I vad som låter som ett manus från en dystopisk sci-fi-thriller har forskare ”hackat” en dator med hjälp av DNA.
Genom att koda in skadlig programvara i strängar av det mänskliga DNA:t kunde forskarna infektera en gensekvenseringsmaskin genom att korrumpera programvaran den körs på.
Forskningen utfördes av ett team ledd av Paul G Allen från skolan för datavetenskap och teknik vid University of Washington, och kommer att presenteras på USENIX Security Symposium senare idag.
”DNA lagrar standardnukleotider – de grundläggande strukturella enheterna av DNA – som bokstäver som A, C, G och T,” förklarade Allen. ”Efter sekvensering bearbetas och analyseras denna DNA-data med hjälp av många datorprogram. Det är välkänt inom datorsäkerhet att all data som används som inmatning i ett program kan innehålla kod utformad för att äventyra en dator. Detta fick oss att ifrågasätta om det är möjligt att producera DNA-strängar som innehåller skadlig datorkod som, om den sekvenseras och analyseras, kan äventyra en dator.”
För att skapa skadlig programvara översatte teamet ett datorkommando till en kort sträcka på 176 DNA-bokstäver. Kopior av DNA beställdes online. Detta kommando var utformat för att rikta in sig på ett särskilt fel som teamet tidigare upptäckt i DNA-bearbetningsprogrammet. De syntetiska strängarna passerades genom en sekvenseringsmaskin, som omvandlade genbokstäverna till binära siffror, 0:or och 1:or.
När denna sträng sekvenserades och bearbetades av det sårbara programmet, infekterade koden programvaran och tog kontroll över datorn som utförde bearbetningen. Forskarna kunde sedan fjärrexploatera denna maskin med hjälp av motståndskraftigt syntetiskt DNA.
”Resultaten från vår studie visar att det är teoretiskt möjligt att producera syntetiskt DNA som kan äventyra ett datorsystem,” fortsatte Allen. ”För närvarande är dessa attacker svåra i praktiken eftersom det är utmanande att syntetisera skadliga DNA-strängar och att hitta relevanta sårbarheter i DNA-bearbetningsprogram. Därför, även om vi är vetenskapligt intressanta, betonar vi att människor idag inte nödvändigtvis borde vara oroliga, som vi diskuterar både ovan och nedan.” Alphr har kontaktat forskarna för mer information.
LÄS NÄSTA: Vad är CRISPR?
Detta är den senaste forskningen om mångfacetterad användning av DNA vid kodning och lagring som publicerats under de senaste månaderna. I juli kodade forskare framgångsrikt en GIF av Eadweard Muybridges banbrytande galopperande hästklipp i DNA från levande celler. Resultatet skapade en så kallad organisk GIF, och är det första steget i vad forskare refererar till som en ”molekylär registrerare”, som kan existera, observera och fånga information i levande celler.
Teamet, finansierat av National Institutes of Health, använde genredigeringstekniken CRISPR för att bevisa att all godtycklig sekventiell information – inte bara genetisk information – kunde kodas in i ett genom. Det gjorde de först med en enda bild, av en mänsklig hand och med hjälp av en bakteries immunförsvar.
När bakterier attackeras av ett virus producerar dess celler enzymer för att skära och bearbeta virusets genetiska kod. Den gör detta för att komma ihåg inkräktaren, ta en del av virusets genetiska kod och lägga till den i sitt eget genom, som att sätta huvudet på gäddor. Allt eftersom tiden går växer bakteriens arvsmassa, mer genetisk kod från virus läggs till och fler huvuden staplas på gäddan. Muybridge-klippet var avsett att visa räckvidden för CRISPR-systemet att förvandla levande celler till inspelningsenheter, dra information från omgivningen och hålla en sekventiell registrering i deras genom. Detta skulle kunna användas i allt från att modellera sjukdomar till att övervaka nivån av föroreningar i marken.
Och medan Muybridge GIF var första gången en film har kodats i DNA från levande celler, har andra forskare redan behandlat genetiska kretsar som organiska ZIP-filer. I mars publicerade ett par forskare vid New York Genome Center en rapport i Vetenskap förklarar hur de lagrade komprimerade filer i DNA-molekyler – nämligen en akademisk uppsats från 1948, en Pioneer-plakett, ett operativsystem, ett virus, filmen från 1895 L’Arrivée d’un train en gare de La Ciotat… och ett Amazon-presentkort på $50.
Bild: Nogas1974
