Esquema de sincronização adaptativa de sistemas caóticos com aplicação à comunicação com segurança

Abstract

Neste trabalho estudam-se esquemas de comunicação com segurança baseados no mascaramento caótico da mensagem a ser transmitida. Para tanto, uma revisão sobre sistemas caóticos e sua participação nos esquemas de comunicação com segurança é apresentada. Na sequência, dois esquemas conhecidos na literatura são analisados. No primeiro esquema é utilizada uma sincronização por sinal comum. No segundo esquema é empregada uma sincronização usando um controlador de modos deslizantes. Objetivando-se suprir as deficiências dos esquemas analisados, é proposto um esquema para comunicação com segurança baseado em sincronização adaptativa de sistemas caóticos unificados em combinação com uma criptografia caótica. O esquema de sincronização é baseado na teoria de estabilidade de Lyapunov, para assegurar limitação e convergência assintótica do erro de sincronização para zero, mesmo na presença de distúrbios limitados e parâmetros incertos. Um exemplo é apresentado objetivando-se mostrar a aplicação do esquema proposto e seu desempenho quando comparado com os dois esquemas analisados previamente. Como esperado da análise teórica, sob as condições propostas, o desempenho do esquema proposto é superior. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT

The present work studies secure communication schemes based on chaotic masking of the transmitted signal. Therefore, a brief review of chaotic systems and their importance to secure communication schemes is presented. In the sequel, two known, by the engineering community, schemes are analyzed. On the first one, a drive-signal synchronization is proposed, whereas on the second, a sliding-mode control synchronization is proposed. To extinguish the deficiencies of the analyzed schemes, a new scheme is proposed based on adaptive synchronization of unified chaotic systems in combination with chaotic cryptography. The scheme is based on the Lyapunov Stability Theory, so that ultimately, the asymptotic convergence of the error to zero is proven, even in the presence of limited disturbances e uncertain parameters. An example is presented so that the applications and performance of the proposed scheme can be shown in comparison to the two already analyzed schemes. As expected, the proposed scheme shows an improvement in the synchronization and security of the communications scheme.