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Propagação de sinais ópticos criptografados por meio de embaralhamento espectral

Processo: 18/21485-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2018
Vigência (Término): 30 de novembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Pesquisador responsável:Marcelo Luís Francisco Abbade
Beneficiário:Marcelo Pereira Nogueira
Instituição-sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
Assunto(s):Comunicação óptica   Criptologia   Processamento digital de sinais   Segurança de redes   Redes ópticas   MATLAB

Resumo

O objetivo desse projeto é avaliar a aplicação de uma nova técnica de criptografia de sinais a sistemas de comunicações ópticas. A técnica é baseada na utilização de algoritmos de processamento digital de sinais para: I) dividir dois sinais, em banda base, de entrada, sinal 1 e sinal 2, em várias fatias espectrais, II) aplicar desvios de fase e atrasos próprios às fatias de cada um dos sinais, III) embaralhar (misturar) algumas das fatias dos sinais 1 e 2, IV) multiplexar espectralmente todas as fatias de cada sinal embaralhado V) para gerar sinais em banda-base criptografados que são uma versão distorcida dos sinais de entrada. A chave criptográfica é a posição das fatias espectrais que foram embaralhadas e o conjunto de fases e de atrasos usados nesse processo. Os sinais em banda base criptografados são modulados em portadoras ópticas e transmitidos por uma rede óptica transparente. Os dois sinais embaralhados, que contêm informações de parte de cada um dos sinais de entrada podem ser transmitidos por rotas distintas. Assim, um intruso interessado no conteúdo de apenas um desses sinais precisará monitorar os dois sinais embaralhados e, posteriormente, fazer o processamento adequado para descobrir a chave. A complexidade e o custo desses procedimentos podem, até mesmo, inibir a ação de tais intrusos. Por outro lado, a compensação dos diferentes impedimentos físicos impostos pelas rotas distintas constitui um novo desafio para a descriptografia dos sinais envolvidos. No melhor de nosso conhecimento, essa é a primeira vez que essa técnica é investigada. Nesse projeto, a técnica será implantada por códigos escritos em Matlab e seu desempenho será avaliado por meio de simulações no software VPITransmissionMaker. Essa proposta faz parte da atuação de nosso grupo junto ao Programa Fotonicom 2 dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia promovidos pelo CNPq.