌严格的一一对应性。首先我们要了解一下噬菌体（一种能感染细菌的病毒）侵染细菌的过程。

其侵染细菌的主要步骤包括:吸附、侵入、增值、成熟（装配）、裂解（释放）、等几步。

侵染的具体过程为：

（1）噬菌体用尾部的末端吸附在细菌的表面；

（2）噬菌体通过尾轴把DNA全部注入到细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳则留在细胞的外面，不起作用；

（3）噬菌体的DNA在细菌体内，利用细菌的化学成分合成自身的DNA和蛋白质；

（4）新合成的DNA与蛋白质外壳，组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体；

（5）子代噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。

2.噬菌体是只能侵入特定的细菌的，其条件是非常严格的。我们需要在实验室培养特定的噬菌体-细菌组合，它是经过特定的诱变处理的，当然这种组合是在自然条件下找不到的。我们培养出来的这种组合是随机的，这样可以提高安全性，他是经过特定的诱变处理的。因此只有这种组合组成一个解密模块。加上噬菌体和细菌上DNA的碱基数目庞大，所以其加密是非常安全的。

3.整个过程的实现：先简单用文字描述一下。

1. 研制噬菌体加密模块即噬菌体-细菌组合。（严格保密）

2. 制成模块并封装

3. 噬菌体侵染细菌，合成DNA。

4. DNA测序。解密条件：和噬菌体的DNA序列相同且有我们在细菌中加入的带有特殊辨识功能的碱基。

5. 条件符合。通过验证。

6. 其流程图如下

安全性说明：在严格保密的情况，第三方要破解，只能在实验室培养出一个对应的噬菌体-细菌组合来。通过诱变的方法其破解几率计算如下：

按照Z大的诱变几率10-1来计算。温和性噬菌体的核心为线状dsDNA，长度为48514bp，约含61个基因。那么诱变出和加密噬菌体一样的噬菌体的几率为10-61。细菌的DNA上的碱基至少有10000个，加密我们在其上面选取10个加密点，用放射性元素处理。加上DNA的结构本身也是未知的。两者相乘，所以和它完全相同组合的概率基本为0。

其中计算机只用来分担网络的运行，不进行加密信息的处理，因此不存在通过计算机黑客技术的破解。

三．模块结构

模块结构按照我的设计已经画出了立体图和透视图，具体如下：

这是存放噬菌体的针，整体是空心的。装入噬菌体后，尾部用塞子封装。其中间为高压。整体长82mm，后面粗的地方直径6mm，孔直径3mm：前端直径2mm，孔直径1mm。钛合金制造。

这是上述针能插入的外套管。底部有空心球，存放解密的细菌。并且和DNA测序仪连通。为噬菌体侵染细菌的场所，其底部的球要求提供合适的温度，阳离子浓度，辅助因子。其长度为100mm，外径10mm，底部球的直径为8mm。同样为钛合金制造。

这是将要插入的状态。

这是完全插入的状态，针的底部遇到负压区，其中的噬菌体喷出。

四．加密模块、高速计算机、测序仪的网络布局。

五．整套加密技术的特色：

1．不同密码等级可以设定。不同的碱基组合的安全级别是不同的。

2．遇到破解尝试可以自毁。只要升高封装装置的温度就可以杀死细菌，破坏装置。装置就无法打开。

3．装置的解密组合可以更换，提高了安全性。随着科研能力的提高只要选用不同的噬菌体－细菌组合，就可以了。

六.社会意义和经济效益

社会意义：微生物加密技术能大大提高目前加密技术的安全性，从而使加密技术有一个质的飞跃。这可以为我国的国防，银行等部门提供前所未有的安全保障。更重要的是提高了生物技术在科技领域的作用，提高人们对生物技术的信心。为生物革命奠定基础。

经济效益：评价任何一项新技术的一个标准是这项技术是否有巨大的经济效益。我们可想而知，加密技术运用广泛，我们的日常生活离不开加密技术，试想一下要是在那么多的锁上用上次项技术，那

么其经济效益是巨大的。另外一些需要严格加密的部门如：银行、证券、安全部门就需要更加有效的加密技术。

每套装置的成本计算如下

1. 高速服务器 10万

2. DNA测序仪 15万

3. 网络费用 2万

4. 噬菌体模块封装外壳制造费用。 2万/年

5. 不同噬菌体-细菌组合的开发成本。 10万/年

6. 为各个单位保存，保密噬菌体的费用。 10万/年

初期实验室和设备投资10000万，每年为保证新产品的开发实验室和设备的更新花费1000万。

初期研发费用1000万。每年的研发费用增加10%

售价每套系统500万人民币，每年的许可证价格80万人民币。

系统预期寿命为10年。

预计diyi年的销售量为50套，每年销售额增加10%。

diyi年投资（10+15+2+2+10+10）*50+1000+10000=13450万

diyi年销售额 500*50=25000万

diyi年获利11550万

所以diyi年投资就可收回。

第二年投资49*50*（1+10%）+1000（1+10%）+1000+50*22=5895万

第二年销售额 50*80+55*500=33500万

第二年获利27610万

且第三年以后获利将保持增加。

七．行业标准：

目前还没有生物加密的行业标准和国家标准。但是通过上面的安全性计算其安全性是非常好的。作为一项加密技术其安全性是应该放在首位的。我们奉行的是有价值的客户是上帝，其售后服务，和个性化改造都是yi流的。

八．今后的规划：

1.噬菌体选择：运用转基因技术培养新菌种，增加获取噬菌体种类和遗传信息的难度。提高噬菌体加密的安全性。

2.减少菌体侵染时间：目前噬菌体的侵染时间：15秒，长的侵染周期降低了此技术的使用范围研究新的酶，提高侵染速度。

3.正确性验证的抗干扰能力的提高：这也是目前破解的主要手段。生物手段和高新技术的结合永远是噬菌体加密技术的研究方向。

4.封装技术的改进：因为是生物加密。生命物质有比较苛刻的生存条件。改进封装技术能提高此技术的使用范围。抗高温，抗辐射是主要的研究方向。