本文分析了 SecureDNA 系统的安全设计、工程与实现。SecureDNA 是一个用于 DNA 合成仪的危险序列筛查系统，它通过新颖的密码学手段在查询过程中隐藏订单请求和危险数据库的内容。作者基于版本 1.0.8 的源代码，对密钥管理、证书基础设施、认证和速率限制机制进行了深入剖析，并首次采用形式化方法分析了其互认证、基础请求和豁免处理协议。研究发现，尽管密码学算法本身未被攻破，但自定义的互认证协议 SCEP 仅实现了单向认证：危险数据库和密钥服务器无法确认与其通信的对端身份。这一结构性弱点违反了纵深防御原则，使得攻击者在合成仪连接到恶意或受损的密钥服务器或哈希数据库时，能够绕过保护危险数据库机密性的速率限制。此外，还存在另一个结构性弱点：由于密码学绑定不足，系统无法检测到 TLS 通道内来自危险数据库的响应是否被修改。因此，如果合成仪在同一个 TLS 会话中重新连接数据库，攻击者可以在不破坏 TLS 的情况下重放或交换数据库响应。虽然当前实现不允许此类重连，但消除底层结构性弱点是更健壮的安全工程做法。作者提出了缓解措施并进行了验证，包括增加强绑定。软件版本 1.1.0 已采用其提出的 SCEP+ 协议修复 SCEP。该研究为生物安全领域关键基础设施的协议设计提供了重要参考，适合安全研究人员、协议设计者及生物技术安全工程师阅读。