Analiza sygnałów chaotycznych do realizacji kryptograficznie bezpiecznego bezprzewodowego kanału komunikacyjnego

• Autorzy: Czernik P. , Winiecki W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of chaotic signals for cryptographically secure wireless communications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono właściwości sygnałów chaotycznych specyficznych do zastosowań w kryptograficznie bezpiecznej komunikacji bezprzewodowej dla rozproszonych systemów pomiarowo-sterujących, w szczególności bezprzewodowych sieci czujnikowych. Przeanalizowano zjawisko synchronizacji dwóch układów chaotycznych. Zaprezentowano analizę symulacyjną modeli generatorów sygnałów chaotycznych bazujących na nieliniowych układach dynamicznych, popartą wynikami eksperymentalnymi.

EN

This paper presents specific properties of chaotic signals applicable to cryptographically secure wireless communications. Chaotic signals have characteristics that significantly distinguish them from signals commonly used in wireless distributed measurement and control systems. The most important feature of the chaotic signal is its exponential sensitivity to initial conditions. Due to the finite measurement accuracy it is very difficult to predict the signal value after a certain time from the execution of the measurement. Moreover, it is very difficult to determine prior values of the signal having particular measurement result. Different characteristics of this type of electrical signals result in a number of potential ad-vantages which are as follows: low probability of transmission detection (capture), possibility of using occupied bandwidth, resilience to errors caused by multipath propagation, lower transmission power, possibility of coherent transmission and communication privacy. The paper deals with an analysis of the phenomenon of synchronization of two chaotic systems. The ob-tained simulation and experimental results of different chaotic signal generator models using nonlinear dynamical circuits are presented and discussed.

Słowa kluczowe

PL

sieci bezprzewodowe; sieci sensorowe; sieci autonomiczne; kryptografia; rozproszone systemy pomiarowo-sterujące; generatory liczb losowych; teoria chaosu; sygnały chaotyczne

EN

autonomous wireless sensor networks; distributed measurement and control systems; random number generators; chaotic theory; chaotic signals

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 9
• Strony: 785--788
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., schem., wzory

Twórcy

autor

Czernik P.

autor

Winiecki W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Ott E.: Chaos w układach dynamicznych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1997.
• [2] Olszyna J., Winiecki W., Adamski T.: Low-power modular reduction in GF (2m) for sensor networks. Proc. IDAACS, s. 351-355, 2011.
• [3] Czernik P.: Kryptograficzne generatory liczb losowych w rozproszonych systemach pomiarowo-sterujących małej mocy. Prace Instytutu Lotnictwa, s. 5-19, nr 6/2009 (201).
• [4] Pecora L. M., Carroll T. L.: Synchronization in chaotic systems. Phys. Rev. Lett. 64, 1990s. 821-824.
• [5] Fomin S. W., Kornfeld I. P., Sinaj J. G.: Teoria ergodyczna. PWN, 1987.
• [6] Kennedy M. P.: Chaos in the Colpitts Oscillator. IEEE Transactions on circuits and systems, Vol 41, 1994, s. 771-774.
• [7] Czernik P., Olszyna J., Winiecki W.: Methods for testing random number generators in low-power distributed measurement systems. Pomiary Automatyka Kontrola, numer 11, 2010, s. 1339-1341, listopad 2010.