Komunikacja chaosu

Komunikacja chaosu to zastosowanie teorii chaosu , które ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa w przekazie informacji realizowanym za pomocą technologii telekomunikacyjnych. Bezpieczna komunikacja wymaga zrozumienia, że ​​treść przesyłanej wiadomości jest niedostępna dla ewentualnych podsłuchujących.

W chaosie bezpieczeństwo komunikacji (tj. prywatność) opiera się na złożonych dynamicznych zachowaniach zapewnianych przez chaotyczne systemy. Niektóre właściwości dynamiki chaotycznej , takie jak złożone zachowanie, dynamika podobna do szumu ( szum pseudolosowy ) i widmo rozproszone , są wykorzystywane do kodowania danych. Z drugiej strony, chaos jest deterministycznym , dzięki temu determinizmowi możliwe jest dekodowanie danych. W praktyce implementacje urządzeń komunikacji chaosu odwołują się do jednego z dwóch zjawisk chaotycznych: synchronizacji chaosu lub kontroli chaosu .

Aby zaimplementować komunikację chaosu przy użyciu takich właściwości chaosu, wymagane są dwa chaotyczne oscylatory jako nadajnik (lub master) i odbiornik (lub slave). W nadajniku wiadomość jest dodawana do chaotycznego sygnału, a następnie wiadomość jest maskowana w chaotycznym sygnale. Ponieważ przenosi informacje, chaotyczny sygnał jest również nazywany nośnikiem chaotycznym. Synchronizacja tych oscylatorów jest podobna do synchronizacji losowych sieci neuronowych w kryptografii neuronowej .

Gdy używana jest synchronizacja chaosu , podstawowy schemat urządzenia komunikacyjnego (Cuomo i Oppenheim 1993) składa się z dwóch identycznych chaotycznych oscylatorów. Jeden z nich służy jako nadajnik, a drugi jako odbiornik. Są one połączone w konfiguracji, w której nadajnik steruje odbiornikiem w taki sposób, że identyczną synchronizację chaosu między dwoma oscylatorami. W celu transmisji informacji, w nadajniku, wiadomość jest dodawana jako małe zakłócenie do chaotycznego sygnału, który napędza odbiornik. W ten sposób przesyłana wiadomość jest maskowana chaotycznym sygnałem. Gdy odbiornik synchronizuje się z nadajnikiem, wiadomość jest dekodowana poprzez odejmowanie sygnału wysłanego przez nadajnik od jego kopii wygenerowanej w odbiorniku za pomocą mechanizmu synchronizacji chaosu . To działa, ponieważ podczas gdy wyjście nadajnika zawiera chaotyczną nośną plus wiadomość, wyjście odbiornika jest tworzone tylko przez kopię chaotycznej nośnej bez wiadomości.

Komunikacja w chaosie optycznym

Komunikacja chaosu odniosła sukces w komunikacji optycznej .

Artykuły

•    Cuomo, Kevin M.; Oppenheim, Alan V. (1993-07-05). „Implementacja obwodu zsynchronizowanego chaosu z aplikacjami do komunikacji”. Fizyczne listy przeglądowe . Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne (APS). 71 (1): 65–68. Bibcode : 1993PhRvL..71...65C . doi : 10.1103/physrevlett.71.65 . ISSN 0031-9007 . PMID 10054374 .