Новая технология шифрования в ДНК ведет к созданию сверхнадежных архивов

В мире, где объемы цифровой информации растут с невероятной скоростью, ученые активно ищут новые способы ее хранения. Специалисты стремятся создать системы, которые были бы надежнее, компактнее и долговечнее привычных нам устройств. Группа исследователей из Университета штата Аризона предложила революционное решение: использовать для этих целей модифицированную ДНК. Оказалось, что она может не только хранить данные, но и надежно их шифровать, потенциально превосходя традиционные кремниевые технологии.

Современные компьютеры и сервера, работающие на кремниевых чипах, требуют огромных затрат энергии на питание и охлаждение. Кроме того, сохранение информации на протяжении десятилетий остается сложной задачей из-за старения носителей. В отличие от них, ДНК способна хранить колоссальные объемы данных в крошечном объеме и оставаться стабильной на протяжении тысяч и даже миллионов лет. Профессор Хао Ян подчеркнул, что биологические молекулы могут быть сконструированы так, чтобы хранить и защищать информацию принципиально новыми способами.

В своей работе ученые используют нити ДНК не просто как генетический код, а как строительные блоки, складывая их в крошечные фигуры подобно искусству оригами. Каждая такая форма обозначает определенный фрагмент информации, словно буква в слове. Когда эти микроскопические структуры проходят через специальные сенсоры, они создают уникальные электрические сигналы. Компьютерные программы, обученные с помощью машинного обучения, мгновенно распознают их и расшифровывают сообщение, что делает процесс быстрым и дешевым.

Второе направление исследования посвящено вопросам безопасности и шифрования. Ученые создают сложные трехмерные узоры из ДНК-оригами, где данные надежно скрыты внутри наноразмерных структур. Для их прочтения требуются специальные инструменты сверхвысокого разрешения и ключи декодирования. Размер ключа шифрования в такой системе превышает 700 бит, что делает несанкционированный взлом практически невозможным, значительно превосходя современные цифровые стандарты.

Исследователи уже добились точности считывания близкой к 90% даже для сложных объемных форм. Стратегии коррекции ошибок дополнительно повышают надежность, гарантируя восстановление сообщения даже при потере части сигналов. Хранение данных на основе ДНК может стать идеальным решением для архивации научных исследований, исторических записей и медицинских файлов. Более того, такая система способна работать в экстремальных условиях, таких как высокий уровень радиации, где обычная электроника просто выходит из строя.