Недавно мы рассказывали в журнале о поэте, который зашифровал свои стихи в геноме бактерии, чтобы его произведения пережили века (подробности см. в «ЮТ» № 9 за 2011 г.). Подобный метод шифрования уже стараются поставить на службу рыцарям плаща и кинжала, то есть, попросту говоря, разведывательным службам.
Управление перспективных научных исследований (DARPA), работающее при Пентагоне, недавно предложило ученым рассмотреть всевозможные варианты передачи кодированной информации без использования электроники. Ведь не секрет, что хакеры ныне научились взламывать даже самые защищенные системы и файлы.
Было предложено несколько проектов. Самый экзотический разработали исследователи из Университета Тафтса и Гарвардского университета. Они решили использовать для шифровки информации геном бактерий.
Дело в том, что гены флуоресцентных белков модифицированных штаммов кишечной палочки (Escherichia coli) активируются и начинают производить соответствующие соединения лишь при определенных условиях.
При этом колонии бактерий излучают желтый, зеленый или красный свет. Используя различные сочетания цветов, можно кодировать определенные буквы и цифры, что позволяет записывать информацию.
Само сообщение выстраивается простейшим образом, знак за знаком, строка за строкой, на питательной среде, куда точку за точкой вносят соответствующие пары штаммов кишечной палочки. После культивации бактерий к поверхности прикладывают лист нитроцеллюлозной пленки, которая удерживает некоторое количество микробов. Получается небольшой листик с нанесенными на него не видимыми глазу бактериями, в генах которых скрывается секретное сообщение. Эту пленочку и переправляют адресату, наклеив, например, на конверт под почтовую марку.
Получатель кладет полученную пленку на питательную среду и «включает» флуоресцентные гены, используя определенный набор условий культивации. Для того, кто не знает этих условий, гены так и останутся неактивными и никак себя не проявят.
Авторы предлагают еще повысить степень защиты, внедрив в некоторые штаммы гены устойчивости к тем или иным антибиотикам. Тогда знающий человек может быстро отделить бактерии, несущие информацию, от всех прочих, использовав известный ему антибиотик.
Интересно, что новый метод кодирования назвали SPAM. Обычно этим термином именуют всякий информационный мусор. Но в данном случае расшифровка сокращения означает Steganography by Printed Arrays of Microbes, что можно перевести как «стенография впечатыванием микробов».
Приобретя первый опыт, исследовательская группа сейчас пытается осуществить шифрование еще и при помощи дрожжей. «Их структура открывает возможность использования более сложных методов шифрования, потому что у них богатая биохимия, а генетика хорошо изучена», — отметил Мануэль Паласиос, руководитель исследования.
Кроме шифровки шпионских донесений, SPAM можно использовать и для идентификации всевозможной потребительской продукции. «Поставленный в тайном месте бактериальный штамм будет означать, что это не подделка, — говорит Паласиос. — Сообщение на испорченном продукте будет искажено, а на конрафакте — отсутствовать вовсе…»
Наконец, в принципе то или иное послание можно передавать и при помощи четырех генетических «букв» — азотистых оснований: А (аденин), С (гуанин), Т (тимин) и С (цитозин). Комбинируя их, можно создать дополнительный код для шифровки всевозможных сообщений.