DNA病毒來了！生物黑客會比電腦黑客來得更猛烈嗎？

美國華盛頓大學(University of Washington)的研究人員證實，生物黑客(biohacker)只需使用可廣泛取得的工具，就能在脫氧核醣核酸(DNA)的合成鏈中植入惡意軟體，從而使其得以接管分析DNA的計算機。研究人員們將在近期於加拿大溫哥華舉行的2017年USENIX安全研討會(2017 USENIX Security Symposium)上展示其研究成果。

圖1：美國華盛頓大學的研究人員證實，黑客可能利用儲存於DNA中的信息來破壞計算機（來源：Dennis Wise/University of Washington）

利用病毒、蠕蟲、特洛伊木馬(Trojan horse)、後門程序或其他更糟糕的惡意威脅，造成計算機中毒或癱瘓，一直都屬於由不法程序人員所編寫的數字軟體領域。而今，華盛頓大學的研究人員徹底改變了這個模式，他們以惡意軟體感染DNA鏈、破壞基因測序軟體分析，並控制了連接至基因測序儀的計算機。

圖2：從DNA測序計算機的輸出包括黑客的漏洞程序代碼；每個點代表特定樣本中的一條DNA鏈 （來源：Dennis Wise/University of Washington）

根據華盛頓大學教授Tadayoshi Kohno，黑客已經證明生物DNA可能導致計算機中毒。他較早之前曾經呼籲業界重視連網汽車與植入式醫療裝置的脆弱性。如果計算機因此被感染，可能會誤導醫生為治癒疾病而詮釋的遺傳特徵；可能導致人造器官傷害人類；或是執行一些較傳統的惡意軟體功能，例如將計算機改裝成黑客的奴隸，供其隨意的存取個人資料、改變測試結果、竊取知識財產權(IP)，或甚至是在勒索軟體的攻擊中挾持DNA資料庫。

Kohno表示，他注意到計算機程序碼的1與0類似於編碼DNA鏈的C、G、T和A後，也發現它可能存在的脆弱性。經過一番研究探勘後，他發現開發人員們通常使用廣泛可得的開放來源軟體分析DNA遺傳密碼，卻從來沒想過在合成DNA鏈編碼惡意軟體的可能性，因而也就不曾啟用安全協議加以預防。尤其是當今所使用的開放來源工具套件中，在其編程中連最常見的安全措施也沒有。

圖3：將DNA鏈測序分解為——胞嘧啶(C)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)以及更高質量的腺嘌呤(E)後，其分析可能易於導致以惡意軟體編碼而為黑客打開後門攻擊 （來源：Dennis Wise/University of Washington）

Kohno強調，目前還沒有黑客真正合成惡意軟體DNA的已知案例。隨著近年來針對成年人、兒童甚至胚胎的遺傳密碼進行排序的做法越來越普遍，然而，必須儘快堵住可能導致惡意軟體感染的安全漏洞。

華盛頓大學的研究人員在該校的安全和隱私研究實驗室(Security and Privacy Research Lab)進行研究，並獲得了UW Tech Policy Lab、Short-Dooley Professorship和Torode Family Professorship的資助。

隨著這項研究發現的公布，研究團隊開始提出一些具體的手段和策略，讓進行DNA分析的生命體開發人員能立即建置安全防護機制，以避免黑客入侵併利用現有的漏洞。

圖4：華盛頓大學分子信息系統實驗室(Molecular Information Systems Lab)的研究人員Lee Organick、Karl Koscher和Peter Ney正準備測試DNA （來源：Dennis Wise/University of Washington）

同時，在毗鄰的分子信息系統實驗室中，研究人員正在致力於為合成DNA的定序、分析與儲存鏈打造安全的系統。

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