Французская Biomemory объявила о запуске DNA Shield — сервиса хранения и защиты данных. Компания открыла программу раннего доступа для организаций, которым требуется автономная и независимая защита критически важных цифровых активов. То есть информации, которая должна оставаться доступной и достоверной в течение лет и десятилетий вопреки угрозам, которые могут возникнуть сейчас или в будущем. DNA Shield является лишь первым из группы продуктов «молекулярных ИТ», которые намерена предложить компания.

Решение разработано таким образом, чтобы обеспечить возможность восстановления и проверки данных даже в условиях кибератак, организационных изменений, замены инфраструктуры и проверок со стороны органов власти. Клиент выбирает важную для него информацию и шифрует её. DNA Shield производит её кодирование в синтетическую ДНК, которая хранится автономно, офлайн, под строгим контролем. Для извлечения данных предусматривается процедура, которая запускается только в случае необходимости — механизмов регулярного или самостоятельного доступа клиентов к данным не предусмотрено.

Источник изображения: Biomemory

Среди возможных сценариев отмечается, в частности, помощь организациям в поддержании работоспособности систем восстановления ключей шифрования, даже если ими стали заниматься другие люди или поставщики услуг — решение дополняет аппаратные модули безопасности (HSM), но не выступает их заменой. DNA Shield поможет в защите наиболее ценной интеллектуальной собственности, создав автономные и независимые копии важных формул, технологических процессов или параметров проектов, утрата которых для компании недопустима.

Ещё один вариант применения DNA Shield — создание записей, целостность которых должна соответствовать нормативным требованиям. Независимая копия, защищённая от несанкционированных изменений, выступит доказательством, что критически важные записи с момента их утверждения не подвергались изменениям. Кроме того, это сценарий долгосрочного хранения эталонных записей — он окажется полезным для организаций, которым необходимо обеспечить хранение данных на срок дольше, чем существуют создавшие эти данные системы или сами организации.

В марте Biomemory приобрела активы у бостонской Catalog Technologies — «пионера в области хранения и обработки данных на основе ДНК». Это, отметили в компании, помогло объединить взаимодополняющие технологии, интеллектуальную собственность и экспертные наработки. Услуги хранения данных в ДНК также предлагали AtlasBase и Mimulus.

AtlasBase анонсировала платформу для молекулярных вычислений на базе Thalia — нового запатентованного CMOS-чипа, позволяющего создавать синтетическую ДНК в петабайтном масштабе. Благодаря интеграции биокремниевых слоёв и электрохимического синтеза непосредственно в полупроводниковую архитектуру на основе CMOS Thalia содержит 5,6 млрд участков электрохимического синтеза, что в 700 раз больше, чем ранее доступные чипы для синтеза ДНК, преодолевая ключевой технический барьер на пути к молекулярным вычислениям в ИТ-масштабе.

Компания отметила, что на фоне развития ИИ значительно выросли объёмы генерации и хранения данных. Для следующего поколения корпоративных вычислений требуется новая среда для хранения и обработки информации, которая дополнит, а не заменит традиционную кремниевую технологию. AtlasBase решает эту задачу с помощью платформы для молекулярных вычислений, которая использует синтетическую ДНК как для хранения данных, так и для вычислений в памяти, обеспечивая специализированную обработку данных в той же молекулярной среде.

Источник изображений: AtlasBase

Программный кодек преобразует цифровые данные в цепочки аминокислот — A, C, T и G — строительные блоки ДНК. После завершения кодирования код отправляется на биокремниевую платформу AtlasBase. С помощью химического процесса, известного как полимеразная цепная реакция (ПЦР), создаются недорогие копии ДНК. ДНК обезвоживается и герметично упаковывается в капсулы из нержавеющей стали, которые хранятся на складе AtlasBase или у заказчика. При необходимости декодирования коммерческий секвенатор считывает ДНК и преобразует код A, C, T, G обратно в цифровой файл.

Построенный с использованием существующих технологий массового производства, Thalia может масштабироваться, позволяя сделать молекулярную инфраструктуру коммерчески масштабируемой для корпоративных ИТ-систем и проектов ЦОД уровня гиперскейлеров. Платформа обеспечивает эффективное архивирование огромных объёмов корпоративных данных в синтетическую ДНК для обеспечения сверхвысокой плотности и долговечности хранения. Также она может использоваться для вычислений на основе ДНК для решения специализированных задач оптимизации и поиска данных, которые «выигрывают от эффективной массово-параллельной обработки».

Сообщается, что архив объёмом в петабайты помещается в капсулу размером 7​×​18 мм. AtlasBase сообщила, что объём хранения данных начинается со 100 Тбайт на единицу занимаемой площади (соответствующей формату LTO) и позволяет масштабироваться до 5 Эбайт в тех же габаритах. Для сравнения, это соответствует ёмкости (с учетом сжатия) одного картриджа LTO-10. План LTO изначально предусматривал выпуск поколения LTO-14 с ёмкостью до 913 Тбайт (в сжатом виде), хотя вендоры уже скорректировали свои планы в сторону уменьшения. ​Тем не менее речь идет о ёмкости, превышающей показатели LTO на порядок при тех же габаритах системы, отметил ресурс Blocks​&​Files.

AtlasBase сообщила, что может создавать синтетические молекулярные данные в больших масштабах с помощью своего 3-слойного биокремниевого устройства, которое управляет биохимическими процессами с помощью CMOS-матрицы. Билл Баггелаар (Bill Baggelaar), бывший технический директор Sony Pictures Entertainment, отметил, что AtlasBase не ограничивается архивированием: она превращает ДНК в молекулярную платформу, способную как хранить данные, так и выполнять на их основе вычисления совершенно по-новому.

AtlasBase предлагает программы раннего доступа к молекулярным вычислениям и хранению молекулярных данных для избранных партнёров и клиентов на своей платформе молекулярных вычислений. Первоначальные области применения включают цифровое сохранение данных, корпоративные архивы и решение сложных задач оптимизации в таких отраслях, как медиа, финансовые услуги, логистика, производство, научные исследования и разведка полезных ископаемых. Похожие решения предлагают Mimulus и Biomemory. Эксперты отмечают, что подобные системы пока всё-таки далеки от коммерческого успеха.

Компания Mimulus сообщила о создании карты хранения данных Glacier Storage Card размером с банковскую карту, использующей кодирование данных молекулярной ДНК. Компания обещает, что новинка сможет хранить до 1 Эбайт данных не менее 10 тыс. лет.

Mimulus разрабатывает технологию т.н. молекулярного архивирования (MAT) с использованием ДНК-хранилищ, обеспечивающую обычную для ДНК-хранилищ долговечность (>99,9999% целостности файлов после 10 тыс. лет), высокую плотность, невосприимчивость к вредоносным программам, воздушный зазор, химическую стабильность, отсутствие необходимости пересборки хранилища (resilvering) и низкое энергопотребление.

Разработанная Mimulus технология позволяет сжимать двоичные данные и кодировать их посредством кастомного алгоритма в последовательности оснований ДНК (A, T, G, C). Они синтезируется в нити ДНК с использованием собственной платформы Mimulus MAT CMOS, позволяющей собирать молекулы ДНК с высокой производительностью (данные не приводятся). Синтезированная ДНК помещается в карту Glacier Data Storage Card.

Источник изображения: Mimulus

Однако как такового привода нет. Клиенты загружают свои файлы для архивирования на портал Mimulus, а через некоторое время получают запакованную карту Glacier. Когда клиенту потребуется извлечение данных, карта отправляется обратно Mimulus, сотрудники которой вскрывают контейнер, извлекают ДНК с помощью запатентованного биологического праймера, секвенируют его, восстанавливают двоичные данные и отправляют их клиенту в течение 48 ч. с момента получения карты. При этом не уточняется, получают ли клиенты свои карты назад после этого процесса, и могут ли они выбирать отдельные файлы для восстановления.

Mimulus заключила соглашение с GenScript Biotech, поставщиком технологий синтеза ДНК на основе CMOS, о создании «первого в мире хранилища для молекулярного архивирования». GenScript имеет валидированную производственную платформу, способную параллельно синтезировать 8 млн олигонуклеотидов на одном чипе. Mimulus предлагает для предварительного резервирования три варианта Glacier Storage Card: GB (ёмкость до 1 Тбайт), TB (до 1 Пбайт) и PB (до 1 Эбайт). Сайт Blocks & Files отметил нестыковки: в одном месте указано, что ёмкость карты PB составляет до 1 Эбайт, в другом — что до 2,4 Эбайт.

Французская компания Biomemory, специализирующаяся на разработке решений в области СХД на основе ДНК для IT-индустрии и кибербезопасности, объявила о приобретении активов у Catalog Technologies, «бостонского пионера в области хранения и обработки данных на основе ДНК». Хранение данных на основе ДНК подходит для архивирования, регулируемых и обучающих наборов данных для ИИ, а также для записей о соответствии требованиям и критически важных резервных копий, пишет Blocks & Files.

Обе компании разрабатывают технологии хранения данных на основе ДНК, которые кодируют цифровую информацию в синтетическую ДНК, полученную из бактерий, и редактируют её с помощью ферментов. Обе используют сопоставление цифровых данных с биобезопасными (защищёнными от несанкционированного доступа, кражи или утечки) блоками ДНК вместо попарного синтеза ДНК. Это позволяет повысить скорость чтения и снизить количество ошибок, а также открывает возможности для поиска и вычисления непосредственно в структурах данных ДНК.

Источник изображения: Biomemory

Catalog первой на рынке создала промышленные машины для записи данных на ДНК — в 2018 году она представила первый прототип устройства Shannon. Также Catalog запатентовала метод поиска данных в СХД на основе ДНК. Biomemory разрабатывает картриджи для хранения данных на основе ДНК, которые совместимы с существующим «железом» и ПО. «Мы работаем над оборудованием, которое можно устанавливать в стойку и которое по форм-фактору подходит для ЦОД», — сообщил ресурсу Techtarget Оливье Ловре (Olivier Lauvray), вице-президент по индустриализации и партнёрским отношениям в Biomemory. Biomemory позиционирует своё решение как ещё один уровень хранения с S3-доступом.

В Biomemory сообщили, что технологии компаний «синергетически дополняют друг друга, сочетая ферментативную биозащищённую (защищённую от воздействия опасных биологических факторов) сборку блоков ДНК с масштабируемой высокоскоростной печатью, высокопроизводительным считыванием и низким уровнем ошибок». Сделка также расширяет присутствие в Северной Америке Biomemory, получившей офис в Бостоне и ключевых экспертов из Catalog для исследований и разработки, производства и поддержки.

Благодаря сделке Biomemory сможет ускорить внедрение решений корпоративного уровня для безопасного хранения и обработки данных ДНК, и, используя свой запатентованный метод массового производства биобезопасной ДНК и ферментных расходных материалов, обеспечить конкурентоспособные операционные затраты (OpEx). Модульная, дружественная к ИТ-инфраструктуре архитектура и протокол квалификации, аналогичный ISO, позволяют быстро адаптироваться к приобретенной технологии, ПО и оборудованию.

Источник изображения: Catalog

Biomemory DNA Card — запатентованный контейнер для надёжного хранения данных в течение 50, 100 или 150 лет с низким показателем неисправимых ошибок (UBER) и уникальным способом обеспечения пожизненной читаемости — в сочетании с решениями Catalog поможет быстро создать новые коммерческие решения для хранения данных или обеспечения кибербезопасности. Согласно пресс-релизу, многослойные решения для 3D-печати от Biomemory в сочетании с крупномасштабной высокопроизводительной печатью от Catalog ускорят уплотнение и миниатюризацию ДНК-хранилищ.

Biomemory стремится стать первым поставщиком ДНК-хранилищ данных, развёрнутых в ЦОД. Первые коммерческие решения с использованием приобретённых активов компания планирует запустить во II половине 2026 года. По словам Ловре, потребуется примерно год, чтобы воспользоваться всеми разработками Catalog, и ещё два-три года, чтобы запустить производство принтеров и ДНК-карт для закупки предприятиями. В 2027 году Biomemory планирует построить и эксплуатировать собственные ЦОД для предложения клиентам в качестве услуги.

Брент Эллис (Brent Ellis), ведущий аналитик Forrester Research, считает, что Biomemory предстоит преодолеть ещё немало препятствий, прежде чем она сможет выпустить коммерчески жизнеспособный продукт или услугу. Первая из проблем — наличие потенциального рынка для хранения данных ДНК. Эллис утверждает, что рынок слишком мал и большинству корпоративных организаций не нужна такая долговременная сохранность данных. «Более того, по прошествии определённого времени наличие данных становится обузой», — отметил он.

Источник изображения: SNIA

Хранение данных в ДНК также имеет практические проблемы, такие как гораздо более низкая скорость чтения/записи по сравнению с конкурирующими методами долговременного архивирования, необходимость в специализированном оборудовании и ещё не достигнутые прорывы в масштабировании. В отчёте SNIA от 2025 года выражались аналогичные сомнения относительно возможности коммерциализации СХД на основе ДНК до конца этого десятилетия. Microsoft прекратила участие в разработке ДНК-хранилищ, отметив, что это «просто не даёт ожидаемого прироста на порядки». «Сторонники хвалили экстремальную плотность, но неясно, насколько это вообще актуально», — передаёт TechRadar.

К тому же, есть конкурирующие предложения, например, доступное голографическое хранилище данных компании HoloMem, недавно завершивший первое пробное развёртывание своей системы хранения HoloDrive в существующей ленточной библиотеке. Компания намерена сделать голографическое хранение пригодным для массового производства к 2027 году. Хранение ДНК на порядки менее плотное, чем при использовании голографии, в то время как HoloMem и конкурирующие поставщики уже находятся в терабайтном диапазоне, отметил аналитик.

DNA Data Storage Alliance, сообщество при ассоциации SNIA (Storage Networking Industry Association), подготовило обзор технологии хранения данных на основе синтетических ДНК. В числе прочего, рассматриваются технологии кодирования/декодирования информации, метрики готовности к коммерческому использованию и основные вызовы, сообщает Blocks & Files.

Данные в ДНК кодируются с помощью четырёх нуклеотидов: аденина (A), гуанина (G), цитозина (C) и тимина (T). Они формируют спираль биополимерной молекулы. Данные в этом случае могут храниться в очень небольшом объёме и веками. Хранение данных в ДНК уже неоднократно опробовано экспериментально, но невысокая скорость записи и чтения, а также размеры оборудования для этого, его большая сложность и высокая стоимость пока не позволяют даже мечтать о коммерчески успешном продукте.

Источник изображения: SNIA

В обзорном документе выделены пять ключевых вызовов:

• Низкая скорость записи/чтения из-за химической природы реакций;
• Высокая совокупная стоимость владения (TCO);
• Надёжность носителя и сохранность данных;
• Био- и информационная безопасность;
• Стандартизации.

Авторы доклада подчёркивают, что скорость передачи данных в традиционных накопителях заметно выше и значительно превышает возможности биотехнологических методов чтения и записи ДНК. Увеличение скорости — одна из фундаментальных задач. Поскольку речь идёт о медленных химических реакциях, достигнуть роста скорости можно было бы масштабированием параллельных операций записи/чтения. Кроме того, нужно уменьшать совокупную стоимость владения.

Документ заключает, что технология хранения данных в ДНК находится на ранней стадии развития и пока далека от коммерциализации, но базовые процессы записи/чтения, а также хранения информации уже доказали работоспособность и возможность масштабирования платформ. Более того, непрекращающиеся инвестиции в технологии работы с ДНК помогут дальнейшим инновациям.

Источник изображения: SNIA

Ожидается, что ДНК-хранилища дополнят, а не заменят существующие технологии архивирования, позволяя создавать относительно недорогие долгосрочные хранилища зеттабайтного уровня. Предполагается, что сценарии прикладного использования технологии появятся в ближайшие три-пять лет. По оценкам Blocks & Files, ключевыми игроками станут Biomemory, Catalog и Atlas Data Storage.

Есть и другие перспективные альтернативы. Так, HoloMem предложила недорогую и эффективную замену LTO и другим системам — 200-Тбайт картриджи HoloDrive, которые прослужат не менее 50 лет.