[发明专利]分子验证系统

说明书

本文提供了分子验证(鉴定)系统、方法和组合物，它们使用分子(DNA/RNA)电路来实现特异性的分子加密溶液。

相关申请

本申请要求2016年9月20日提交的美国临时申请号62/396,932、2016年10月12日提交的美国临时申请号62/407,331和2017年5月5日提交的美国临时申请号62/502,522在U.S.C.§119(e)下的权益，它们中的每一篇通过引用整体并入本文。

联邦资助的研究

本发明在美国国防部海军研究办公室(U.S.Department of Defense,Office ofNaval Research)授予的N00014-16-1-2410、N00014-14-1-0610和N00014-13-1-0593下在政府支持下完成。美国政府具有本发明的某些权利。

背景

越来越复杂的安全措施正在被用于限制对敏感信息、应用和管辖地的权限。例如，许多软件平台现在使用两步验证来确保仅仅适当的个体有权进入该系统。除了具有密码以外，一个人必须同时提供第二种形式的证据来证明他或她有权进入该系统，诸如通过输入被发送至他们的手机的一次性密码(OTP)。

生物测定分析作为安全地鉴别个体的身份的方法也已经随着装置(诸如智能电话)中或在进入管辖地(诸如游乐园)的入口处的指纹扫描仪的出现来到最前线。其它类型的生物测定分析着重于个体的特征，诸如眼、手或脸。但是，这些方法中的许多可以被容易地欺骗。例如，手的高分辨率照片可以揭示模仿指纹所必需的特征并因而获得对安全信息的权限。这些当前方法中的一些也可能被视作侵袭性的，且容易受到攻击而暴露敏感的私人信息。

发明内容

本文提供了分子验证(鉴定)系统、方法和组合物，其使用分子(DNA/RNA)电路来实现特异性的分子加密溶液。与分子解码器(“锁”)结合使用的分子标识符(“钥匙”)充当分子加密系统来独特地鉴别正确的钥匙溶液所拥有的特定实体(例如，人或产品)(参见，例如，图1)。不同于当前的验证系统，本公开内容的分子验证系统不需要使用私人生物测定特征，因而消除了生物测定分析和储存的敏感的和有时侵袭性的性质。本文提供的分子验证系统仍然维持稳健地和独特地检测特定分子特征的强大能力。

尽管当前的生物测定分析在它们的区分个体的统计学的能力方面可以是非常强大的，但是它们也具有几个功能缺点。一个缺点是，必须为每个个体定制生物测定分析，因而即使验证操作意图应用于大的人群(例如，商业的、政府的或学校的机构)，它也必须经过改造以适配每个个体，且因此，难以有效地传播。另一个缺点是，生物测定分析通常需要数据库和服务器来验证个体生物统计学，因而提供了另一个安全漏洞。另一个缺点是，这些生物测定分析倾向于储存无限敏感的私人信息。本文提供的分子验证系统能够在没有储存的情况下完成身份验证并补救当前安全措施的漏洞。

因而，本公开内容提供了使用一组寡核苷酸和有关的分子验证溶液作为稳健且安全鉴别的钥匙和锁系统的系统和方法。数字硬件和软件是不必要的，它们会进一步减小系统的安全性受到攻击的可能。进一步地，在许多情况下，为了在执行验证之前方便的长期储存和运输，可以将反应物干燥。

本公开内容的验证/鉴定系统通常包括一种或多种钥匙组分和一种或多种锁组分。应当理解，在本文的实施方案中的任一个中，一种或多种钥匙组分可以施加于产品或与产品结合，而一种或多种锁组分维持在与所述产品组合或添加给所述产品的溶液中。同样地，在本文的实施方案中的任一个中，一种或多种锁组分可以施加于产品或与产品结合，而一种或多种钥匙组分维持在与所述产品组合或添加给所述产品的溶液中。