个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补1个0， 补足为一行％，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补1个1，补足为一行ai，对于 最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补1个0,直至补足为一行&1，将所有 得到的％按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A = {a d ahX aw，其中，ah是矩阵A的高度， aw是矩阵A的高度；
[0041] 第一噪声模块22,实时地记录钥匙端无线装置210监控预设频率的短波得到的幅 值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CT1 ;
[0042] 第一加扰模块24,用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CT1中依 次取第一随机函数R(l)个元素插入到矩阵A中得到矩阵B = {bJbhXbw，
[0043] 其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数R(l) = CT1S% 64， CTlsS从第一噪声数据序列CT1中依次取得的数；
[0044] 噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍；
[0045] 第三噪声模块52,实时地记录钥匙端无线装置210监控预设频率的短波得到的幅 值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3 ;
[0046] 第三加扰模块54,用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密 数据：矩阵C = {cst}chXcw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C的高度。
[0047] 机床端无线装置110和钥匙端无线装置210均用于监测相同预设频率的无线短 波，以得到第一噪声序列CT1和第三噪声序列CT3 ;
[0048] 解密装置120用于以来自机床端无线装置110的噪声数据和来自机床端预存的第 二噪声序列CT2,对来自加密装置220的加密数据执行上述加密装置220的加密运算的逆运 算；
[0049] 验证装置130用于将解密装置120对来自加密装置220的加密数据进行逆运算得 到的数据与机床端的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。
[0050] 本发明的加密机制比较复杂，由硬件来实现随机序列，因此有高度的安全性。
[0051] DNA作为生物的基本遗传物质，DNA的检测在生物技术、环保、生命科学等领域都 有重大应用价值。DNA传感器的研究在国内外受到广泛的关注。表面等离激元共振传感 器（SurfacePlasmonResonance, SPR)是金属表面的等离激元波親合照射光产生的一种共 振现象，金属薄膜表面介电常数和厚度的变化会影响SPR共振曲线的变化，从而实现金属 表面介质环境变化的传感。具有实时、原位和免标记检测、检测快速、灵敏度高，检测极限 (limitedofdetection, L0D)低等特点，目前主要用于医药、生物、化学、食品等领域的研究 应用，可免标记检测蛋白质，DNA等物质。但是，由于传统检测单链DNA的方法是在SPR芯 片表面固定探针单链DNA(ssDNA)分子，利用碱基序列匹配方法捕获样品溶液中的目标单 链DNA，从而实现检测目的。
[0052] 石墨烯是2004年发现并迅速发展的一种新型材料，广泛应用于医药、生物、化学、 电子、物理等领域。石墨稀被氧化可以形成氧化石墨稀（Graphene0xide，G0)，表面带有羧 基、羟基等含氧官能团，可以溶于水，与ssDNA能够由氢键和π-π键相互作用而稳定结合， 结合力远大于双链DNA(dsDNA)与G0的结合力。
[0053] 本发明微流控芯片的设计主要出于对以下几点的考虑：
[0054] 生物传感器是以生物材料或其衍生物作为分子识别元件的分析器件，具有专一性 强、灵敏度高、分析过程简便等优势；微流控芯片实验室是在数平方厘米的芯片上构建的具 有混合、分离、反应、检测等实验室操作综合功能的一体化平台，具有微型化、集成化、自动 化、试剂能源低耗化等优势。
[0055] 微流控芯片实验室，又称为微流控芯片（MicrofluidicChip)或芯片实验室 (LabonaChip)，是指在几平方厘米或更小的芯片上构建的微型化、集成化、自动化的化学、 生物学实验平台图。微流控芯片在微升或纳升尺度操控流体，使物质之间相互作用，从而实 现物质、能量、信息的传递，达到所需的物理、化学或生物学效应。
[0056] DNA生物传感器
[0057] 是指将生物材料及其衍生物作为分子识别元件，通过换能元件将规定的被测量转 换成可用输出信号的器件或装置A生物传感器。
[0058] DNA生物传感器就是以分子作为生物传感器的分子识别元件，换能元件将分子识 别行为转变为光学、电化学等可检测的信号的器件。根据分子识别过程的不同，将通过碱基 互补配对原理进行识别的称之为狭义上的生物传感器，主要用于基因分子的检测；将通过 空间立体构象进行特异识别的寡核苷酸链（核酸适配体）称之为核酸适配体生物传感器， 能用于化学小分子、蛋白质等生物大分子、甚至细胞的检测。
[0059] FRET 技术
[0060] 焚光共振能量转移（Fluorescenceresonanceenergytransfer, FRET)是一种依赖 距离的荧光猝灭现象，原因是在两个不同的荧光分子中，其中一个荧光分子的发射谱与另 一个荧光分子的吸收谱的波长存在重叠现象，当二者之间达到合适的距离时，处于激发态 的供能量发光团，通过非辐射的偶极相互作用，将能量传递给合适的受能量基团。荧光共振 能量转移主要存在两种作用机理：一、在供能量体的单重态与受能量体的单重态之间的共 振能量转移，是的主要作用机理，在二者相距lnm到10nm的距离中起主导作用；二、在供能 量体的三重态与受能量体的单重态之间的共振能量转移，有效范围为lnm到1. 5nm。
[0061] FRET发生需要满足四个条件：一、能量供体基团与能量受体基团距离不超过 10nm;二、能量供体基团的发射谱波长范围与能量受体基团的激发谱波长范围能够有效重 叠；三、能量供体的荧光量子产率要足够高；四、能量供体基团与受体团的偶极具有合适的 相对方位取向。
[0062] 纳米生物传感器
[0063] 广义上，在纳米尺度上发挥生物传感功能的天然或人工器件都可归为纳米生物传 感器，如生物体内的各种纳米级结构的天然传感器及分子机器、人工设计的分子信标、各种 纳米材料参与的生物传感过程等。狭义上，纳米生物传感器是指纳米材料与生物材料共同 完成识别、换能、信号定量输出过程的分析器件。
[0064] 核酸适配体
[0065] 核酸适配体（Aptamer)是指利用指数富集配体系统进化（SystematicEvolutiono fLigandsbyExponentialenrichment, SELEX)技术，从人工合成的寡核苷酸文库中筛选得到 的能够与靶分子特异结合的寡核苷酸链。核酸适配体可以通过G-C、A-T (或A-U)碱基配对 而形成茎环、发夹、口袋、G-四链体等多种空间结构。与靶分子相互作用时，可以通过自适 应的诱导契合变化和折叠，与靶分子形成稳定的复合物。核酸适配体与靶分子的识别结合 作用包含了构象形状的互补作用、芳香化合物的堆砌作用、带电基团的静电作用及氢键作 用等.
[0066] 图4示意了基于氧化石墨烯的纳米生物传感器对基因的特异检测的基因原理：当 修饰有荧光基团FAM的单链DNA分子探针与氧化石墨烯接触后，氧化石墨烯吸附单链DNA， 并造成FAM荧光的猝灭；当加入目标基因后，由于碱基互补配对原则，形成双链DNA，并从氧 化石墨烯表面脱落，恢复荧光，从而达到检测目标基因的目的。
[0067] 这个过程的分子机制是基于氧化石墨烯的独特的电子结构与化学性质：一、氧化 石墨烯对单链DNA有强烈的吸附作用，但是对双链的吸附却很弱。这是因为氧化石墨烯 Ji-Ji共辄效应对碱基和芳香族化合物具有强烈的吸附作用，进而对单链DNA产生吸附；与 之相反的是，互补DNA链的加入会改变单链的构象，而且由于双链DNA表面具有大量的负电 荷，与同样覆盖负电荷的氧化石墨烯产生排斥，从而不利于氧化石墨烯对DNA双链的吸附。 二、氧化石墨烯对荧光分子的猝灭作用。氧化石墨烯由于具有sp2杂化的晶域，当其与荧光 分子结合时，发生焚光共振能量转移（FRET)，从而猝灭焚光。
[0068] 原始样品主要是取自使用者的体液，例如唾液等。本实施例将DNA技术和石墨烯 技术利用到加密当中，实现了身份验证，在加强安全性方面取得了意料不到的效果，并且在 加密效率上也让人意料不到。
[0069] 本发明第一噪声序列和第三噪声序列都来自于硬件接口，基本不需要运算生成， 所以非常节省运算能力，使得加密解密具有很快的运算速度。
[0070] 对于图2的实施例，发明人做了改进，并设计了以下更优选的实施例。
[0071] 优选的，所述微流控芯片由4层组成，第一层为基片，防止漏液；第二层由混合区， 进液区，出液区组成，第三层为检测区和连接各区域的梯形形连接口，第四层为掩膜；采用 等离子氧化键合法使基片与第一层结构封接；各层的芯片结构由光刻法制成。
[0072] 优选的，所述微混合器区具有微混合器通道，其被设计成为W形通道；所述W形通 道的宽度为350 μ m，拐角的角度为90度，共6个拐角单元；凸脊的宽度为50 μ m，拐角的角 度为120度，在Z形通道中每个直通道部分有5个平行的凸脊，在相邻通道的凸脊交错排