非天然碱基基因密码扩展 DNA 数据存储的机遇与挑战

目前,传统的存储技术主要将硅基材料作为存储介质,但全球现有的硅资源却无法满足日益增长的数据存储需求。随着数据时代的发展,存储技术创新面临新的挑战。在自然界,DNA 分子储存着丰富的遗传信息。从化学生物学的角度分析,将 DNA 分子作为介质进行数据信息存储有望为存储技术的创新提供一个新机遇,而非天然碱基核苷酸可以扩充遗传字母表,增加 DNA 存储容量,但在其实际应用方面,目前还有很多问题待解决。该文综述了 DNA 存储技术的研究进展,对当前 DNA 存储现状、待解决的技术难题与发展前景等进行了分析;并在此基础上,介绍了非天然碱基对(UBPs)作为合成生物学的一个新方向在 DNA 信息存储领域的潜在优势和技术挑战。     

DNA 数据存储中信息处理技术的研究进展与挑战

作为新一代信息存储介质,DNA 具有高信息密度和长期保存能力,有望解决全球数据存储介质耗竭的问题。但目前 DNA 信息存储技术的发展主要围绕信息“冷存储”开展,这使得存储过程中出现修改、更新、删除、销毁等需求时束手无策。该文从“冷存储”技术的现状出发,通过归纳总结 DNA 信息存储介质难以实现“热存储”应用的原因,解析用于信息处理功能的一系列“热存储”技术,包括加密销毁、重写再生、擦除恢复、运算记录等,详细论证 DNA 介质用作信息处理载体的可行性与有效性,分析各技术之间的关联性和挑战性,以期为 DNA 存储技术低能耗、高精准、高效率、高安全性的应用奠定基础,并推动新一代智能型信息存储介质和信息处理系统的发展。     

DNA 存储技术：挑战与未来

随着全球数据呈现指数级增长,当前的信息存储技术面临维护成本高昂、存储寿命有限等多个缺陷,逐渐无法满足日益凸显的需求。因此,迫切需要引入新的信息存储方法来解决这一问题。DNA 作为一种天然的遗传信息载体,具备高存储密度、潜在低维护成本和长寿命等优势,因此被视为一种有潜力的新型信息存储介质。该文对 DNA 数据存储技术的基本原理和流程进行了概述,并回顾了其历史发展。同时,对当前基于 DNA 存储的领域仍面临的挑战进行了总结,如缓慢的数据写入和读取速度等,以及应对这些挑战的一些潜在策略。最后,为了满足全球对新存储方法的需求,该文指出了 DNA 数据存储技术的未来发展方向。     

基于混沌系统和喷泉码的 DNA 加密编码方法

在这个海量数据时代,DNA 是一种很好的新信息存储媒介。与传统的物理存储介质相比,它具有能耗低、存储密度高、存储寿命长等固有的优点。随着 DNA 存储技术的快速发展,如何保障新技术下的信息安全至关重要。为此,该文结合加密领域研究和 DNA 编码领域研究,提出了一种基于混沌系统和喷泉码的 DNA 加密编码方法,利用混沌系统加密原理,在 DNA 喷泉码编码过程中进行加密,在保留 DNA 喷泉码特性的同时,保障了编码信息的安全性。该方法可用于任意类型数据,可实现高信息密度和任意约束条件的 DNA 编码。同时,通过仿真实验证明,该方法可以有效抵抗多种密码学攻击,并对 DNA 存储过程产生的数据错误有一定纠错能力。     

探析云存储与数据安全

随着移动通信技术的发展,数据在网络中的存储与使用被重新定义,云计算和云平台改变了数据存取的传统方式,云端数据存储应云而生.云存储的数据安全问题也渐渐显露,逐渐引起了用户注意.云存储方便了用户的使用且无需维护和购买移动存储设备,但是其安全问题也伴随数据存取的始终.聚焦于云存储技术及其数据安全,简述了现有的云存储技术及其数据安全.     

固态存储“剑鱼行动”——华为Dorad021OOG2

SSD固态存储（SolidStateDisk,SSD）是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术。由于突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,因而拥有极高的存储性能。早期,在一些高性能计算研究领域有突出的应用表现。由于传统的磁盘存储技术短期内无法突破机械系统的性能天花板,因而SSD固态存储被认为是存储技术发展的未来新星。     

网络数据存储在公路征收管理系统中的应用

本文阐述了数据备份与系统恢复管理软件、备份服务器、相关存储介质及设备的选择，介绍了数据存储介质与数据存储技术，网络数据存储在公路征收管理系统中的应用，探讨了如何构建网络数据存储系统。     

网络存储技术研究

随着互联网在线数据存储的快速发展增加了对服务器的存储需求,作为传统存储技术的核心是不适合用于共享的可用性和可扩展性的管理,以网络存储为中心的存储技术提供的所有数据存储问题无法作为存储共享核心的解决方案,数据共享和整合.因此,网络存储将不断发展.目前网络存储技术主要在DAS、NAS、SAN和IP SAN几个方向发展.本文首先在基于网络的背景下阐述了存储的发展背景、特点等,然后通过翻阅与网络存储相关的文献对网络存储技术的现在发展进行了简要介绍,包括其发展方向、特点、应用及几种形式的比较和应用环境,也对传统的存储网络进行了介绍.论文最后对网络存储的发展前景进行自己的观点阐述,根据自己的认知提出了网络存储技术在当今可能的发展方向.     

全息存储—下一代存储解决方案

在过去的十几年中 ,人们对大容量和高速传率的追求不断升级 ,特别是随着网络和多媒体技术的广泛应用 ,这种需求更是急剧膨胀。对大容量、高速传率和短存取时间的永无休止的需求 ,促进了各种数据存储技术的发展。二维存储技术 ,如磁存储、传统光盘存储和半导体存储等仍在不断地改进以满足对存储系统更大和更快等要求 ,然而这些存储手段正逐步接近其物理极限。目前正在迅速发展的一种有别于传统技术的方法就是三维存储技术 ,如全息存储等。全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点极有可能成为下一代的存储解决方案。但由于缺乏合适的存储材料及实用部件 ,全息存储器的实用化进程较为迟缓。近年来 ,用于全息存储系统的实用组件的极大发展 ,再一次引起了研究人员对这一技术的兴趣 ,实用化的全息存储器呼之欲出 ,更加巩固了全息存储下一代存储解决方案的地位     

DNA 信息存储核心技术及其发展

在过去的几十年里,互联网技术的发展和普及推动人类进入了数字信息时代,互联网已成为人类生活的重要组成部分。随着数字化生活方式的到来,人们每时每刻都在产生大规模的数字信息,如何将这些信息进行便捷有效的存储是个必须面对的问题。针对数据存储面临的种种问题,该文从现有的存储方式和存储介质出发,对当前存储领域进行深入研究,分析了 DNA 作为未来大数据存储介质的优势,以及 DNA 存储的核心技术和潜在的应用前景。另外,该文通过对 DNA 信息存储的核心技术进行剖析和讨论,提出了未来 DNA 信息存储发展的趋势和见解,以期对 DNA 信息存储发展提供新的思路。     

一种安全移动存储系统的研究与实现

针对移动存储设备的便利性带来的敏感数据的安全性问题,通过对移动存储设备的安全需求进行分析,提出一种安全的移动存储系统。分析系统中移动存储设备驱动、磁盘扇区读写操作、数据加密存储机制以及防毒策略设置等关键技术,构建一个原型系统,实现对移动存储设备中数据的加密和保护。     

基于内容地址存储的文件级备份系统

针对当前备份系统存在的重复数据量大、网络传输数据多、数据安全性低等特点,提出一种新的文件级备份系统。该系统构建于Bacula开源备份系统基础之上,使用磁盘作为存储介质,基于内容地址存储,采用重复删除技术以节省存储空间。性能测试结果表明,该系统能有效缓解存储和网络传输的压力,同时提高数据的安全性。     

基于粘贴DNA计算模型的数据存储技术

提出了一种新的基于粘贴DNA计算模型的数据存储技术的实现方法。该方法以重组DNA技术作为实现DNA数据存储的技术基础,以DNA计算理论研究中的粘贴模型作为信息编码工具。具体实现过程包括选择DNA载体,选择受体细胞,通过创建粘贴DNA计算模型的ASCⅡ字符编码进行信息编码,创建数据索引,最后实现数据的存储与检索。     

安全云存储系统与关键技术综述

随着云存储的迅猛发展,越来越多的用户选择使用云存储存放自己的资料.云存储的最大特点在于存储即服务,用户可以通过公有API将自己的数据上传到云端保存.但由于用户丧失了对数据的绝对控制权,一些数据安全的隐患也由此产生.为了消除安全隐患,并在保证安全性的同时尽可能地提高系统的服务质量,近年来国内外机构作了大量研究,从而开启了云存储中的一个研究方向——安全云存储系统.首先介绍了云存储系统的安全需求,然后阐述了安全云存储系统的研究现状,并总结了现有安全云存储系统中的一些关键技术的现状与不足之处,其中包括密钥分发与管理、基于属性的加密机制、基于数据密文的搜索机制与删冗机制、数据的持有性证明与恢复以及数据的可信删除等;最后指出了安全云存储系统未来的研究方向.     

基于HDFS的数据备份系统的设计与实现

文章将云存储技术应用于数据备份,设计并实现了基于分布式文件系统HDFS的数据备份系统。该系统利用云存储技术,构建廉价、可扩展的分布式集群,解决了用户数据备份／恢复的需求,通过合并压缩、加密等技术进一步提高了系统性能和安全。实验表明,该系统在安全性、可扩展性、经济性上有一定的优势。     

云环境中数据存储的安全机制研究

本文针对因网络的广泛应用而产生的数据存储的安全问题,在云计算技术的基础上,从数据及身份的保密性、完整性保护和用户身份及操作的隐私保护两个方面归纳出了在云环境下数据存储的安全机制,并总结了其安全问题的解决方法。     

云存储服务中可证明数据持有及恢复技术研究

云存储可以实现任意地点、任意时间、任意数据访问及保障法规遵从的需求等.对存储需求不可预测、需要廉价存储的用户来说,按需购买存储容量的云存储与一次性购买整套存储系统相比显然会带来更多的方便和效益,且云存储在为用户节省投资的同时也节约了社会资源与能源.但是,因为云存储的安全性、可靠性及服务水平等还存在众多问题亟待解决,所以云存储还未得到人们的广泛认可与使用.当用户将数据存放在云存储中,他们最关心的是数据是否完整无误;如果出现故障,是否可以恢复其数据.所以,在云存储中只有让用户可以验证存储服务提供者正确地持有其数据,且当检测到错误时可实现数据恢复,他们才可放心地使用云存储.综述了可证明数据持有及恢复技术在国内外的研究现状,讨论了云存储服务的安全性与可靠性需求,并研究云存储服务对可证明数据持有及恢复方案的特殊要求,从而明确在云存储环境下可证明数据持有及恢复技术的研究方向.     

分布式异构存储网络安全技术的研究

分布式存储网络增加了系统的高可用性、高扩展性以及高性能等优点的同时,也给系统造成了更多的安全隐患。通过设计一种内核态的加密文件系统,并结合研究的存储代理、异构文件系统服务、元数据管理等技术,该文提出了一种新的异构存储网络安全架构,该方法解决了传统技术不能很好解决分布式环境安全的弊病。实验表明,采用加密后的文件系统给系统性能带来的性能开销很小,证明了这种内核态的安全技术可以很好地应用于分布式网络环境中。