Хаос-коммуникации

Хаос-коммуникации — это применение теории хаоса , целью которого является обеспечение безопасности при передаче информации, осуществляемой с помощью телекоммуникационных технологий. Для безопасной связи необходимо понимать, что содержимое передаваемого сообщения недоступно для возможных перехватчиков.

В условиях хаоса безопасность коммуникаций (т. е. конфиденциальность) основана на сложном динамическом поведении, обеспечиваемом хаотическими системами. Некоторые свойства хаотической динамики , такие как сложное поведение, шумоподобная динамика ( псевдослучайный шум ) и расширенный спектр , используются для кодирования данных. С другой стороны, поскольку хаос является детерминированным явлением, можно декодировать данные, используя этот детерминизм. На практике реализации устройств хаосной связи прибегают к одному из двух хаотических явлений: синхронизации хаоса или управлению хаосом .

Для реализации хаосной связи с использованием таких свойств хаоса требуются два хаотических генератора: передатчик (или ведущий) и приемник (или подчиненный). В передатчике сообщение добавляется к хаотическому сигналу, а затем сообщение маскируется хаотическим сигналом. Поскольку хаотический сигнал несет информацию, его также называют хаотичным носителем. Синхронизация этих осцилляторов аналогична синхронизации случайных нейронных сетей в нейронной криптографии .

При использовании синхронизации хаоса базовая схема устройства связи (Куомо и Оппенгейм, 1993) состоит из двух идентичных хаотических генераторов. Один из них используется как передатчик, а другой как приемник. Они соединены в конфигурации, в которой передатчик управляет приемником таким образом, что идентичная синхронизация хаоса достигается между двумя генераторами. С целью передачи информации в передатчике сообщение добавляется как небольшое возмущение к хаотическому сигналу, который возбуждает приемник. Таким образом, передаваемое сообщение маскируется хаотичным сигналом. Когда приемник синхронизируется с передатчиком, сообщение декодируется путем вычитания между сигналом, отправленным передатчиком, и его копией, сгенерированной в приемнике с помощью механизма синхронизации хаоса . Это работает, потому что, хотя выходной сигнал передатчика содержит хаотическую несущую плюс сообщение, выходной сигнал приемника представляет собой только копию хаотической несущей без сообщения.

Связь оптического хаоса

Хаосная связь добилась успеха в оптической связи .

Статьи

• Куомо, Кевин М.; Оппенгейм, Алан В. (5 июля 1993 г.). «Схема реализации синхронизированного хаоса с приложениями к коммуникациям». Письма о физических отзывах . 71 (1). Американское физическое общество (APS): 65–68. Бибкод : 1993PhRvL..71...65C . дои : 10.1103/physrevlett.71.65 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10054374 .