[发明专利]一种基于DNA纳米技术的信息加密方法

权利要求书

1.一种基于DNA纳米技术的信息加密方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：明文的表达：对待加密信息的几何结构的连接关系采用长链进行折纸，由对应整齐但不接连的点来表达图形轮廓线，把带有修饰物的短链与长链混合，利用碱基互补配对的原则将长链与短链结合成稳定的结构，通过生化反应得到用修饰物表达的结构图案；

步骤二：信息的加密：根据步骤一得到的结构图案，采用链置换技术加入密钥单链并与带有修饰物的短链进行生化反应，将修饰物置换出来形成不带标记信息的方形折纸，使设计的图案消失，实现信息的加密存储；

所述带有修饰物的短链作为订书钉链来表达图形，每个短链与长链结合点作为位点发生杂交，选择不同的位点构成不同的图形；选取DNA hairpins作为修饰物，DNA hairpins结构可以放在短链的顶端、末端或中间部位；采用末端拥有28个碱基的DNA hairpins结构的短链得到方形纳米结构。

2.根据权利要求1所述的基于DNA纳米技术的信息加密方法，其特征在于，带有DNAhairpins结构的短链b2包括部分单链和DNA hairpins结构，DNA hairpins结构位于单链的末端，由28个碱基组成，中间部分是能够互补配对的双链，两端是没有互补配对的单链，DNAhairpins结构通过其中一端与单链相连，其中另一端具有toehold序列。

3.根据权利要求1或2所述的基于DNA纳米技术的信息加密方法，其特征在于，所述长链选择M13噬菌体，当长链M13与带有DNA hairpins结构的短链通过碱基互补配对形成双链时，形成双链结构c2；双链c2由于含有DNA hairpins结构高度比较高，亮度更亮；具有DNAhairpins结构的双链c2与单链B发生链置换反应，得到没有DNA hairpins结构的双链C，其中单链B是密钥；短链b2的DNA hairpins结构中的两个粘性末端的一端与长链M13连接、另一端为未连接端，未连接端用来信息加密的置换反应，整个置换反应单链是与之完全互补配对的，使得整个的DNA hairpins结构和长链M13结合而形成双链C。

4.根据权利要求2所述的基于DNA纳米技术的信息加密方法的信息恢复方法，其特征在于，在加密后的折纸中加入与密钥B完全互补配对的单链D，通过链置换反应得到长链A和折纸上的DNA hairpins结构，在密钥B被结合后，由于碱基互补配对原则，单链会重新形成DNAhairpins结构，恢复明文图像。

5.根据权利要求4所述的基于DNA纳米技术的信息加密方法的信息恢复方法，其特征在于，所述单链D是与双链C中折纸上的双链结构中的带有toehold序列的单链B完全互补配对，在单链B尾部浅绿色端具有toehold序列，能够迅速的与加入的密钥单链D反应，反应后，由于加入的单链D与折纸中单链B完全互补，会出现完全结合的双链E，完成信息的解密。