Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8589
Tipo do documento: Dissertação
Título: Geração e distribuição de chaves criptográficas simétricas através da sincronização intermitente de circuitos eletrônicos caóticos acoplados
Autor: FEITOZA, Ricardson Alexandre Pereira 
Primeiro orientador: MARTINS, Weliton Soares
Primeiro coorientador: OLIVEIRA, Rafael Alves de
Primeiro membro da banca: MATIAS, Fernanda Selingardi
Segundo membro da banca: SILVA, Italo Roger Ferreira Moreno Pinheiro da
Resumo: O presente trabalho propõe um conceito de geração e distribuição de chaves criptográficas simétricas inovador e seguro. O conceito é inovador porque as chaves são geradas a partir dos eventos de perda de sincronia de dois osciladores caóticos acoplados e, diferentemente dos esquemas de criptografia de chaves simétricas tradicionais, não necessitam serem compartilhadas previamente entre o transmissor e o receptor. É seguro porque a chave gerada atende aos quatro requisitos do one-time pad, o que a torna inquebrável. Foi demonstrado numérica e experimentalmente que, uma vez alcançada a sincronização caótica entre o transmissor e o receptor, a mesma chave criptográfica aleatória pode ser gerada por amostragem do sinal dos eventos de dessincronização que ocorre entre o oscilador mestre e seu auxiliar, no lado do transmissor, e entre o oscilador escravo e seu auxiliar, no lado do receptor. A prova de conceito foi realizada utilizando como plataforma o oscilador caótico de Gauthier-Bienfang, mas poderia ter sido implementada em plataformas optoeletrônicas ou fotônicas. Como o maior interesse era provar a validade do conceito, optou-se por utilizar o oscilador caótico de Gauthier-Bienfang única e exclusivamente por ser um circuito eletrônico de modelagem matemática simples, fácil construção e principalmente baixo custo. O método de geração de chave a partir dos sinais caóticos é flexível e pode ser tornado tão robusto quanto se queira. Embora o método utilizado aqui tenha sido bastante simples, ele se mostrou eficaz quando submetido aos testes estatísticos da suíte de protocolo do National Institute of Standards and Technology (NIST). Os resultados alcançados nos testes do NIST deixam claro a aleatoriedade das chaves, o que é fundamental para qualquer sistema criptográfico. Face ao exposto, o sistema proposto no presente trabalho se apresenta como uma excelente alternativa à criptografia clássica e à criptografia quântica no tocante a garantir segurança da informação de pessoas, instituições e governos na Internet.
Abstract: The present work proposes an innovative and secure symmetric cryptographic key generation and distribution concept. The concept is innovative because the keys are generated from the out-of-sync events of two chaotic coupled oscillators and, unlike traditional symmetric key encryption schemes, they do not need to be previously shared between the transmitter and the receiver. It is safe because the generated key meets the four requirements of the one-time pad, which makes it unbreakable. It has been shown numerically and experimentally that once chaotic synchronization between the transmitter and receiver is achieved, the same random cryptographic key can be generated by sampling the signal from the desynchronization events that occur between the master oscillator and its auxiliary, on the transmitter side. , and between the slave oscillator and its auxiliary, on the receiver side. The proof of concept was carried out using the Gauthier-Bienfang chaotic oscillator as a platform, but it could have been implemented on optoelectronic or photonic platforms. As the main interest was to prove the validity of the concept, it was decided to use the Gauthier-Bienfang chaotic oscillator solely and exclusively because it is an electronic circuit with simple mathematical modeling, easy construction and mainly low cost. The key generation method from chaotic signals is flexible and can be made as robust as you like. Although the method used here was quite simple, it proved effective when subjected to the statistical tests of the National Institute of Standards and Technology (NIST) protocol suite. The results achieved in NIST tests make clear the randomness of keys, which is fundamental for any cryptographic system. In view of the above, the system proposed in the present work presents itself as an excellent alternative to classical cryptography and quantum cryptography in terms of guaranteeing information security for people, institutions and governments on the Internet.
Palavras-chave: Criptografia
Chave criptográfica
Sincronização
Circuito caótico sincronizado
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física
Citação: FEITOZA, Ricardson Alexandre Pereira. Geração e distribuição de chaves criptográficas simétricas através da sincronização intermitente de circuitos eletrônicos caóticos acoplados. 2022. 75 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Cabo de Santo Agostinho.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8589
Data de defesa: 23-Fev-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Física

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Ricardson Alexandre Pereira Feitosa.pdfDocumento principal4,77 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.