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DNA Encryption of Compartmentalized DNA Files

Descrizione del progetto

Memorizzazione di dati digitali criptati nel DNA

L’archiviazione a lungo termine dei dati digitali deve affrontare sfide significative a causa dei limiti di sostenibilità delle tecnologie attuali. La memorizzazione dei dati nel DNA è un campo innovativo e in rapido sviluppo che sfrutta le proprietà naturali del DNA per codificare e conservare le informazioni. Il concetto è quello di codificare dati binari in sequenze di nucleotidi (A, T, C, G) e sintetizzare molecole di DNA che rappresentano l’informazione digitale. Questo approccio offre non solo una densità di archiviazione senza pari, ma anche una lunga durata. Il progetto DNACryp, finanziato dal CER, intende sviluppare un nuovo metodo di crittografia molecolare per l’archiviazione nel DNA basato sulla reazione a catena della polimerasi, standard di riferimento per l’amplificazione del DNA. L’obiettivo principale è quello di proteggere i dati da accessi non autorizzati.

Obiettivo

Current technologies for digital data storage (e.g. tapes and hard disc drives) have hit various sustainability limits. A significant share of new data is not stored beyond the short term, and conventional storage media do not have the longevity, data density or cost efficiency to meet global demand. Longer-term projections forecast that the overall demand for digital storage will exceed supply by up to three orders of magnitude by 2040. DNA data storage has several advantages compared to magnetic or optical data storage, such as extremely high data densities, high stability, and limited energy needs. Considerable effort has been devoted to developing efficient encoding algorithms and methods for DNA storage and retrieval. However, a complete data storage solution also requires the stored information to be protected from unwanted data access.
In DNA Encryption of Compartmentalized DNA Files (DNACryp), we will develop a novel molecular-level encryption method for data stored on compartmentalized DNA files based on a revolutionary PCR-based random-access readout strategy that our lab has recently developed. In contrast to digital encryption methods, molecular-level encryption is resistant to automated, computer-based attacks. To achieve this goal, DNA files are co-encapsulated with locker DNA templates that disrupt random-access readout. Using a unique, sequence specific key strand, locker templates can be removed, and PCR-based readout restored. Specifically, we will develop (i) an encoding pipeline for data-encoding DNA strands allowing for encryption, (ii) proof-of-principle experiments showing the validity of the locker/key concept, (iii) molecular-level encryption of a 1MB book. DNACryp methodology is highly interdisciplinary building on expertise in computer science, engineering, chemistry, and material science. DNACryp impact spans applications and technology domains and will be disseminated and exploited to benefit European society and industry.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-POC

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Istituzione ospitante

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Contributo netto dell'UE
€ 150 000,00
Indirizzo
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Paesi Bassi
Regione
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Beneficiari (1)