一个能够可验证且隐私保护地筛查全球 DNA 合成的系统
密码学与安全
2025-07-02 v3
摘要
打印定制 DNA 序列对科学和生物医学研究至关重要，但该技术也可用于制造瘟疫而非仅是治愈疾病。正如喷墨打印机能够识别并拒绝伪造货币的企图，DNA 合成仪和组装仪也应拒绝未经授权的、制造可能被滥用的病毒 DNA 的请求。这存在三个复杂问题。首先，我们无需频繁更新打印机以应对新发现的货币，而我们却经常得知新的潜在大流行病毒及其他生物威胁。其次，令人信服的伪造钞票无法通过打印成小碎片再拼接而成，而要防止受控序列的分布式合成及后续重新组装，则需要在保护合法客户隐私的同时，追踪所有供应商和台式设备上已订购的 DNA 片段。最后，伪造货币最坏也只是破坏对货币的信任，而未经授权的 DNA 合成则可能被故意用于引发大流行。本文介绍了 SecureDNA，这是一个免费、保护隐私且全自动的系统，能够针对最新的受控序列数据库，可验证地筛查所有 30+ 个核苷酸的 DNA 合成订单，并介绍了该系统应用于美国、欧洲和中国供应商合成的 6700 万个核苷酸 DNA 时的运行性能和特异性。
引用
@article{arxiv.2403.14023,
title = {A system capable of verifiably and privately screening global DNA synthesis},
author = {Carsten Baum and Jens Berlips and Walther Chen and Helena Cozzarini and Hongrui Cui and Ivan Damgård and Jiangbin Dong and Kevin M. Esvelt and Leonard Foner and Mingyu Gao and Dana Gretton and Martin Kysel and Juanru Li and Xiang Li and Omer Paneth and Ronald L. Rivest and Francesca Sage-Ling and Adi Shamir and Yue Shen and Meicen Sun and Vinod Vaikuntanathan and Lynn Van Hauwe and Theia Vogel and Benjamin Weinstein-Raun and Yun Wang and Daniel Wichs and Stephen Wooster and Andrew C. Yao and Yu Yu and Haoling Zhang and Kaiyi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14023},
year = {2025}
}
备注
Main text 12 pages, 5 figures. 4 supplementary figures and 2 supplementary tables. 5 appendices. Total 37 pages. Direct correspondence to: Ivan B. Damg\r{a}rd ([email protected]), Andrew C. Yao ([email protected]), Kevin M. Esvelt ([email protected])