La science émergente de la cryptographie ADN

Les biologistes moléculaires ont longtemps considéré l'ADN comme un dispositif de stockage d'informations. Le corps traite ces informations avec une impressionnante panoplie de machines informatiques que, depuis les années 1990, nous avons exploitées pour effectuer quelques-uns de nos propres calculs.

Le calcul de l'ADN n'est peut-être pas rapide, mais il est massivement parallèle. Avec le bon type de configuration, il a le potentiel de résoudre d'énormes problèmes mathématiques. Il n'est donc pas surprenant que l'informatique ADN représente une menace sérieuse pour divers schémas de cryptage puissants tels que le Data Encryption Standard (DES).

Mais si l'ADN peut être utilisé pour casser des codes, il peut également être exploité pour crypter des données. Divers groupes ont suggéré d'utiliser la séquence de nucléotides dans l'ADN (A pour 00, C pour 01, G pour 10, T pour 11) à cette seule fin. Une idée est de ne même pas s'embêter à chiffrer l'information mais simplement de l'enterrer dans l'ADN pour qu'elle soit bien cachée, une technique appelée stéganographie d'ADN.

Mais tout cela semble simple pour Nang King, un chercheur indépendant qui propose aujourd'hui une approche entièrement nouvelle basée sur la façon dont les informations de l'ADN sont traitées à l'intérieur des cellules. Le traitement fonctionne en deux étapes appelées transcription et traduction.

Lors de la transcription, un segment d'ADN qui constitue un gène est converti en ARN messager (ARNm) qui flotte hors du noyau et dans le corps de la cellule. cela ne se produit qu'une fois que les parties non codantes du gène ont été supprimées et que les séquences restantes ont été réépissées.

En traduction, les ordinateurs moléculaires appelés ribosomes lisent les informations que l'ARNm transporte et les utilisent pour assembler les acides aminés en chaînes protéiques.

Il s'agit d'un processus à sens unique. L'information peut être transférée de l'ADN à une protéine, mais elle ne peut pas être reconvertie. Les raisons sont diverses. Comment ce processus saurait-il où réinsérer les régions non codantes de l'ADN qui ont été initialement découpées ou en quoi ces séquences non codantes auraient consisté en premier lieu ?

L'idée de Nang est qu'Alice encode son message dans la séquence d'ADN d'origine et permet à celle-ci d'être transcrite et traduite. La protéine résultante est alors comme une clé publique qui peut être envoyée à Bob via un canal public. Pendant ce temps, Alice envoie à Bob la clé secrète qui comprend les informations dont il a besoin pour réassembler l'ADN, telles que l'emplacement des régions non codantes qui doivent être réinsérées.

Nang dit que cette forme de cryptographie est étonnamment sécurisée contre un certain nombre d'attaques puissantes. Mais il pointe également diverses faiblesses telles que le fait que le cryptage devient de plus en plus difficile si des clés plus complexes sont utilisées.

Mais cela pique l'intérêt à coup sûr. Et en tant qu'arme supplémentaire dans l'arsenal du cryptographe, c'est sûrement une idée digne d'une étude plus approfondie.

Réf : arxiv.org/abs/0903.2693 : Une méthode de cryptographie pseudo-ADN

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