当前对生物数据进行研究与应用时,面临着多生物中心数据多源异构、数据量庞大和缺乏隐私保护的问题,使得多方用户在文件管理或数据共享时面临诸多不便。本文的研究通过将计算机技术、密码学技术与生物数据相结合,对其进行适合该场景的方案设计和算法改造,能够更有效地实现数据管理和应用研究,更好的进行共享数据的保护和研究。本论文在调研和分析现有生物数据应用现状的基础上,分为三个方向对上述问题进行了研究:首先提出一种统一多生物中心和数据模型文件分级管理方案,随后提出一种生物文件加密管理方案和基于差异版本的同态加密文件的连接技术,最后在此基础上,提出了在同态加密密文域上的实现序列检索的方案。首先,针对多源异构的数据存储现状,设计建立物理层分散、逻辑层统一的分级文件管理和索引方案,实现全局文件管理统一入口,在管理能力和查找效率上实现了提升。其次,针对生物文件高量级、多版本、强隐私的特性,提出了基于位加密和同态加密的简洁存储和安全管理的技术。定义标准文件、差异文件等文件形式,缩减多版本文件的数据存储量,并利用位同态的特性实现密文文件的版本合并和修改操作,通过实验验证实现了减少存储量同时保障数据安全性的能力。随后,针对生物数据研究常用的序列检索操作和密文域上的检索困难性,对原始生物数据进行数字化转化后,使用结合改进kmp算法和同态加密的密文数据序列搜索方法。实现在强安全性前提下同时完成序列搜索操作,通过对比实验验证了本方案的有效性。本文将计算机技术、密码学技术应用于生物数据的文件管理和受限访问,完成算法、方案设计和基本实践。在实验室环境中,本文提出的三项方案能够实现对现有问题的解决,即实现数据的简洁管理、安全保护和密文搜索,并对同类型数据有一定的普适性。后续研究中可以在性能方面做进一步优化。