SISTEMAS CAÓTICOS Y CRIPTOGRAFÍA

CHAOTIC SYSTEMS AND CRYPTOGRAPHY

José Miguel Liceaga Ortiz de la Peña1, Juan Manuel Xicoténcatl Pérez2,Arturo Lezama León3, Rubén O. Hernández Terrazas4

1Programa de Ingeniería en Telemática, 2Programa de Ingeniería en Mecatrónica, 3Programa deIngeniería en Software, 4Programa de Ciencias Básicas, Universidad Politécnica de Pachuca Carr.

Pachuca-Cd. Sahagún km 20, Rancho Luna, Ex-Hacienda de Santa Bárbara. Municipio de Zempoala,Hidalgo. CP. 42830. Tel. 7715477510, ext. 2221, e-mail: miguel.liop@gmail.com

Resumen

En la actualidad los sistemas de comunicaciones son más complejos en suestructura, procesan una gran cantidad de información de diversos tipos por

lo que requieren ser mucho más seguros y rápidos sin descuidar cualquierade éstos dos aspectos. Para garantizar la seguridad de la información asícomo su integridad y accesibilidad se hace uso de la criptografía ya seasimétrica o asimétrica. Sin embargo aún con cifrados de 1024 bits no segarantiza completamente la seguridad de la información, como es sabido elcifrado con RSA de 1024 bits ya ha sido vulnerado, esto ha provocado unagran incertidumbre y temor ya que la seguridad esta condicionada a que lascapacidades de procesamiento de computo no permitan el criptoanálisis deéstos sistemas lo que es un grave error. Una alternativa bastante

prometedora ante la problemática anterior es el descubrimiento que se leatribuye a Pecora y Carroll, el diseño de sistemas de sincronizacióncontrolados por señales caóticas[1]. En el trabajo de Oppenheim et al.[2]se proponen algunas aplicaciones las cuales nombraron como:

a) Conmutación Caóticab) Modulación y Enmascaramiento Caótico

En la investigación se muestra como el concepto de sincronización puedeemplearse para enmascarar la información agregando una señal caótica a unaseñal con la información como puede ser simplemente voz para sertransmitida. De igual forma en esa investigación se concluyó que el nivelde potencia de la señal de información debe ser significativamente menor alnivel de potencia de la señal caótica para que la sincronización pueda serrealizada. En el presente trabajo se realiza una breve revisión de lasinvestigaciones más sobresalientes y factibles en su implementación en latemática de criptografía basada en caos, en específico aquellos trabajos

que plantean el uso del circuito de Chua con un enfoque en comunicacionesseguras.

Palabras clave: Caos, Diodo de Chua, Circuito de Chua, encriptación.

Abstract

In the present communication systems are more complex in structure, theyprocess a large amount of information of various kinds so that need to bemuch safer and faster without neglecting either of these two aspects. Toensure information security, integrity and accessibility we make use ofcryptography, either symmetrical or asymmetrical. However even with 1024-bit encryption is not fully guaranteed the security of information, as is

well known encryption with 1024-bit RSA has been broken, this has causedgreat uncertainty and fear as security is conditional on the computerprocessing capabilities do not allow cryptanalysis of these systems whichis a fatal mistake. A very promising alternative to the above problem isthe discovery that is attributed to Pecora and Carroll, the design ofsignal controlled chaotic synchronization [1]. In the researching byOppenheim et al. [2] they suggest some applications, which called as:

a) Chaotic Switching

b) Modulation and Chaotic Masking

Their researching showed how the concept of synchronization can be used tomask the information by adding a chaotic signal to an other signal withinformation as may be just voice to be transmitted. Likewise in their workconcluded that the power level of the information signal must besignificantly lower than the power level of chaotic signal tosynchronization can be performed. In this paper, a brief review is made,highlighting the most noteworthy research and feasible implementation in

the chaos-based cryptography topic, specifically those jobs that pose theuse Chua's circuit with a focus on secure communications.

Keyword: Chaos, Chua’s diode, Chua’s circuit, encryption.

[1] L. M. Pecora and T. L. Carroll, “Synchronization in chaotic systems”, Physical Rev. Lett., vol. 64, no. 8, pp. 821-824, Feb.1990.

[2] A. V. Oppenheim, G. W. Wornell, S. H. Isabelle, and K. M. Cuomo, “Signal processing in the context of chaotic signals”, inProc. IEEE ICASSP, pp. IV-117-IV-120, 1992.