菲利普安特科维亚克

当今网络对人、交易和交互的复杂性要求的安全加密数据传输量不断增加。为了保证敏感信息的加解密方案的安全性，需要大量的真随机数。在这里，我们提出了一种方法，利用化学的随机性，通过合成由随机核苷酸组成的DNA链。我们比较三个商业随机DNA合成提供鲁棒性和合成核苷酸分布测量和显示使用DNA为随机数生成,我们可以从一个综合运行,获得700万GB的随机性,可以读出使用最先进的测序技术在ca。300 kB / s。使用von Neumann算法进行数据压缩，我们消除了人为或技术来源带来的偏差，并使用NIST的统计测试套件评估随机性。

对在不同盐配方下干燥的固态DNA进行快速老化试验(70°C, 50% RH)，即使在高DNA载量(>20 wt%)下，磷酸钙、氯化钙和氯化镁的稳定作用也很强。利用MgCl2的稳定作用，研制了一种基于DNA的数字信息存储系统，存储了一个DNA文件，编码了115 kB的数字数据，并在加速老化后通过测序成功读出该文件。

由于其寿命长和信息密度大，DNA是一种极具吸引力的档案存储介质。目前，DNA数据存储系统在成本和速度上的障碍是合成。在这项工作中，突破这一瓶颈的关键思想是超越当今系统中几乎完全采用的低误差和昂贵的合成技术，转向更便宜、可能更快但高误差的合成技术。在这里，我们展示了一种DNA存储系统，它依赖于大规模平行光定向合成，这比传统的固相合成便宜得多。然而，当针对速度进行优化时，该技术具有较高的序列错误率。我们证明，即使在这种高错误率的情况下，通过开发一系列编码和重建信息的算法，信息的可靠存储也是可能的。在我们的实验中，我们存储了一个包含莫扎特乐谱的文件，并展示了从低合成保真度DNA中完美恢复数据的方法。