A new all-optical cryptography technique applied to WDM-compatible DPSK signals

Abbade, Marcelo L. F.; Messani, Carlos A.; Alves, Cleiton J.; Taniguti, Guilherme M.; Fonseca, Iguatemi E.; Fagotto, Eric A. M.

doi:10.1109/icton.2013.6602942

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“…Contudo, apesar de conceitualmente promissora, o mecanismo de sincronização entre o receptor e o transmissor requerido por essa abordagem ainda não pode ser atendido em redes comerciais. Outros esquemas baseiam-se na implementação de codificação espectral de fase (spectral phase encoding, SPE) [6], codificação espectral de amplitude (spectral amplitude encoding, SAE) [7] e codificação espectral de atraso (spectral delay encoding, SDE) [7][8][9][10]. Essas três estratégias são interessantes por serem aplicadas a canais compatíveis com a tecnologia de multiplexação por divisão em comprimento de onda (wavelength division multiplexing, WDM) e, portanto, em princípio, podem ser usadas em redes comerciais.…”

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Aplicação de Algoritmo Genético para Determinação de Chaves Usadas em Criptografia Óptica Mediante Fatiamento Espectral

Tortella¹,

Toledo²,

Abbade³

2016

Anais De XXXIV Simpósio Brasileiro De Telecomunicações

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Resumo-A necessidade de aprimorar a segurança de informação está estimulando a adoção de técnicas de criptografia na camada física das redes de telecomunicações. Uma das técnicas recentemente investigadas para este propósito, no escopo de redes ópticas, consiste em dividir um dado sinal em diversas fatias espectrais e em distorcer o conteúdo de cada fatia para codificar o sinal original. O conjunto de parâmetros de distorção constitui uma chave de criptografia. Neste trabalho, investiga-se a utilização de um algoritmo genético (AG) para gerar chaves desse tipo. Considera-se que as chaves são aceitáveis apenas quando as taxas de erro de bit (bit error rate, BER) do sinal codificado é suficientemente alta e quando a BER do sinal decodificado é consideravelmente baixa. Os resultados de simulações numéricas indicam que o AG produziu chaves válidas em mais de 95% das vezes, nos melhores casos, quando as BERs mencionadas anteriormente são de 210 -1 e 10 -15 respectivamente. Palavras-Chave-Segurança e criptografia óptica; Algoritmo genético; Comunicações ópticas.Abstract-Necessity of enhancing information security is stimulating the adoption of new cryptographic techniques at the physical layer of telecommunication networks. In the scope of optical networks, one of these recently investigated techniques consists on splitting a signal in several spectral slices and on imposing distortions to each of these slices to encode the original signal. The set of distortion parameters constitutes a cryptographic key. In this work, is investigated the use of a genetic algorithm (GA) to generate keys of this type. In particular, only those keys that provide an encoded signal with a sufficiently high bit error rate (BER) and a decoded signal with a satisfactorily low BER are acceptable. Numerical best simulation results indicate the GA generated acceptable cryptographic keys in more than 95% of the considered potential keys, in the cases where the above BERs are respectively of 210 -1 and 10 -15 .

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“…Em particular, [8][9][10] maliciosos. Conforme a descrição da Seção II, essas chaves são determinadas a partir de parâmetros de fase e de atraso escolhidos para distorcer os sinais que serão criptografados.…”

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