[发明专利]一种基于逻辑加密的MEDA生物芯片版权保护方法

说明书

本发明涉及一种基于逻辑加密的MEDA生物芯片版权保护方法，包括：S1、获取MEDA生物芯片运行的生化协议中使用到的混合分离操作；S2、计算每个混合分离操作的影响因子；S3、对每个混合分离操作，如果其影响因子大于等于阈值，则将其替换成逻辑加密模块，并为其分配黄金输入密钥；S4、将各逻辑加密模块的黄金输入密钥按照顺序组合作为MEDA生物芯片激活所需的黄金激活密钥；S5、根据黄金激活密钥的长度，构造密钥耦合增强模块；S6、将黄金激活密钥经过密钥耦合增强模块的输出结果作为逻辑加密模块的黄金解密密钥；S7、对当前构建的逻辑加密体系进行安全性评估。该方法有利于提高MEDA生物芯片在生产过程中的安全性，保护MEDA生物芯片的生化协议不被攻击者窃取。

技术领域

本发明属于生物芯片安全领域，具体涉及一种基于逻辑加密的MEDA生物芯片版权保护方法。

背景技术

数字微流控生物芯片(DMFBs)是一个新兴的平台，它彻底改变了生化实验室中制备生化试剂的程序。与传统的生化实验室中制备生化试剂相比，数字微流控生物芯片有高度自动化、试剂消耗量小、大规模化生产和分析速度快等优势。

归功于近年来工业界在材料、应用和设计自动化等领域的进步，数字微流控生物芯片在过去几年中已经过渡到了商业开发的市场。美国的Illumina公司推出了一款基于数字微流控生物芯片平台的名为NeoPrep NGS Library Prep的产品。美国农业部也利用数字微流控生物芯片开发了一款用于检测新生儿疾病的Baebies SEEKER平台。但由于制造数字微流控生物芯片所需的材料、设备和技术越来越复杂，仅由一个公司独立制造数字微流控生物芯片变得不现实的。且生物芯片产业顺应近十年来半导体产业的发展趋势，将优先考虑设计和制造流程的全球化。因此，生物芯片的设计和制造流程将采用横向供应链。

然而，在横向供应链的生产模式中，除了知识产权的持有者以外的其他各方都不是可信任的实体，这将导致众多的安全方面的隐患。最近的研究中发现了数字微流控生物芯片所特有的安全漏洞，其中大多是由于在生产过程中涉及了不受信任的第三方实体而产生的。横向供应链为恶意攻击者提供了许多可利用的途径。由于横向供应链生产模式要求知识产权的持有者将知识产权送到第三方代工厂，因此知识产权很容易受到知识产权盗版或过度制造攻击。在横向供应链生产模式中，设计者与代工厂之间的关系是不对称的，即设计者面临着一系列的安全问题，而代工厂对知识产权进行盗版所需要的成本可以忽略不计。MEDA生物芯片目前正进入快速商业化阶段，因此MEDA生物芯片中潜在的安全问题成为当下研究的热门。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于逻辑加密的MEDA生物芯片版权保护方法，该方法有利于提高MEDA生物芯片在生产过程中的安全性，保护MEDA生物芯片的生化协议不被攻击者窃取。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于逻辑加密的MEDA生物芯片版权保护方法，包括以下步骤：

步骤S1：根据当前MEDA生物芯片运行的生化协议，获取生化协议中使用到的混合分离操作的个数M；

步骤S2：对每个混合分离操作计算其影响因子IF；

步骤S3：设定一个阈值IF_th，对每个混合分离操作，如果其IF≥IF_th，则将其替换成逻辑加密模块，并为其分配一个值为0或1的黄金输入密钥k_j，j表示逻辑加密模块的序号；

步骤S4：将各逻辑加密模块的黄金输入密钥按照顺序组合作为MEDA生物芯片激活所需要的黄金激活密钥{k₁,k₂,...,k_N}，N为混合分离操作被替换成逻辑加密模块的个数；