Criptografia na camada física baseada em codificação espectral implantada por meio de DSP e aplicada a redes ópticas

Resumo

O objetivo desse projeto é avaliar a aplicação de uma nova técnica de criptografia de sinais a sistemas de comunicações ópticas. A técnica consiste em utilizar processamento digital de sinais para: i) dividir um sinal de entrada em várias fatias espectrais, ii) aplicar um desvio de fase e um atraso próprios a cada fatia e iii) multiplexar espectralmente todas as fatias, iv) para gerar um sinal eletrônico de saída que é uma versão encriptada (distorcida) do sinal de entrada. A chave criptográfica corresponde ao conjunto de fases e atrasos usados nesse processo. O sinal eletrônico criptografado pode então ser modulado em uma portadora óptica e propagado por uma rede óptica transparente. Agentes que monitorem, de forma não-autorizada alguma parte da rede, não conseguirão recuperar o conteúdo do sinal devido à criptografia utilizada. No nó de destino autorizado, onde a chave criptográfica é conhecida, o sinal óptico é convertido para o domínio eletrônico e processado digitalmente para decifrar o sinal. Isso é feito aplicando-se desvios de fase e atrasos complementares àqueles utilizados na encriptação. No melhor de nosso conhecimento, essa técnica nunca foi abordada na literatura e, dependendo de seu desempenho, tem potencial para aplicação comercial. Nesse projeto, a técnica será implantada por códigos escritos em Matlab e seu desempenho será avaliado por meio de simulações no software VPITransmissionMaker. Uma parceria com a Fundação CPqD permitirá a realização de experimentos físicos para avaliar a referida técnica. A proposta faz parte da atuação de nosso grupo junto ao Programa Fotonicom 2 dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia promovidos pelo CNPq.