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PSEUDO-RANDOM SIGNALS GENERATOR AND SECURE COMMUNICATIONS SYSTEM CONTAINING SUCH GENERATOR (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.2848623.A1
Fecha publicacion
10/08/2021
Numero solicitud
ES20210030538
Fecha presentacion
11/06/2021

En detalle

Resumen

The present invention relates to a pseudo-random signal generator and a secure communication system containing said generator. Both the emitter and the receiver of the system contain the pseudo-random signal generator that consists of a phase difference detector fed by the signals of two coupled chaotic oscillators. Encryption consists of masking the message or plain text, divided into blocks, in the difference of phases to form the encrypted message that is sent to the receiver through the communication channel. The receiver uses the same static key as the sender, to synchronize its oscillators with those of the sender by means of a pair of dynamic keys that are generated and sent by the sender through two synchronization channels. Therefore, the phase difference at the receiver will be the same as at the sender and the sender will be able to decipher the message. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 1. Generador de señales pseudoaleatorias, caracterizado por que comprende dos oscilado­ res caóticos configurados con vectores de estado iniciales distintos y aleatorios, en el instante inicial en el que comienzan a oscilar, y con un acoplamiento configurado para alcanzar la sin­ cronización de fase de los osciladores, estando la salida de los osciladores conectada a un detector de diferencia de fases, configurado para calcular la diferencia de fases absolutasd(t)entre los dos osciladores respecto a un instante de referencia t rcf,t’ cuya diferencia de fases calculada constituye la salida del generador. 2. Sistema de comunicaciones seguras que envía una información cifrada de un mensaje desde un emisor (10) a un receptor (20), donde el emisor está configurado para dividir dicha información del mensaje m (r) enMbloques contiguos, donde cada bloque m ¡(r) es cifrado durante un í-ésimo ciclo que se divide en dos intervalos de tiempo: un intervalo asíncrono, que abarca desde el instante inicialtz0hasta el instante de referencia t*cf; y un intervalo sincronizado, que abarca desde t*cf hasta el instante finalfñn,comprendiendo además el sistema: • dos generadores de señales pseudoaleatorias gemelos (5, 15), según la reivindicación 1, uno contenido en el emisor y otro en el receptor, estando el generador de señales pseudoaleatorias (15) del receptor (20) configurado para que sus osciladores alcancen la sincronización de fase completa con los osciladores del generador del señales pseudoaleatorias (5) del emisor (10) durante el intervalo asíncrono, empleando una pareja de claves dinámicas públicas, cada una contenida en una señal de sincronización Si (t ) y s2(t) generadas por el emisor, y que envía a través de sendos canales de sincronización (23, 24), • dos acopladores (19, 21) incluidos en el receptor, cada uno de los cuales recibe una de las señales de sincronización, para sincronizar cada oscilador del receptor con su gemelo correspondiente en el emisor, • un codificador (7), contenido en el emisor, configurado para combinar la señal pseudoaleatoria r E(t) de la salida de su detector de diferencia de fases (4) con la señal de información mE(t) que contiene el mensaje m (r) dividido en bloques por un búfer de entrada (6), y generar en su salida la señal cifrada s(t) que se envía al receptor a través del canal de comunicación (22), • un decodificador (17), contenido en el receptor, configurado para combinar la señal pseudoaleatoria de la salida de su detector de diferencia de fases (14) con la señal cifrada recibida s(t) y generar en su salida la señal de información recuperada m R(t), que contiene la secuencia de bloques m¿(r) que son concatenados por un búfer de salida (16) del receptor para conformar el mensaje m (r) descifrado, • dos generadores de un parámetro (8, 18), uno contenido en el emisor y el otro en el receptor, que contienen un mapa caótico que son gemelos en el emisor y receptor para generar una misma secuencia de valores de un parámetro de cada oscilador del emisor y receptor, que se repite en cada ciclo de cifrado de los bloques del mensaje. 3. Sistema, según la reivindicación 2, donde el generador de señales pseudoaleatorias (5) del emisor comprende una fuente de entropía (9), configurada para generar los distintos estados aleatorios iniciales u ^1 (t0) y u^2(t0) de los osciladores al inicio del ciclo de cifrado de cada bloque m ¡(r) del mensaje, estando el generador de un parámetro (8) del emisor, configurado para variar un parámetro c de los osciladores (1, 2) durante el proceso de cifrado, y donde cada uno de los osciladores del emisor está configurado para generar una de las señales de sincronización, cada una de las cuales conforma una clave dinámica pública y única para cada bloque del mensaje, que se envían durante el intervalo asincrono al receptor (20) por los canales de sincronización (23, 24), donde el detector de diferencia de fase (4) del emisor está configurado para comenzar a calcular la diferencia de fases0lE(t) a partir del instante de referencia t*cf tomando como fase de referencia la fase relativa de cada oscilador en ese instante, conformando la salida del detector de diferencia de fases (4) del emisor la señal aleatoria definida por <img class="EMIRef" id="34c6cee2-122e-4b25-9059-66d936ad99dc-imgf000018-0001" /> 4. Sistema de comunicaciones, según la reivindicación 3, donde cada clave dinámica de cada bloque del mensaje comprende una señal de cada oscilador del emisor excluyendo las condi­ ciones iniciales aleatorias, y estando el receptor configurado para sincronizar sus osciladores con los del emisor a partir de dichas claves dinámicas de las señales de sincronización, y generar las mismas señales que el emisor durante el intervalo sincronizado. 5. Sistema de comunicaciones, según la reivindicación 2, donde los ociladores caóticos (11, 12) del generador de señales pseudoaleatorias (15) del receptor, tienen estados iniciales uR i(tg) y uR2(t'0) arbitrarios en el instante inicialt'0en el que el receptor comienza la escucha de los canales de comunicación (22) y de sincronización (23, 24), estando el generador de un parámetro (18) del receptor configurado para variar un parámetro c de los osciladores durante el proceso de descifrado, y donde el detector de diferencia de fase del receptor está configurado para comenzar a calcular la diferencia de fases 6^(t) a partir del instante de referencia t*cf tomando como fase de referencia la fase relativa de cada oscilador en ese instante, conformando la salida del detector de diferencia de fases (14) del receptor una réplica de la señal aleatoria que se genera en el emisor definida por <img class="EMIRef" id="34c6cee2-122e-4b25-9059-66d936ad99dc-imgf000018-0002" /> 6. Sistema de comunicaciones, según la reivindicación 2, donde la señal de información generada por el búfer de entrada (6) del emisor comprende la secuencia de bloques en los que se divide el mensaje para ser enviados durante el intervalo sincronizado, quedando definida por j mÁT)si 4 f < í < 4 i mE(í) = < ^0 en otro caso, donde el bloquem ^ r )definido en el intervalo i < r <t¿tiene una duración A r inf0n - tí- i que debe ser menor o igual a la duración del intervalo sincronizado A tsinc = í^n- t ircf, siendo el mensaje completo m (r) = |J¿ m ¡(r) coni = 1 , ... , M. 7. Sistema de comunicaciones, según la reivindicación 2, donde el decodificador (17) del receptor está configurado para generar la señal de información recuperada y recuperar el mensaje completo, únicamente cuando se inicia la escucha de los canales de sincronización y de comunicación al inicio de la transmisión,t'0< y de forma continuada hasta, al menos, el instantetffn,y cuando el tiempo de escucha es menor al tiempo de transmisión del mensaje, realiza una recuperación parcial del mensaje, quedando la señal definida por mR(i)Jm ¿(r) Si t(.cf < í < ífln y 0en otro caso. 8. Sistema de comunicaciones seguras, según la reivindicación 2, donde el mapa caótico de los generadores del parámetro c 8, 18) de los osciladores del emisor (10) y receptor (20), están configurados para cambiar el valor del parámetrocen intervalos de tiempo fijos Atcmenores que el intervalo asincrono, donde el intervalo de tiempo de cada í-ésimo ciclo se divide enNsubintervalos, tal que la duración total de un ciclo es A tcici0 =N A t c,en el que a cada subintervalo desden =0 hastan = N -1, le corresponde un valor de c que se obtiene mediante la funcióncn+1 = ip(cn,vn-, p),siendovnel n-ésimo valor del mapa caótico ypun parámetro del mismo que forma parte de una clave estática secreta almacenada en el emisor y receptor y de la que también forman parte los valores iniciales c0 yv0, y siendo la funciónipuna secuencia deNvalores del parámetro c para que los osciladores conserven siempre su comportamiento caótico, estando el receptor configurado para sincronizar sus osciladores completamente con los del emisor únicamente cuando su clave estática secreta coincide con la del emisor, permitiendo descifrar los bloques del mensaje.

Etiquetas

Inventores
Pisarchik AlexanderMartín Pasquín Fco JavierChholak Parth
Solicitantes
Universidad Politécnica de MadridSmart Human Capital S L
Clasificacion ipc
H04L 9/ 12 A IH04L 9/ 16 A I
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