• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제24권8호
• /
• pp.85-104
• /
• 2024

The DNA (Deoxyribonucleic Acid) database size increases tremendously transmuting from millions to billions in a year. Ergo for storing, probing the DNA database requires efficient lossless compression and encryption algorithm for secure communication. The DNA short pattern repetitions are of paramount characteristics in biological sequences. This algorithm is predicated on probing exact reiterate, substring substitute by corresponding ASCII code and engender a Library file, as a result get cumulating of the data stream. In this technique the data is secured utilizing ASCII value and engendering Library file which acts as a signature. The security of information is the most challenging question with veneration to the communication perspective. The selective encryption method is used for security purpose, this technique is applied on compressed data or in the library file or in both files. The fractional part of a message is encrypted in the selective encryption method keeping the remaining part unchanged, this is very paramount with reference to selective encryption system. The Huffman's algorithm is applied in the output of the first phase reiterate technique, including transmuting the Huffman's tree level position and node position for encryption. The mass demand is the minimum storage requirement and computation cost. Time and space complexity of Repeat algorithm are O(N²) and O(N). Time and space complexity of Huffman algorithm are O(n log n) and O(n log n). The artificial data of equipollent length is additionally tested by this algorithm. This modified Huffman technique reduces the compression rate & ratio. The experimental result shows that only 58% to 100% encryption on actual file is done when above 99% modification is in actual file can be observed and compression rate is 1.97bits/base.

• 전자공학회논문지CI
• /
• 제49권2호
• /
• pp.123-133
• /
• 2012

본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지와 개인 정보 침해 방지, 또는 인증을 위한 DNA 워터마킹에 대하여 논의하며, 변이에 강인하고 아미노산 보존성을 가지는 부호영역 DNA 시퀀스 기반 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다. 여기서 코돈은 3개의 염기들로 구성되며, 64개의 코돈들은 20개의 아미노산으로 번역된다. 선택된 코돈들은 아미노산 보존성을 가지는 원형 각도 실수 범위 내에서 인접 코돈과의 원형 거리차 기준으로 워터마크에 따라 변경된다. HEXA와 ANG 시퀀스를 이용한 $in$ $silico$ 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 아미노산 보존성을 가지면서 침묵 변이와 미스센스 변이에 보다 강인함을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
• /
• 제35권1호
• /
• pp.25-33
• /
• 2020

Just as it is possible to distinguish people by using physical features, such as fingerprints, irises, veins, and faces, and behavioral features, such as voice, gait, keyboard input pattern, and signatures, the an IoT device includes various features that cannot be replicated. For example, there are differences in the physical structure of the chip, differences in computation time of the devices or circuits, differences in residual data when the SDRAM is turned on and off, and minute differences in sensor sensing results. Because of these differences, Sensor data can be collected and analyzed, based on these differences, to identify features that can classify the sensors and define them as sensor-based device DNA technology. As Similar to the biometrics, such as human fingerprints and irises, can be authenticatedused for authentication, sensor-based device DNA can be used to authenticate sensors and generate cryptographic keys that can be used for security.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제10C권6호
• /
• pp.747-754
• /
• 2003

본 논문에서는 DNA 생체정보와 소유자 기반의 hardware RFID(Radio Frequency Identification) 스마트카드, 그리고 Software 인증 분야인 PKI 전자서명을 도입한 다중 사용자 인증시스템을 제시한다. 이는 현 시스템의 인가딘 자의 접근 방법인 ID or password 가 안전한 방법이 아니므로 논문[1] 에서 제안한 사항을 다음과 같이 개선하였다. 즉, 사용자 인증 카드인 two card(the biometric registered seal card and the DNA persional ID card) 대신 하나의 RFID 스마트카드로 사용자 인증을 할 수 있고, 카드 분실시 사용자 정보 노출의 위험을 저가의 RFID로 해결한다. 또한 DNA personal ID 민으로 일난성 쌍둥이, 수혈한 환다, 암세포에서 돌연변이가 발생한 경우의 사용자 인증이 어려운 경우까지 사용자 ID 에 대응하는 일회용 의사난수와 DNA 정보로 사용자 인증을 해결하였다. 그러므로 현 생체 정보 사용자 인증시스템의 단점인 패턴 매칭과 패턴 비교의 에러르 정확한 digital DNA 생체정보로 안전하게 스마트카드에 저장하여 터미널에 로그온하는 local applications에 적용할 수 있다. 스미트카드내 RFID는 사용자를 판독, 추적, 관리할 수 있으므로 카드 분실시 카드 위치를 추적하고 개인 정보를 관리할 수 있으며, 어떠한 개인 DNA 정보도 노출되지 않는다. 현 PKI 전자서명의 비밀키 안전성을 해결한다. 뿐만 아니라 이러한 시스템은 생체정보의 RFID 스마트카드 사용 확대 계기로, 신용카드, 신분증, 그리고 여권 등에서도 이용할 수 있다. 제시한 시스템의 안전성을 통계학적 분석으로 보여진다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.318-329
• /
• 2013

본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지를 위한 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 랜덤 맵핑 테이블에 의하여 코돈들을 랜덤 원형 각도로 수치화한 다음, 웨이블릿 국부계수 최대치의 Lipscihtz regularity 상수에 의하여 삽입 대상 코돈들을 탐색한다. 워터마크 삽입과정에서 DNA의 아미노산 코드가 변경되지 않도록 하기위하여 삼중 코돈들의 랜덤 코돈 원형 각도에 워크마크를 삽입한다. 삽입 대상 코돈들의 길이와 위치는 랜덤 맵핑 테이블에 의존하므로, 이 테이블을 알지 못할 경우, 워터마크 추출이 어렵다. 그리고 제안한 방법은 다양한 길이의 DNA 서열에 64개 코돈(종료, 개시 코돈포함)들의 랜덤 맵핑 테이블을 적용함으로써 동일한 길이의 워터마크 키를 적용한다. 본 실험에서는 랜덤 맵핑 테이블과 삽입 위치의 높은 엔트로피를 통하여 워터마크의 보안성을 확인하였다. 또한 기존의 DNA-Crypt 워터마킹과의 유사한 용량 하에서 제안한 방법이 낮은 염기 변화율을 가지며, 포인트 변이, 삽입 및 삭제 변이에 대하여 낮은 에러률를 가지며, ROC 분석을 통하여 우수한 검출 능력을 가짐을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제12권1호
• /
• pp.73-95
• /
• 2013

Nine deoxyribonucleic acid (DNA) sequences were used to functionalize single-walled carbon nanotube (SWNT) sensors to detect the trace amount of methanol, acetone, and HCl in vapor. DNA 24 Ma (24 randomly arranged nitrogenous bases with one amine at each end of it) decorated SWNT sensor and DNA 24 A (only adenine (A) base with a length of 24) decorated SWNT sensor have demonstrated the largest sensing responses towards acetone and HCl, respectively. On the other hand, for the DNA GT decorated SWNT sensors with different sequence lengths, the optimum DNA sequence length for acetone and HCl sensing is 32 and 8, separately. The detection of methanol, acetone, and HCl have identified that DNA functionalized SWNT sensors exhibit great selectivity, sensitivity, and repeatability with an accuracy of more than 90%. Further, a sensor array composed of SWNT functionalized with various DNA sequences was utilized to identify acetone and HCl through pattern recognition. The sensor array is a combination of four different DNA functionalized SWNT sensors and two bare SWNT sensors (work as reference). This wireless sensing system has enabled real-time gas monitoring and air quality assurance for safety and security.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.18-21
• /
• 1996

Virus and DNA removal in bio-drug manufacturing processes has received a great deal of attention in recent years. Removing of a virus using a membrane process is a promising method, because inactivated virus can be removed from the bio-drug and the process can be used as an additional and security inactivation after the method of general heat-inactivation of the virus in the bio-drug. The FDA and the biopharmaceutical industry have recently announced strict guidelines for impurities of virus and DNA contamination. The regulatory guidelines on residual amounts of DNA in mammalian cell culture products require DNA contamination of less than 100 pg/dose. Therefore, permeation and rejection of DNA through the porous membranes have become important in the application of DNA removal in bio-drug manufacturing using membrane technology. In this study, the permeation of DNA and chromatin through regenerated cellulose hollow fibers that have a mean pore diameter of 15 nm was investigated.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권10호
• /
• pp.118-127
• /
• 2014

DNA 데이터 저장(Data storage)은 DNA의 염기 서열에 대용량의 디지털 데이터를 저장하는 방법으로, 차세대 정보 저장 매개물로 인식되고 있다. 본 논문에서는 DNA 스테가노그라픽 기반으로 비부호 DNA 서열(Noncoding DNA sequence)에 정보를 저장하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 암호화된 데이터들을 정수 변화표에 의하여 데이터 염기 서열로 변환한 후, 시드 정보, 및 섹터 길이로 구성된 은닉 키에 의하여 비부호 염기 서열에 은닉한다. 따라서 단백질의 유전 기능이 유지되고, 원 DNA 서열없이 정보가 검출되며, 변이에 의하여 발생되는 오류가 검출된다. 기존 방법과의 비교 실험을 통하여 제안한 방법이 높은 bpn를 가지는 저장 효율을 가지며, 패리티 염기에 의하여 은닉된 정보의 오류 위치를 검출할 수 있음을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 2014

국내에서는 공개키 기반구조(PKI, Public Key Infrastructure)를 도입하여, 온라인상에서 안전한 정보 전송과 신원확인을 위해서 인증서 기반의 전자서명 인증체계를 구축하여 서비스를 제공하고 있다. 하지만 인증의 기본이 되는 온라인상의 개인 인감 증명서라고 할 수 있는 인증서는 사용자들이 쉽게 접근하고 복사할 수 있는 위치에 저장되어 있어, PC에 설치된 악성 프로그램이이나 웹 계정 해킹 등과 같은 공격에 의해 유출 될 수 있는 위험이 존재한다. 또한 개인키 패스워드는 키보드보안기능을 무력화 시킨 후 로깅 툴 등에 의해서 노출될 수 있기 때문에 인증서 파일이 유출되는 경우, 금전적인 피해와 불법 인증을 통한 사회적인 범죄가 발생할 수 있는 위험이 존재한다. 본 논문에서는 인증서와 개인키 파일 유출로 인한 피해를 예방하기 위해 해당 키 파일들을 Device에 의존적인 키로 암호화함으로서 안전하게 저장하고, 유출 되더라도 다른 Device에서 사용할 수 없도록 하는 기법을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.1-7
• /
• 2018

기술의 발전에 따라 유전 정보를 수월하게 얻을 수 있게 되었으며, 이것의 활용도 및 미래 가치는 매우 높다. 하지만, 유전 정보는 한 번 유출되면 변경할 수 없으며, 피해의 정도도 개인에만 국한되지 않고, 대용량 데이터이기 때문에 이를 고려한 처리 기술 또한 필요하다. 즉, 대용량에서도 프라이버시를 고려하며 유전 정보를 처리할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 Gentry 등의 준동형 암호 기법을 사용하여 먼저 대용량에서 프라이버시를 보호하는 내적 연산 프로토콜을 제안하고, 이 프로토콜을 활용하여 효율적인 프라이버시를 보호하는 DNA 매칭 프로토콜을 제안한다. 우리가 제안하는 프라이버시를 보호하는 DNA 매칭 프로토콜은 효율적이며, 정확성, 기밀성, 프라이버시를 만족한다.