???????? 利用 DNA 計(jì)算的方法構(gòu)造的分子自動(dòng)機(jī)是一種納米尺度的計(jì)算機(jī)構(gòu)，它能在
納米尺度進(jìn)行高度并行的邏輯、推理等運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)的功能，是一種DNA 計(jì)算
和納米計(jì)算的新模型。由于有限自動(dòng)機(jī)可以用于信息加密和解密，因此分子有限自動(dòng)機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)類似的功能。通過對(duì)分子有限自動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理的編碼，可實(shí)現(xiàn)一種新型信息加密和解密的方法。
關(guān)鍵詞：分子自動(dòng)機(jī)；信息加密；DNA 計(jì)算
??????? 1973 年，Bennet 設(shè)想了制造一種用酶來催化的圖靈機(jī)[1]，它能夠以極低的能量代價(jià)在遺傳物質(zhì)如DNA 上執(zhí)行預(yù)設(shè)的計(jì)算過程。但是限于當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展水平，這一思想無法在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，也沒有引起人們的重視。2001 年以色列的Yaakov Benenson 等人在此思想基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了具有狀態(tài)轉(zhuǎn)移功能的分子有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)[2]，該分子自動(dòng)機(jī)由DNA 分子和酶組成，在試管中進(jìn)行運(yùn)算。其中DNA 分子包括輸入分子和狀態(tài)轉(zhuǎn)移分子2 種，并可以通過選擇狀態(tài)轉(zhuǎn)移分子來實(shí)現(xiàn)可編程計(jì)算。這就使得自動(dòng)機(jī)的功能在DNA 分子上得以實(shí)現(xiàn)，從而為開發(fā)具有普遍意義的分子計(jì)算機(jī)提供了一種新的思路。國(guó)內(nèi)則相繼提出了多種分子自動(dòng)機(jī)模型以及一些相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)[3][4][5]。
由于分子自動(dòng)機(jī)可以在納米尺度執(zhí)行計(jì)算，因此雖然其計(jì)算能力還很低，但是有望應(yīng)
用于一些特殊的場(chǎng)合，如疾病的自動(dòng)診斷與治療[6]，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。短短幾年間國(guó)內(nèi)外有為數(shù)眾多的文獻(xiàn)對(duì)分子自動(dòng)機(jī)理論模型、編碼、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)際應(yīng)用等進(jìn)行了多方面的探討。本文利用分子自動(dòng)機(jī)方法構(gòu)造了一種信息加密解密的方法。