摘要:

摘要:在这个海量数据时代，DNA 是一种很好的新信息存储媒介。与传统的物理存储介质相比，它具有能耗低、存储密度高、存储寿命长等固有的优点。随着 DNA 存储技术的快速发展，如何保障新技术下的信息安全至关重要。为此，该文结合加密领域研究和 DNA 编码领域研究，提出了一种基于混沌系统和喷泉码的 DNA 加密编码方法，利用混沌系统加密原理，在 DNA 喷泉码编码过程中进行加密，在保留 DNA 喷泉码特性的同时，保障了编码信息的安全性。该方法可用于任意类型数据，可实现高信息密度和任意约束条件的 DNA 编码。同时，通过仿真实验证明，该方法可以有效抵抗多种密码学攻击，并对 DNA 存储过程产生的数据错误有一定纠错能力。

摘要:作为新一代信息存储介质，DNA 具有高信息密度和长期保存能力，有望解决全球数据存储介质耗竭的问题。但目前 DNA 信息存储技术的发展主要围绕信息“冷存储”开展，这使得存储过程中出现修改、更新、删除、销毁等需求时束手无策。该文从“冷存储”技术的现状出发，通过归纳总结 DNA 信息存储介质难以实现“热存储”应用的原因，解析用于信息处理功能的一系列“热存储”技术，包括加密销毁、重写再生、擦除恢复、运算记录等，详细论证 DNA 介质用作信息处理载体的可行性与有效性，分析各技术之间的关联性和挑战性，以期为 DNA 存储技术低能耗、高精准、高效率、高安全性的应用奠定基础，并推动新一代智能型信息存储介质和信息处理系统的发展。

摘要:目前，传统的存储技术主要将硅基材料作为存储介质，但全球现有的硅资源却无法满足日益增长的数据存储需求。随着数据时代的发展，存储技术创新面临新的挑战。在自然界，DNA 分子储存着丰富的遗传信息。从化学生物学的角度分析，将 DNA 分子作为介质进行数据信息存储有望为存储技术的创新提供一个新机遇，而非天然碱基核苷酸可以扩充遗传字母表，增加 DNA 存储容量，但在其实际应用方面，目前还有很多问题待解决。该文综述了 DNA 存储技术的研究进展，对当前 DNA 存储现状、待解决的技术难题与发展前景等进行了分析；并在此基础上，介绍了非天然碱基对(UBPs)作为合成生物学的一个新方向在 DNA 信息存储领域的潜在优势和技术挑战。

摘要:现代社会正处于数据爆炸的时代，全球对数据存储的需求已经远远超过了已有的存储能力。DNA 是一种天然的遗传信息载体，可实现稳定、高效、低功耗的数据存储。目前的 DNA 存储过程主要分为 6 个环节：编码、写入、保存、检索、读取、解码。纳米孔测序技术被广泛应用于读取 DNA 中所存储的信息。该文系统性地介绍了纳米孔分子检测技术的原理和发展历史，及其在 DNA 存储中的应用。此外，该文总结了机器学习在纳米孔检测技术中的应用，着重介绍了结合机器学习的新型纳米孔检测技术。该文为纳米孔检测技术的发展提供了新方向，也为新型实用化 DNA 存储系统的发展奠定了基础。

摘要:随着现代科学技术的不断迭代升级，人类生产生活中产生的数据量呈爆炸式增长，传统的硅基存储介质(如硬盘、闪存等)逐渐无法满足全球范围内的数据存储需求。DNA 因其存储密度大、存储时间长、能源消耗低等颠覆性的优势被认为是新一代的理想存储介质。该文围绕 DNA 存储技术，首先阐述了其基本原理与流程；其次，在传统数据安全的范畴下，结合近期 DNA 存储领域的相关研究，归纳介绍了 DNA 存储技术的数据安全研究现状，包括数据加密、数据弹性、恶意攻击检测等；最后，讨论了现阶段 DNA 存储技术的数据安全所面临的挑战及发展趋势。随着多学科交叉协同发展，在广角度多层面的数据安全保护下，DNA 存储技术有望解决海量数据存储需求与有限存储资源间的供需不平衡问题，实现多场景的商业化应用。

摘要:数据信息的规模呈指数级增长与现有存储介质储存能力不足的矛盾日益凸显，亟需通过开发新型介质解决相应问题。DNA 基于其数据存储密度超高、能耗低及寿命长等特点，作为一种新兴的数据存储媒介备受关注，尤其在海量“冷数据”存储方面，有望替代现有存储方式。在数据存储过程中，DNA 的有效保存是其中重要的一环，该环节直接影响数据的存储密度、稳定性、存储时间，以及数据的写入和读取。针对目前文献中关于 DNA 保存技术的介绍较少，该文综述了数据存储中 DNA 保存技术的研究进展和策略，讨论了现有的 DNA 保存技术应用在 DNA 数据存储中面临的困难与挑战，对 DNA 数据存储的实现方式进行了展望。

摘要:在过去的几十年里，互联网技术的发展和普及推动人类进入了数字信息时代，互联网已成为人类生活的重要组成部分。随着数字化生活方式的到来，人们每时每刻都在产生大规模的数字信息，如何将这些信息进行便捷有效的存储是个必须面对的问题。针对数据存储面临的种种问题，该文从现有的存储方式和存储介质出发，对当前存储领域进行深入研究，分析了 DNA 作为未来大数据存储介质的优势，以及 DNA 存储的核心技术和潜在的应用前景。另外，该文通过对 DNA 信息存储的核心技术进行剖析和讨论，提出了未来 DNA 信息存储发展的趋势和见解，以期对 DNA 信息存储发展提供新的思路。

摘要:随着全球数据呈现指数级增长，当前的信息存储技术面临维护成本高昂、存储寿命有限等多个缺陷，逐渐无法满足日益凸显的需求。因此，迫切需要引入新的信息存储方法来解决这一问题。DNA 作为一种天然的遗传信息载体，具备高存储密度、潜在低维护成本和长寿命等优势，因此被视为一种有潜力的新型信息存储介质。该文对 DNA 数据存储技术的基本原理和流程进行了概述，并回顾了其历史发展。同时，对当前基于 DNA 存储的领域仍面临的挑战进行了总结，如缓慢的数据写入和读取速度等，以及应对这些挑战的一些潜在策略。最后，为了满足全球对新存储方法的需求，该文指出了 DNA 数据存储技术的未来发展方向。

摘要:自人类进入信息时代以来，全球信息总量飞速膨胀，为数据存储行业带来极大挑战。当前的信息存储工具存在许多缺陷，如信息密度低、使用寿命短、环境污染等，而脱氧核糖核酸(DNA)作为天然的遗传信息载体，具有信息密度高、稳定性高、保存时间长、维护成本低等优点，可能成为信息存储领域的卓越选择。尽管 DNA 存储目前面临读写成本高、速度慢、错误率高等挑战，但在某些领域也有着独特的优势，如“冷”数据存储和军事加密存储等。目前，DNA 存储的潜在发展方向主要包括在军事、航空航天等特殊场景下的应用，高容错的编解码方案，生物活体存储体系，脱离测序的信息读取方法，以及集成化的存储系统和统一行业标准等。希望在不久的将来，DNA 存储能够实现规模化应用，迎来数据存储的新纪元。