65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

CONSTITUIÇÃO DE UM SISTEMA CAÓTICO UNIFICADO UTILIZADO PARA TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÕES DE FORMA CRIPTOGRAFADA

Renan Landau Paiva de Medeiros - Universidade Federal do Pará - UFPA Leiliane Borges Cunha - Universidade Federal do Pará - UFPA Gabriela Heloiza Lima Farinha - Universidade Federal do Pará - UFPA André Vinícius de Souza Lages - Universidade Federal do Pará - UFPA Pedro Coelho de Resende Neto - Universidade Federal do Pará - UFPA Orlando Fonseca Silva - Prof. Dr./Orientador - Universidade Federal do Pará - UFPA

INTRODUÇÃO:

Um dos assuntos mais abordados na atualidade é a criptografia utilizando sistemas caóticos, pois esta técnica está sendo aplicada em grande escala em processos de comunicações. Com base neste processo, e através de um sistema caótico unificado, tendo como base a equação de Lorenz, foi implementado um código computacional no ambiente de simulação Matlab que simula o comportamento de diversos sistemas caóticos, apenas variando um único parâmetro α. A ideia de utilizar sistemas caóticos para transportar informações justifica-se por diversas características desejáveis do ponto de vista criptográfico, sendo as quatro razões principais: ergodicidade, sensibilidade às condições iniciais, complexidade e dinâmica determinística. Isso significa que, além de transportar informações, o sinal caótico é potencialmente um método de criptografar.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O objetivo deste trabalho é constituir um código de programação no ambiente de simulação Matlab, objetivando gerar diferentes sistemas que possuam comportamento caótico, através da variação de um único parâmetro, sendo que estes sistemas são potencialmente utilizados para transportar informações de forma sigilosa.

MÉTODOS:

Inicialmente foi modelado matematicamente um sistema caótico, baseado na equação de Lorenz, sendo que este possui uma dependência de um parâmetro α, o qual foi inserido com a finalidade de possibilitar a mudança do sistema caótico, de forma que este possua um comportamento idêntico a um dos três sistemas caóticos mais conhecidos e difundidos na área: sistema de Lú, sistema de Chen e sistema de Lorenz. Após definido o sistema denominado como sistema caótico unificado, que possibilita a unificação dos três sistemas caóticos em um único, foi utilizado o ambiente de simulação computacional Matlab, com o intuito de construir um simulador para gerar um sinal de saída caótico e, posteriormente, implementar o modelo computacional para criptografar informações.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Com base no estudo, foi proposto um sistema criptográfico particularmente interessante, baseado num sistema caótico unificado, que baseia-se no estudo da previsão do tempo através do comportamento da atmosfera, este por sua vez faz uma ponte entre o sistema de Lorenz, o sistema de Lú e o sistema de Chen, através da inclusão de um parâmetro que varia de 0<α<1, que foi utilizado como a chave do sistema criptográfico. Em geral, para qualquer valor de α neste intervalo, o sistema unificado apresenta comportamento caótico e idêntico a um dos três sistemas apresentados.

CONCLUSÕES:

O modelo construído e apresentado mostrou-se eficiente para a realização da criptografia de informações, isto deve-se às principais características deste sistema unificado como: sensibilidade às condições iniciais, ergodicidade, entre outras. Este sistema mostra-se muito importante, dado que possui uma dinâmica determinística e seu comportamento pode ser modificado através da variação do parâmetro α, este comportamento pode igualar-se a um dos três sistemas mais conhecidos para implementação de técnicas criptográficas, dificultando desta forma a interceptação e reconstituição indesejada da informação, tornando o código de criptografia mais seguro, robusto e eficiente.

Palavras-chave: Teoria do Caos, Sistema caótico unificado, Matlab.