Resumen
Secure communication system based on multi-stability. A secure communication system based on multi-stability consisting of transmitter/receiver based on multi-stable chaotic oscillators and two public/private communication channels is disclosed. The private allows synchronizing the transmitter and receiver oscillators. Identical chaotic switches in emitter and receiver change the initial conditions of the oscillators discreetly with intervals shorter than the synchronization time, functioning as secret keys allowing the change of chaotic attractors simultaneously in the emitter and receiver oscillators. The information is transmitted through the public channel, adhering a very large number of information signal packets in a staggered manner to a very large number of multi-stable chaotic masking signals within the same time series. The change of the chaotic attractors faster than the synchronization time makes the synchronization attack impossible, and in addition the synchronization of chaotic signals between the sender and receiver in each attractor allows the information signal to be recovered with high stability. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1.- Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende: • una unidad de vectorización (120) configurada para recibir una señal de información a transmitir mE(t), la cual es vectorizada y divida en d paquetes de información mlE(t)\ • una unidad generadora de condiciones iniciales (175) donde las condiciones iniciales y lmX están situadas en el intervalo; • un sistema dinámico maestro multi-estable (250) que genera d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico que varían caóticamente cambiando las condiciones iniciales y lmí de la variable ymi en las ecuaciones [3]-[6] a través de la unidad generadora de condiciones iniciales (175) y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales: dymí [4] d t %yX^ dym2 d t Vmí ^Vm2 [5] dy-m3 = b ym3(ymí - c )<d t>[6] con a = 0.2,b = 0.2 y c = 5.7; • una unidad de encriptación (150) configurada para combinar los d paquetes de información mlE(t) con los d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico y lmí(t) obteniéndose una señal s(t) tal que s(t) = ymi( t) mE(t), donde dicha señal s(t) es enviada a través de un canal público (300) a un receptor (400) y donde la señal xmí(t) de la ecuación [1] es enviada al receptor (400) mediante un canal privado (350). 4 2. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema dinámico caótico maestro multiestable (250) comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones [1] a [3] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones [4] a [6]. 3. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad generadora de condiciones iniciales (175) modula caóticamente el intervalo] a través de un mapa logístico caótico definido por la siguiente ecuación: ( donde xestá definido en el intervalo [0, l ] y p en el intervalo [0,4], y la modulación de las condiciones iniciales ymi<_0>en el intervalo {yn,yj] es definido por la siguiente ecuación: yml_0 yml_inicial+^n+l{yml_final yml_inicial), [L2] donde xn+t representa la serie temporal del mapa logístico (L1) en el régimen caótico y n 1 son las iteraciones. 4. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque se selecciona d = 751 iteraciones de la serie temporal xn+t , después de transcurridas las 100 primeras iteraciones transitorias. 5. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada paquetes de información d tiene un tamaño vp igual a 90 iteraciones y un tiempo de duración tme(t) de 18 segundos. 6. - Receptor (400) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende: • una primera unidad de decodificación (470) con una entrada conectada a un canal público (300) para recibir una señal s(t) procedente de un emisor (200); • una segunda unidad de decodificación (480) conectada a una salida de la primera unidad de decodificación (470); • un sistema dinámico caótico esclavo multi-estable(que genera una señal de enmascaramiento caótico esclavosi(a partir de una señalmi(recibida de un emisor (200) mediante un canal privado (350), y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales: siendoel factor de acoplamiento entre el emisor (200) y el receptor (400); donde la primera unidad de decodificación(sustrae la señal de enmascaramiento caótico esclavo(a la señal(procedente del emisor (200), obteniéndose una señal de mensaje recuperado(que alcanza a la segunda unidad de decodificación(que sustrae un error de sincronización(a la señal de mensaje recuperado(para obtener la señal( 7. - Receptor (400) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 6, caracterizado porque el sistema dinámico caótico esclavo multiestable(comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones [7] a [9] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones [10] a [12]. 8. - Sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende un emisor (200) definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, un receptor () definido en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde el emisor (200) se comunica con el receptor (400) a través de un canal público (300) y un canal privado (400). 9.- Sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 8, caracterizado porque el emisor (200) recibe una señal de información a transmitir mE(t), la cual envía codificada s(t), mediante atractores coexistentes de enmascaramiento caótico, al receptor por el canal público, y donde el emisor envía una llave dinámica al receptor por el canal privado para la sincronización entre el emisor y el receptor y la decodificación de la señal codificada s(t) obteniéndose una señal msaiida(t) igual a mE(t).
