ZAT-DNA: молекулярная защита от несанкционированного копирования данных

Исследователи из Китая и Сингапура представили технологию ZAT-DNA, делающую невозможным тиражирование данных, записанных на ДНК. Замена природного аденина на синтетический аналог 2-аминоаденин блокирует работу стандартных ферментов при попытке копирования, превращая попытки незаконного размножения архивов в бесполезный молекулярный шум.

ДНК долгое время считалась перспективным носителем из-за плотности записи, но её главным недостатком оставалась уязвимость: любой обладатель образца мог легко тиражировать его с помощью полимеразной цепной реакции. Группа учёных из Тяньцзиньского университета и A-STAR решила эту проблему, разработав своего рода биологический аналог DRM. Новизна подхода заключается в использовании 2-аминоаденина, который встраивается в цепочку вместо обычного аденина. При попытке копирования ферменты-полимеразы совершают ошибку, подставляя обычный нуклеотид, что приводит к безвозвратной потере исходной информации.

Прочитать такие данные можно только методом нанопорового секвенирования, которое фиксирует изменения силы тока при прохождении молекулы через мембрану. Только этот способ позволяет корректно считать структуру с «Z-основанием». В ходе экспериментов исследователи успешно закодировали 64-битные криптографические ключи, сохранив их целостность. Для практического внедрения предложена архитектура Babel-DNA: основная база данных хранится в стандартном виде, а доступ к ней открывается исключительно с помощью уникального мастер-ключа, записанного на защищенной ZAT-DNA. Это решение открывает путь к использованию молекулярных носителей для защиты государственных секретов и токенов NFT на уровне физической структуры материала.