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Asymmetric encryption and signature method with DNA technology

science china(Information sciences) 2010年第3期53卷 506-514页

作者： lai xuejia1, lu mingxin2. qin lei3, han junsong4 & fang xiwen11department of computer science & engineering, shanghai jiao tong university, shanghai 2.0030, china 2School of National Information Security, Nanjing university, Nanjing 210093, china 3BIOCOMPLEX, 4915 Bathurst St. Unit# 209-366, ON M2R 1X9, Canada 4National engineering Center for BioChip at shanghai, shanghai 201203, china 1. department of computer science & engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200030 China2. School of National Information Security Nanjing University Nanjing 210093 China3. BIOCOMPLEX 4915 Bathurst St. Unit# 209-366 Toronto ON M2R 1X9 Canada4. National Engineering Center for BioChip at Shanghai Shanghai 201203 China

This paper proposes DNA-PKC, an asymmetric encryption and signature cryptosystem by combining the technologies of genetic engineering and cryptology. It is an exploratory research of biological cryptology. Similar to conventional public-key cryptology, DNA-PKC uses two pairs of keys for encryption and signature, respectively. Using the public encryption key, everyone can send encrypted message to a specified user, only the owner of the private decryption key can decrypt the ciphertext and recover the message; in the signature scheme, the owner of the private signing key can generate a signature that can be verified by other users with the public verification key, but no else can forge the signature. DNA-PKC differs from the conventional cryptology in that the keys and the ciphertexts are all biological molecules. The security of DNA-PKC relies on diffcult biological problems instead of computational problems; thus DNA-PKC is immune from known attacks, especially the quantum computing based attacks.

关键词： cryptology asymmetric encryption digital signature biological cryptology DNA

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