چگونه داده‌های دیجیتال را در DNA ذخیره‌سازی کنیم؟

آیا می‌دانید یک گرم DNA می‌تواند ۱ میلیارد ترابایت داده را برای بیش از هزار سال ذخیره کند؟ سال گذشته شرکت مایکروسافت ۱۰ میلیون رشته DNA مصنوعی از مرکز زیست‌شناسی دانشگاه سان‌فرانسیسکو خریداری کرد و در حال حاضر با محققان این مرکز همکاری دارد تا از این رشته‌ها به‌عنوان رسانه‌ای برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده کند.

در آخرین آزمایش، دو محقق از دانشگاه کلمبیا و مرکز ژن نیویورک با همکاری هم، ذخیره‌سازی داده‌ها در DNA را بررسی کردند و نتایج این آزمایش بسیار شگفت‌انگیز بود. آن‌ها توانستند در یک گرم DNA با موفقیت ۲۱۴ پتابایت داده را ذخیره‌سازی کنند. تحقیقات جدید درباره‌ی این موضوع در مجلات علمی منتشر شده است.

محققان چگونه داده‌های دیجیتال را در DNA ذخیره می‌کنند؟
در فرآیند ذخیره‌سازی، داده‌ها در یک پرونده‌ی آرشیوی یکپارچه فشرده می‌شود. در ادامه این پرونده به رشته‌های کوچکی از مقادیر باینری (صفرها و یک‌ها) تقسیم می‌شود. با استفاده از الگوریتم اصلاح-پاک‌کننده، بسته‌ها به‌طور تصادفی در قطره‌هایی درج می‌شوند. هر قطره دارای بارکد است که با استفاده از آن، محققان می‌توانند پرونده‌ها را دوباره بازسازی کنند.

محققان در ادامه هریک از صفر و یک‌ها را به یکی از بازهای نوکلئوتیدی در DNA با نام‌های A ،G ،C و T نگاشت می‌کنند. این فرآیند در نهایت با فهرستی از ۷۲ هزار رشته‌ی DNA که داده‌ها در آن کد شده است، پایان می‌یابد. این داده‌ها در قالب یک پرونده‌ی متنی به مرکز زیست‌شناسی ارسال شده و در داخل DNA های بیولوژیکی قرار می‌گیرد.

محققان امنیتی معتقدند DNA یک رسانه‌ی ذخیره‌سازی بسیار جمع‌وجور است و می‌تواند اگر در مکان خشک و خنگ نگهداری شود، صدها هزار سال سالم باقی بماند. به‌عبارت دیگر، DNA متراکم‌ترین رسانه‌ی ذخیره‌سازی است که تاکنون مشاهده شده است. دنیای دیجیتال بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود و تخمین زده شده، تعداد بیت‌های دیجیتال در سال ۲۰۲۰ با تعداد کل ستارگان در جهان برابر خواهد شد و داده‌های دیجیتال به ۴۴ زتابایت یا ۴۴ تریلیون گیگابایت خواهد رسید. بنابراین DNA ها به سازمان‌های بزرگ این امکان را می‌دهند که حجم زیادی از داده‌ها بر روی آن‌ها ذخیره شده و صدها سال بتوان این داده‌ها را از روی آن خواند.

با این‌حال، هزینه‌ی استفاده از DNA نیز قابل توجه است. محققان برای ذخیره‌سازی ۲ مگابایت داده ۷ هزار دلار و برای خواندن آن ۲هزار دلار هزینه کردند. با این‌حال، هنوز انتظار نداریم این فناوری به‌زودی به رسانه‌ای اصلی برای ذخیره‌سازی داده‌ها تبدیل شود. برای مشاهده‌ی جزئیات بیشتر در مورد این فناوری می‌توانید به این پیوند مراجعه کرده یا ویدئوی مربوط به آن را مشاهده کنید.

منبع: asis

درباره نماد امنیت وب

کانال اخبار فناوری اطلاعات نماد امن

“نماد امنیت وب” به عنوان یکی از شرکت های پیشتاز در زمینه امنیت نرم افزار و سرویس های تحت وب، با ارائه سرویس های امنیتی برای تمامی کسب و کار ها و دارای نمایندگی شرکت Acunetix (اکوانتیکس) بعنوان محبوب ترین اسکنر امنیتی black box در دنیا، ایمنی وب سایت شما را در مقابل حمله هکر ها تضمین می کند.