ワシントン大学の研究者たちがDNAでコンピューターをハッキングする前に、彼らは誰かにマルウェアを製造してもらう必要がありました。彼らはある配列を商業DNA合成サービスに提出しました。しかし、サプライヤーはそれを製造できませんでした。コンピューターコードとして機能する配列が、分子になるための要件を満たしていなかったのです。[3]
2017年、研究者たちは悪意のあるコンピューター命令を合成DNAにエンコードし、その配列データを使用してコンピューターを乗っ取りました。このデモンストレーションは、意図的に脆弱にされたソフトウェア上で機能するものであり、無防備な研究室の通常のシステムではありませんでした。[1][2]
ピーター・ネイ、カール・コシャー、リー・オーガニック、ルイス・セゼ、そして河野忠義は、コンピューターセキュリティとDNA操作という2種類の専門知識を同じ実験にもたらしました。彼らは、物理的なサンプルからそのデータを処理するマシンに至るまで、可能な攻撃の全行程を追跡したいと考えていました。試験管に入ったものが最終的にそのコンピューターに何をすべきかを指示できるでしょうか？[2][3]
合成サービスにおいて、彼らの最初の試みは実際の分子の特性に遭遇しました。配列が過度に繰り返されており、同じ遺伝子文字の長い連なりが含まれ、一部の区間では塩基CとGが少なすぎました。反復性のDNAは厄介な構造に折りたたまれる可能性があり、コンピューター命令としては理にかなって見える命令も、一本鎖としては製造が困難になることがあります。[3]
研究者たちはコードに戻り、これらの制約に合わせて再設計しました。彼らの機能する一本鎖は176塩基長でした。サービスは修正された配列をエラーや警告なしに受け入れ、論文にはそのサイズのフラグメントの合成小売価格：89ドルが記録されていました。実験のその部分では、セキュリティチームは別のプログラマーではなく、製造業者を必要としていました。[3]
DNAが準備できた後、彼らはそれを他の実験と一緒にシーケンシングにかけました。シーケンシングは分子を馴染みのある文字A、C、G、Tに変換しました。その後、チームは結果として得られたデータを改変されたDNA圧縮プログラムに渡しました。コンピューターは彼らのサーバーに接続し直すことで、遠隔操作を可能にしました。サンプルは実験材料として投入され、コンピューターが従う指示として出現したのです。[3]
その実行前、チームは意図的にプログラムに脆弱性を挿入し、一般的なコンピューター保護機能を無効にしていました。彼らは攻撃が合成とシーケンシングの過程を生き延びられるかどうかをテストしていました。彼らは最後のステップのために、異例なほど好都合な条件を整えていました。彼らの結果は、通常のサンプルが通常の研究室のコンピューターを乗っ取ることができることを立証するものではありませんでした。[2][3]
広く使用されている13のDNA処理プログラムを別途調査した結果、研究者たちは不十分なセキュリティ慣行を発見し、3つのバッファオーバーフロー脆弱性を実証しました。研究室は外部の顧客からサンプルを受け取り、そのシーケンスデータを一連のプログラムに通す可能性があります。チームは、これらのファイルを扱うプログラマーに対し、サンプルを準備した可能性のある人物を考慮するよう求めました。チームは、当時シーケンシングシステムに対する攻撃は確認されていないとしながらも、より良い安全対策を強く求めました。[2][3]
研究の公開ウェブサイトで、研究者たちはこの実験が異なる種類の脅威のように聞こえる質問に答えました：これは誰かのゲノムを感染させるのか？いいえ。この配列には生物学的な意味はありませんでした。[2] 論文には、彼らが実際に作ったものの写真が掲載されています。それは合成されたエクスプロイトを収めた小さな実験用チューブです。どのコンピューターがそれを誤って処理する前に、誰かが正しい順序でそれを入手する必要がありました。[3]
