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作者：崔竞松;王兰兰;郭迟;
单位：空天信息安全与可信计算教育部重点实验室,武汉大学国家网络安全学院;武汉大学卫星导航定位技术研究中心;
摘要：DNA组装是基因组学研究中至关重要的步骤。传统的基于第二代测序技术的基因组组装算法存在以下问题：1）无法保证数据的完整性和准确性；2）无法处理混合物种基因组序列组装问题；3）消耗的内存空间大；4）缺乏安全性保障。针对这些问题，提出了一种基于HMAC的DNA组装算法——HMDA。在DNA组装过程中，运用HMAC技术对组装信息进行编码，并利用密码子的性质，在基因组内嵌入经HMAC加密后的信息内容。当执行组装操作时，这些信息会被提取出来，作为筛选正确序列的关键依据。此外，HMDA将不同密钥与不同物种或者用户一一映射，实现了特定物种或用户的身份验证。实验结果表明，HMDA算法相对于其他组装算法有以下优势：1）针对理论上能够恢复基因组的测序文库，能够得到准确且完整的组装结果；2）能从混合物种基因组数据中组装出不同物种；3）空间消耗至多为其他算法的33.4%;4）安全性更强，授权用户和普通用户组装结果不同，且该算法能检测数据篡改并返回错误状态码。
关键词：DNA组装;;基因组学;;第二代测序技术;;HMAC
基金资助：国家重点研发计划（2022YFB3903801）;; 湖北省重大科技专项项目（2022AAA009）
