Un Nuevo Sistema Caótico con un Equilibrio Lineal: Análisis y Sus Aplicaciones a la Comunicación Segura y Generación de Bits Aleatorios
Autores: Moysis, Lazaros; Volos, Christos; Stouboulos, Ioannis; Goudos, Sotirios; Çiçek, Serdar; Pham, Viet-Thanh; Mishra, Vikas K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un Nuevo Sistema Caótico con un Equilibrio Lineal: Análisis y Sus Aplicaciones a la Comunicación Segura y Generación de Bits Aleatorios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Novela
Sistema caótico tridimensional
Cifrado
Comunicaciones seguras
Simulaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se construye un nuevo sistema caótico tridimensional de dos parámetros. El sistema no tiene términos lineales y su equilibrio es una línea, por lo que es un sistema con atractores ocultos. El sistema se estudia primero mediante el cálculo de sus diagramas de bifurcación y el diagrama de exponentes de Lyapunov. Luego, el sistema se aplica a dos problemas relacionados con la encriptación. Primero, se considera el problema de las comunicaciones seguras, utilizando el método de modulación de clave de cambio de caos simétrico. Aquí, los estados del sistema caótico se combinan con una señal de información binaria para enmascararla, transmitirla de manera segura a través de un canal de comunicación y reconstruir la información con éxito en el extremo receptor. En el segundo problema, se utilizan los estados del sistema para diseñar una regla simple que genere una secuencia de bits que posea propiedades aleatorias, y que por lo tanto sea adecuada para aplicaciones relacionadas con la encriptación. Para ambas aplicaciones, se realizan simulaciones a través de Matlab para verificar la solidez de los diseños.
Descripción
En este estudio, se construye un nuevo sistema caótico tridimensional de dos parámetros. El sistema no tiene términos lineales y su equilibrio es una línea, por lo que es un sistema con atractores ocultos. El sistema se estudia primero mediante el cálculo de sus diagramas de bifurcación y el diagrama de exponentes de Lyapunov. Luego, el sistema se aplica a dos problemas relacionados con la encriptación. Primero, se considera el problema de las comunicaciones seguras, utilizando el método de modulación de clave de cambio de caos simétrico. Aquí, los estados del sistema caótico se combinan con una señal de información binaria para enmascararla, transmitirla de manera segura a través de un canal de comunicación y reconstruir la información con éxito en el extremo receptor. En el segundo problema, se utilizan los estados del sistema para diseñar una regla simple que genere una secuencia de bits que posea propiedades aleatorias, y que por lo tanto sea adecuada para aplicaciones relacionadas con la encriptación. Para ambas aplicaciones, se realizan simulaciones a través de Matlab para verificar la solidez de los diseños.