ES2724598B2 - SECURE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON MULTI-STABILITY - Google Patents

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ES2724598B2 ES201930480A ES201930480A ES2724598B2 ES 2724598 B2 ES2724598 B2 ES 2724598B2 ES 201930480 A ES201930480 A ES 201930480A ES 201930480 A ES201930480 A ES 201930480A ES 2724598 B2 ES2724598 B2 ES 2724598B2
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Alexander Pisarchik
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Flores Cesar Rodriguez
Lopez Juan Hugo Garcia
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Universidad Politecnica de Madrid
Univ Guadalajara
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/001Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using chaotic signals

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

SISTEMA DE COMUNICACIÓN SEGURA BASADO ENSECURE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON

MULTI-ESTABILIDADMULTI-STABILITY

OBJETO DE LA INVENCIÓN.OBJECT OF THE INVENTION.

La presente invención está dirigida a un sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad.The present invention is directed to a multi-stability based secure communication system.

La presente invención está relacionada con el campo de los sistemas de comunicación segura, métodos, dispositivos electrónicos digitales y programas de computador, más específicamente se refiere a un sistema para comunicaciones altamente seguras basado en sistemas dinámicos con coexistencia de múltiples atractores caóticos.The present invention is related to the field of secure communication systems, methods, digital electronic devices and computer programs, more specifically it refers to a system for highly secure communications based on dynamic systems with the coexistence of multiple chaotic attractors.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.BACKGROUND OF THE INVENTION.

Cada vez que se usa una contraseña se está usando criptografía. Cada vez que se realiza una transacción financiera por internet se está usando criptografía. Si se desea tener una llamada segura de voz o video, donde "segura” significa que nadie más que los participantes pueden atender asistir, entonces tienes que usar criptografía. Si se desea escribir un mensaje que solo su destinatario sea capaz de leer y nadie más, es necesario que se mantenga una contraseña entre los participantes de la transmisión de información.Every time a password is used, crypto is being used. Every time a financial transaction is made online, crypto is being used. If you want to have a secure voice or video call, where "secure" means that no one but the participants can attend attend, then you have to use crypto. If you want to write a message that only the recipient is able to read and no one else , it is necessary to keep a password between the participants of the information transmission.

Para mantener alguna información secreta, se usa criptografía. En criptografía se usan mecanismos de codificación o encriptación, por el cual se toma un mensaje inicial, llamado texto-plano y se codifica. Es decir, se cambia el mensaje a alguna cosa que por sí misma no puede ser leída, llamado texto-cifrado. Para leer el texto cifrado, es necesario decodificar este mensaje. Este proceso es llamado decodificación. Este solo debe ser realizado por alguien autorizado. De lo contrario se dice que la codificación ha sido quebrantada. Codificación y decodificación trabajan usando alguna llave de seguridad que es un instrumento para esconder y revelar la información que se desea proteger. To keep some information secret, cryptography is used. In cryptography, encryption or encryption mechanisms are used, by which an initial message, called plain text, is taken and encoded. That is, the message is changed to something that by itself cannot be read, called encrypted-text. To read the encrypted text, you need to decode this message. This process is called decoding. This should only be done by someone authorized. Otherwise the encoding is said to have been broken. Coding and decoding work using a security key that is an instrument to hide and reveal the information that you want to protect.

Utilizar tecnologías de cifrado, autenticación y control de acceso a los sistemas de comunicación segura es una solución adecuada para evitar intentos de espionaje y robo de transmisión de datos. Una contribución para resolver este problema es usar señales generadas por componentes que funcionan en el régimen no lineal, tales como osciladores caóticos multi-estables.Using encryption, authentication and access control technologies to secure communication systems is a suitable solution to avoid spying attempts and theft of data transmission. One contribution to solving this problem is to use signals generated by components operating in the nonlinear regime, such as multi-stable chaotic oscillators.

En general, los sistemas caóticos muestran repentinos y dramáticos cambios que dan lugar a un complejo comportamiento llamado "caos”. Este comportamiento describe la evolución temporal aperiódico de un sistema. Es decir, nunca se repite y aparentemente es aleatorio, pero completamente determinístico, con una fuerte dependencia a las condiciones iniciales. Un sistema se dice que es determinístico si se conoce la ecuación de evolución temporal, los parámetros que describen al sistema y las condiciones iniciales.In general, chaotic systems show sudden and dramatic changes that give rise to a complex behavior called "chaos." This behavior describes the aperiodic temporal evolution of a system. That is, it never repeats and apparently is random, but completely deterministic, with a strong dependence on initial conditions A system is said to be deterministic if the equation of time evolution, the parameters that describe the system, and the initial conditions are known.

En el estado del arte de sistemas de comunicaciones que usan sistemas caóticos para codificar información se requiere la transmisión de la llave para decodificación de información. Entre las patentes que usan estos métodos podemos mencionar: U.S. Pat. No. 5,048,086 y Weiss U.S. Pat. No. 5,479,512, el cual consiste, en generar una secuencia de números aleatorios en formato digital producidos por un sistema caótico, se le adhiere el mensaje a codificar en formato digital y la señal combinada es transmitida. El receptor extrae el mensaje digital de la señal combinada transmitida usando una llave que genera la misma secuencia de números aleatorios en formato digital, producidos por un sistema caótico. La desventaja de este método es debido a la disminución de la seguridad como resultado de transmisión de la llave o clave.In the state of the art of communication systems that use chaotic systems to encode information, the transmission of the key is required for decoding information. Among the patents that use these methods we can mention: U.S. Pat. No. 5,048,086 and Weiss U.S. Pat. No. 5,479,512, which consists of generating a sequence of random numbers in digital format produced by a chaotic system, the message to be encoded in digital format is attached to it and the combined signal is transmitted. The receiver extracts the digital message from the transmitted combined signal using a key that generates the same sequence of random numbers in digital format, produced by a chaotic system. The disadvantage of this method is due to decreased security as a result of key or key transmission.

Una forma de resolver este problema usando sistemas caóticos para seguridad de comunicación donde no se requiere la transmisión de la llave se muestra en las patentes de Carroll U.S. Pat. No. 5,473,694 y Cuomo U.S. Pat. No. 5,291,555. En resumen, este método consiste en modular un parámetro de una señal caótica con una señal que transporta la información o se agrega una señal que lleva información a una señal caótica. La señal caótica resultante se transmite usando tecnologías convencionales de transmisión desde un transmisor que contiene un codificador a un receptor que contiene un decodificador. El decodificador en el receptor sincroniza la señal caótica del receptor con la señal caótica original sin la necesidad de intercambio de llaves. La comparación de la señal caótica resultante con la señal sincronizada permite extraer la información original. Sin embargo, estos sistemas de comunicación segura que usan sincronización presentan una deficiencia, es decir, si se intercepta la transmisión, es posible reconstruir el espacio de fase para extraer la dinámica subyacente del codificador de transmisión permitiendo extraer la señal de información utilizando otro sistema no lineal generador de caos u otra tecnología.One way to solve this problem using chaotic communication security systems where key transmission is not required is shown in the Carroll US Pat patents. No. 5,473,694 and Cuomo US Pat. No. 5,291,555. In summary, this method consists of modulating a parameter of a chaotic signal with a signal that carries the information or adding a signal that carries information to a chaotic signal. The resulting chaotic signal is transmitted using conventional transmission technologies from a transmitter containing an encoder to a receiver containing a decoder. The decoder in the receiver synchronizes the chaotic signal from the receiver with the original chaotic signal without the need for key exchange. Comparison of the resulting chaotic signal with the synchronized signal allows the original information to be extracted. However, these communication systems sure that they use synchronization have a deficiency, that is, if the transmission is intercepted, it is possible to reconstruct the phase space to extract the underlying dynamics of the transmission encoder allowing to extract the information signal using another non-linear chaos generator system or other technology .

Por lo que respecta a tecnología patentada en este campo basado en sistemas caóticos, se han localizado innumerables documentos de patentes, por ejemplo, US 7490246 B2, US 2010/007445A1, US 2018/0032475A1, WO 2010/034728 A1, WO 2011/105972 A1, EP1129542B1, US8340295 B2, US 2009/0285395 A1, EP2359519A1, CN103957098B, CN1852089B, CN202362970U, CN106130713A, CN105827393A, CN105744294A, CN104618091A, CN104320241A, CN103532696A, CN103220127A, CN103297221B, CN101345615A, KR198150B1, KR2000009822A, CN107437266A, CN105704500A, CN105634723A, CN105429706A, CN103415009A, US20110002460A1, US20100074445A1.Regarding proprietary technology in this field based on chaotic systems, countless patent documents have been located, for example, US 7490246 B2, US 2010 / 007445A1, US 2018 / 0032475A1, WO 2010/034728 A1, WO 2011/105972 A1, EP1129542B1, US8340295 B2, US 2009/0285395 A1, EP2359519A1, CN103957098B, CN1852089B, CN202362970U, CN106130713A, CN105827393A, CN105744294A, CN104618091A, CN104320241A, CN103532696A, CN103220127A, CN103297221B, CN101345615A, KR198150B1, KR2000009822A, CN107437266A, CN105704500A, CN105634723A, CN105429706A , CN103415009A, US20110002460A1, US20100074445A1.

No obstante, cada una de las referencias tecnológicas encontradas en el estado de la técnica resuelve problemas específicos relacionadas con los puntos antes mencionados en las patentes Carroll U.S. Pat. No. 5473694 y Cuomo U.S. Pat. No.However, each of the technological references found in the state of the art solves specific problems related to the points mentioned above in the Carroll U.S. patents. Pat. No. 5473694 and Cuomo U.S. Pat. No.

5291555. Estos sistemas de comunicación segura basados en sincronización de señales caóticas presentan una debilidad contra ataque por sincronización. Sistemas de comunicación segura basados en sincronización usan sistemas no lineales caóticos acoplados en configuración maestro - esclavo, donde el maestro representa un emisor y el esclavo un receptor, la señal de salida del emisor es usada para codificar o enmascarar la señal de información.5291555. These secure communication systems based on chaotic signal synchronization have a weakness against synchronization attack. Synchronization-based secure communication systems use chaotic nonlinear systems coupled in a master-slave configuration, where the master represents a sender and the slave a receiver, the sender's output signal is used to encode or mask the information signal.

El ataque de fuerza bruta por sincronización de estos sistemas de comunicación incluye la intercepción del canal de comunicación y la simulación del receptor por un modelo virtual que ajuste todos los parámetros hasta que se alcance la mejor sincronización o el menor error de sincronización. Cuando el emisor y el receptor virtual alcanzan los mismos valores de parámetros, es cuando se tiene sincronización completa entre estos dos sistemas y la extracción de la señal de información se obtiene comparando la señal sincronizada del receptor virtual con la señal del emisor.The brute force attack by synchronization of these communication systems includes the interception of the communication channel and the simulation of the receiver by a virtual model that adjusts all the parameters until the best synchronization or the smallest synchronization error is reached. When the sender and virtual receiver reach the same parameter values, it is when there is complete synchronization between these two systems and the extraction of the information signal is obtained by comparing the synchronized signal of the virtual receiver with the signal from the emitter.

La sensibilidad de sincronización a cambios de parámetros de los sistemas caóticos es muy crucial para la seguridad de la comunicación. Una pequeña variación en uno de estos parámetros puede producir el error de sincronización tan grande que la recuperación de la señal información sea imposible. A sí mismo, podemos considerar dos tipos de parámetros: grupo de parámetros relacionados con los sistemas no lineales caóticos (emisor-receptor) y el parámetro subyacente al tiempo de sincronización. Siendo el valor umbral este último parámetro primordial para alcanzar sincronización completa. Para valores inferiores a este tiempo de sincronización, no se alcanza la sincronización completa y la recuperación de la información es imposible.The timing sensitivity to parameter changes of chaotic systems is very crucial for communication security. A slight variation in one of these parameters can cause the timing error to be so large that the Retrieval of information signal is impossible. In itself, we can consider two types of parameters: group of parameters related to non-linear chaotic systems (emitter-receiver) and the parameter underlying the synchronization time. The last parameter being the threshold value to achieve full synchronization. For values less than this synchronization time, the complete synchronization is not reached and the information retrieval is impossible.

Cuando se implementa el esquema tradicional de comunicación con caos, el oscilador caótico maestro y el oscilador caótico esclavo deben de ser idéntico o uno la contra­ parte del otro. Cuando se suma una señal de información pequeña m E (t) con la señal del oscilador caótico maestro del y E m is o r (t) se produce s(t ) como s(t ) = m E (t ) y Em ís o r ( f í, la cual luego se trasmite al receptor. En el receptor, la señal s(t ) se usa para sincronizar el oscilador caótico esclavo con el oscilador caótico maestro, la generación de la señal caótica esclavo y E m iSOr (t) se dificulta debido a que existe una sincronización incompleta o intermitente la que imposibilita la recuperación de la señal de información m R . Lo anterior es consecuencia del proceso de sumar la información m E (t) a la señal del oscilador caótica maestro y E m iSOr (t), convirtiéndolo a este último oscilador no idéntico al oscilador caótico esclavo, y como resultado la dificultad de recuperar la señal de información m R . When the traditional chaos communication scheme is implemented, the master chaotic oscillator and the slave chaotic oscillator must be identical or one against the other. When a small information signal m E ( t) is added with the signal of the master chaotic oscillator del and E m is or ( t) it produces s ( t ) as s ( t ) = m E ( t ) and Em ís or ( f í, which is then transmitted to the receiver. At the receiver, the signal s ( t ) is used to synchronize the slave chaotic oscillator with the master chaotic oscillator, the generation of the slave chaotic signal and E m iSOr ( t) it is difficult because there is an incomplete synchronization or intermittent which impossible to recover the information signal m R. This is a consequence of the process of adding information m E (t) to signal the chaotic master oscillator and E m ISOR (t), making the latter oscillator not identical to the chaotic oscillator slave, and as a result the difficulty of recovering the information signal m R.

Además, los sistemas de comunicación segura basados en sincronización de señales caóticas presentan debilidad contra ataque de sincronización. El ataque de sincronización de estos sistemas de comunicación incluye la intercepción del canal de comunicación y la simulación del receptor por un modelo virtual que ajuste todos los parámetros hasta que se alcanza la mejor sincronización o el menor error de sincronización es alcanzada. El error de sincronización se logra cuando el tiempo de sincronización entre el receptor virtual y el emisor supera un tiempo umbral r k donde el error de sincronización es mínimo. Más concretamente, ataques de sincronización en sistemas de comunicación seguros basados en señales caóticas se describe en los siguientes artículos: Zanin, M., Sevilla-Escoboza, J. R., Jaimes-Reátegui, R., Garcia-López, J. H., Huerta-Cuellar, G., & Pisarchik, A. N. (2013). Synchronization attack to chaotic communication systems. Discontinuity, Nonlinearity, and Complexity 2(4) (2013) 333-34; García-López, J. H., Jaimes-Reategui, R., Chiu-Zarate, R., Lopez-Mancilla, D., Jimenez, R., & Pisarchik, A. N. (2008). Secure computer communication based on chaotic Rossler oscillators. Open Electrical & Electronic Engineering Journal, 2, 41-44. Furthermore, secure communication systems based on chaotic signal synchronization have weakness against synchronization attack. The synchronization attack of these communication systems includes the interception of the communication channel and the simulation of the receiver by a virtual model that adjusts all the parameters until the best synchronization is reached or the least synchronization error is reached. Synchronization error is achieved when the synchronization time between the virtual receiver and the sender exceeds a threshold time r k where the synchronization error is minimal. More specifically, synchronization attacks in secure communication systems based on chaotic signals are described in the following articles: Zanin, M., Sevilla-Escoboza, JR, Jaimes-Reátegui, R., Garcia-López, JH, Huerta-Cuellar, G., & Pisarchik, AN ( 2013). Synchronization attack to chaotic communication systems. Discontinuity, Nonlinearity, and Complexity 2 ( 4) ( 2013) 333-34; García-López, JH, Jaimes-Reategui, R., Chiu-Zarate, R., Lopez-Mancilla, D., Jimenez, R., & Pisarchik, AN ( 2008). Secure computer communication based on chaotic Rossler oscillators. Open Electrical & Electronic Engineering Journal, 2, 41-44.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIONDESCRIPTION OF THE INVENTION

Para evitar estos inconvenientes, se propone en la presente invención un nuevo sistema de comunicación que usa una llave privada dinámica cambiante que opera en un canal privado y otro llave estática. El canal privado es realizado por una de las variables de estado del emisor que comunica o acopla adecuadamente con el receptor y produce una sincronización completa dinámicamente cambiante entre el receptor con el emisor.To avoid these drawbacks, a new communication system using a changing dynamic private key operating on a private channel and another static key is proposed in the present invention. The private channel is performed by one of the sender's state variables that properly communicates or couples with the receiver and produces a dynamically changing complete synchronization between the receiver and the sender.

Además, la presente invención resuelve el inconveniente de ataque de sincronización, al implementar en el canal de comunicación privada un método novedoso de sincronización dinámicamente cambiante entre el receptor y el emisor por medio de los atractores múltiples caóticos coexistentes en el oscilador maestro. Lo anterior, se materializa usando diferentes variaciones o cambios en forma caótica de las condiciones iniciales de las variables del mismo oscilador caótico maestro y que funcionan como llaves secretas dinámicas permitiendo el cambio de los atractores en el receptor y en el emisor en forma caótica. El cambio caótico de los atractores caóticos con los intervalos mas cortos que el tiempo de sincronización hace el ataque de sincronización imposible de romper la seguridad de este sistema de comunicación.Furthermore, the present invention solves the drawback of synchronization attack, by implementing in the private communication channel a novel method of dynamically changing synchronization between the receiver and the sender by means of the coexisting chaotic multiple attractors in the master oscillator. This is materialized using different variations or changes in a chaotic way of the initial conditions of the variables of the same master chaotic oscillator and that work as dynamic secret keys allowing the change of the attractors in the receiver and in the emitter in a chaotic way. The chaotic change of chaotic attractors with intervals shorter than the synchronization time makes the synchronization attack impossible to break the security of this communication system.

Por tanto, el objetivo principal de la presente invención es proponer un sistema de comunicación altamente segura, cuya seguridad se logra con un esquema conformado por un emisor y un receptor basados en sistemas caóticos multi-estables. La “multiestabilidad” de un sistema dinámico significa que el sistema tiene la coexistencia de un número grande de atractores. Un “atractor” es un conjunto de valores numéricos hacia los cuales un sistema tiende a evolucionar, dada una gran variedad de condiciones iniciales de las variables del estado del sistema. Un “estado de un sistema” dinámico es una solución que permanece confinada en una zona de su espacio de estados o atractor. La sincronización completa es solo posible cuando sistemas dinámicos acoplados son idénticos y se encuentran en el mismo atractor.Therefore, the main objective of the present invention is to propose a highly secure communication system, the security of which is achieved with a scheme consisting of a transmitter and a receiver based on multi-stable chaotic systems. The "multistability" of a dynamic system means that the system has the coexistence of a large number of attractors. An "attractor" is a set of numerical values towards which a system tends to evolve, given a great variety of initial conditions of the variables of the state of the system. A dynamic "system state" is a solution that remains confined to one area of its state space or attractor. Full synchronization is only possible when coupled dynamic systems are identical and are on the same attractor.

En un aspecto de la presente invención se divulga un sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad que comprende un emisor y un receptor que se comunican entre sí a través de un canal público y de un canal privado. De esta forma el emisor recibe una señal de información a transmitir mE(t ) , la cual envía codificada s(t), mediante atractores coexistentes de enmascaramiento caótico, al receptor por el canal público, y donde el emisor envía una llave dinámica al receptor por el canal privado para la sincronización entre el emisor y el receptor y la decodificación de la señal codificada s(t) obteniéndose una señal msaiida(t) en el receptor igual a la señal mE(t ) de entrada en el emisor.In one aspect of the present invention a multi-stability based secure communication system is disclosed comprising a sender and a receiver communicating with each other through a public channel and a private channel. In this way the sender receives an information signal to be transmitted mE ( t ), which sends encrypted s ( t), by means of coexisting chaotic masking attractors, to the receiver on the public channel, and where the sender sends a dynamic key to the receiver on the private channel for synchronization between the sender and the receiver and the decoding of the encoded signal s ( t) obtaining a msaiida ( t) signal at the receiver equal to the input mE ( t ) signal at the emitter.

En una forma de realización, el emisor comprendido en el sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad comprende:In one embodiment, the emitter comprised in the multi-stability based secure communication system comprises:

• una unidad de vectorización configurada para recibir una señal de información a transmitir mE(t), la cual es vectorizada y divida en d paquetes de información mlE(t)\ • a vectoring unit configured to receive an information signal to be transmitted mE ( t), which is vectorized and divided into d mlE ( t) information packets \

• una unidad generadora de condiciones iniciales donde las condiciones iniciales y mí están situadas en el interval° \ym.l_inicial’yml_final\; • an initial conditions generating unit where the initial conditions and me are located in the interval ° \ ym.l_inicial'yml_final \;

• un sistema dinámico caótico maestro multi-estable que genera d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico que varían caóticamente cambiando las condiciones iniciales ylmí de la variable ymí en las ecuaciones [3] a [6] a través de la unidad generadora de condiciones iniciales y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales:• a multi-stable master chaotic dynamic system that generates d coexisting chaotic masking chaotic attractors that vary chaotically by changing the initial conditions ylmi of the variable and me in equations [3] to [6] through the initial conditions generating unit and solving the following differential equations:

dxdx m íme

dt %m2 %m3 [i]dt% m2% m3 [i]

d%d% m2m2

dt = %m2 V^m2 m dt =% m2 V ^ m2 m

d%d% m3 m3 = b - cxm3 ymíym3= b - cxm3 ymíym3

dt [3] dt [3]

dymí [4]dymí [4]

dt %mí Vmí %m2 %m3dt% mi Vmí% m2% m3

dym2dym2

dt Vmí V^m2 [5] dt Vmí V ^ m2 [5]

dym3dym3

dt = b y m 3 (y m í - c ) [6] dt = b and m 3 ( y m í - c) [6]

con a = 0.2,b = 0.2 y c = 5.7; with a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.7;

• una unidad de encriptación configurada para combinar los d paquetes de información mlE(t) con los d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico ylmí(t) obteniéndose una señal s(t) tal que s(t) = ymí(t) mE(t), donde la señal s(t) es enviada a través de un canal público a un receptor y donde la señal x m í (t) de la ecuación [1] es enviada al receptor mediante un canal privado.• an encryption unit configured to combine the d mlE ( t) information packets with the d co-existing chaotic masking attractors ylmí ( t) obtaining a signal s ( t) such that s ( t) = ymí ( t) mE ( t), where the signal s ( t) is sent through a public channel to a receiver y where the signal x m í ( t) of equation [1] is sent to the receiver through a private channel.

En una forma de realización del emisor de comunicación segura basado en multiestabilidad, el sistema dinámico caótico maestro multi-estable comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones diferenciales anteriormente descritas [1] a [3] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones diferenciales anteriormente descritas [4] a [6].In an embodiment of the multi-stability based secure communication emitter, the multi-stable master chaotic dynamic system comprises two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables, where the behavior of the first oscillator is defined by the differential equations described above [1] to [3] and the behavior of the second oscillator is defined by the differential equations previously described [4] to [6].

En una forma de realización del emisor de comunicación segura basado en multiestabilidad, la unidad generadora de condiciones iniciales modula caóticamente el intervalo \ym\ j niciai> ymijínai] a través de un mapa logístico caótico definido por la siguiente ecuación:In an embodiment of the multi- stability based secure communication emitter, the initial condition generating unit chaotically modulates the interval \ ym \ j niciai> ymijínai] through a chaotic logistic map defined by the following equation:

*(n+l) = ^ * n ( l Xn), [Ll] * (n + l) = ^ * n (l Xn), [Ll]

donde x n está definido en el intervalo [0, l ] y p en el intervalo [0,4], y la modulación de las condiciones iniciales ymi_o en el intervalo [y m í j n iCia i ,y m i j in a i ] es definido por la siguiente ecuación:where x n is defined in the interval [0, l] and p in the interval [0,4], and the modulation of the initial conditions ymi_o in the interval [y m í j n iCia i , y mi j in ai ] It is defined by the following equation:

yY m l_0 m l_0 yY m l_ in ic ia lm l_ in ic ia l +X+ X n ineither (y ( and m i_^in a i m i_ ^ in a i yY m í_ in ic ia lm í_ in ic ia l ), [^ 2']), [^ 2 ']

donde x n t representa la serie temporal del mapa logístico (L1) en el régimen caótico y n 1 son las iteraciones.where x nt represents the logistic map time series (L1) in the chaotic regime and n 1 are the iterations.

En una forma de realización del emisor de comunicación segura basado en multiestabilidad, se selecciona las ultimas d = 751 iteraciones de la serie temporal x n 1 , después de transcurridas las 100 primeras iteraciones transitorias.In one embodiment of the issuer secure communication based on multistability, d = 751 last iterations of the time series x n 1, after the first 100 transient elapsed iterations is selected.

En una forma de realización del emisor de comunicación segura basado en multiestabilidad, cada paquete de información d tiene un tamaño v p igual a 90 iteraciones y un tiempo de duración t me (t) de 18 segundos.In an embodiment of the multi-stability based secure communication sender, each information packet d has a size v p equal to 90 iterations and a duration time t me ( t) of 18 seconds.

En una forma de realización, el receptor de comunicación segura basado en multiestabilidad, comprende: In one embodiment, the multi-stability based secure communication receiver comprises:

• una primera unidad de decodificación con una entrada conectada a un canal público para recibir una señal s(t) procedente del emisor;• a first decoding unit with an input connected to a public channel to receive a signal s ( t) from the transmitter;

• una segunda unidad de decodificación conectada a una salida de la primera unidad de decodificación;• a second decoding unit connected to an output of the first decoding unit;

• un sistema dinámico caótico esclavo multi-estable que genera una señal de enmascaramiento caótico esclavo y si (t) a partir de una señal x mi (t) recibida de un emisor mediante un canal privado, y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales:• a multi-stable slave chaotic dynamic system that generates a chaotic slave masking signal y si ( t) from a signal x mi ( t) received from a sender through a private channel, and solving the following differential equations:

Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001

siendo k el factor de acoplamiento entre el emisor y el receptor;where k is the coupling factor between the emitter and the receiver;

donde la primera unidad de decodificación sustrae la señal de enmascaramiento caótico esclavo y si (t) a la señal s(t) procedente del emisor, obteniéndose una señal de mensaje recuperado m R (t) que alcanza a la segunda unidad de decodificación que sustrae un error de sincronización el(t) a la señal de mensaje recuperado m R (t) para obtener la señal m saiida (t). La señal m saiida (t) a la salida del receptor coincide con la señal a la entrada mE(t) del emisor que se deseaba transmitir entre emisor y receptor de manera codificada.where the first decoding unit subtracts the slave chaotic masking signal and si ( t) from the signal s ( t) coming from the emitter, obtaining a recovered message signal m R ( t) that reaches the second decoding unit that subtracts a synchronization error el ( t) to the recovered message signal m R ( t) to obtain the signal m out ( t). M involves leaving the signal (t) at the output of the receiver coincides with the signal to mE (t) input emitter was desired transmitted between transmitter and receiver in encrypted form.

En una forma de realización del receptor de comunicación segura basado en multiestabilidad, el sistema dinámico caótico esclavo multi-estable comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones diferenciales anteriormente descritas [7] a [9] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones diferenciales anteriormente descritas [10] a [12]. In an embodiment of the multi-stability based secure communication receiver, the multi-stable slave chaotic dynamic system comprises two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables, where the behavior of the first oscillator is defined by the differential equations described above [7] to [9] and the behavior of the second oscillator is defined by the differential equations previously described [10] to [12].

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1 muestra el sistema de comunicación segura usando señales caóticas. Figure 1 shows the secure communication system using chaotic signals.

Figura 2 muestra los máximos locales de la variable x m í en función de las condiciones iniciales y m í 0. Cada estado de la variable x m í pertenece a diferente atractor caótico coexistente. Figure 2 shows the local maxima of the variable x m í as a function of the initial conditions and m m 0. Each state of the variable x m í belongs to a different coexisting chaotic attractor.

Figura 3(a) muestra el estado de enmascaramiento caótico de la variable y m í (t ) en función del tiempo para un atractor caótico. Figure 3 ( a) shows the chaotic masking state of the variable and m i ( t ) as a function of time for a chaotic attractor.

Figura 3(b) muestra el estado de enmascaramiento caótico de la variable y m í (t) en función del tiempo para otro atractor caótico, usando diferente condición inicial y m í 0. Figure 3 ( b) shows the chaotic masking state of the variable y m i ( t) as a function of time for another chaotic attractor, using different initial condition and m 0.

Figura 4 muestra la variación caótica de las condiciones iniciales y m í 0 moduladas por el mapa logístico, ecuación (L1). Figure 4 shows the chaotic variation of the initial conditions and m 0 modulated by the logistic map, equation (L1).

Figura 5 representa esquemáticamente un sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad 500 de acuerdo con la presente invención basada en sistemas caóticos multi estables. Figure 5 schematically represents a multi-stability based secure communication system 500 according to the present invention based on multi stable chaotic systems.

Figura 6 representa la esquemática para cualquier dispositivo electrónico digital de un sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad 500a de acuerdo con la presente invención. Figure 6 depicts the schematic for any digital electronic device of a multi-stability based secure communication system 500a according to the present invention.

Figura 7(a) muestra una gráfica de una imagen plana. Figure 7 ( a) shows a graph of a flat image.

Figura 7(b) muestra un paquete de señal de información ml E (t) versus el tiempo. Figure 7 ( b) shows an information signal packet ml E ( t) versus time.

Figura 7(c) muestra una porción de la señal de información m E n tra d a (t) versus el tiempo. Figure 7 ( c) shows a portion of the information signal m E ntrada ( t) versus time.

Figura 8(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico yl m í (t) en función del tiempo generada por el sistema caótico maestro 250a . Figure 8 ( a) shows a chaotic masking state and l m i ( t) as a function of time generated by the master chaotic system 250a .

Figura 8(b) muestra la señal de transmisión sl(t) = yl m í (t) m E (t) que es la combinación de un estado de enmascaramiento caótico yl m í (t) con un paquete de información m lE (t) realizada por la unidad de enmascaramiento caótico 150a. Figure 8 ( b) shows the transmission signal sl ( t) = yl m i ( t) m E ( t) which is the combination of a chaotic masking state and l m i ( t) with an information packet m lE ( t) performed by chaotic masking unit 150a.

Figura 8(c) muestra la grafica s l (t) versus el tiempo, donde se incluye; el tiempo de sincronización ts, tiempo requerido para que el sistema caótico esclavo se sincronice con el sistema caótico maestro y el tiempo de transmisión r t , tiempo requerido para transmitir cada paquete de información m lE (t) enmascarado en cada estado caótico multi estable y í n i it). Figure 8 ( c) shows the graph s l ( t) versus time, where it is included; the synchronization time t s, the time required for the slave chaotic system to synchronize with the master chaotic system, and the transmission time r t , the time required to transmit each information packet m lE ( t) masked in each multi-stable chaotic state and í ni it).

Figura 8(d) muestra una porción de la señal transmitida s(t) = y m (t) m E ( t ) , correspondiente a un número muy grande de estado de enmascaramiento caótico y m í (t) y a un número muy grande de señales de información m E (t). Figure 8 ( d) shows a portion of the transmitted signal s ( t) = y m ( t) m E ( t) , corresponding to a very large number of chaotic masking state and m í ( t) and a very large number of information signals m E ( t).

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Figura 9(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico xlmí(t) versus el tiempo, generado por el sistema caótico maestro, ecuaciones 250a. Figure 9 ( a) shows a state of chaotic masking xlmi ( t) versus time, generated by the master chaotic system, equations 250a.

Figura 9(b) muestra la señal ^ ( t ) versus el tiempo. Figure 9 ( b) shows the signal ^ (t) versus time.

Figura 9(c) muestra la señal ^ ( t ) versus la señal ylmí(t). Figure 9 ( c) shows the signal ^ (t) versus the signal ylmí ( t).

Figura 10(a) muestra la señal del mensaje recuperado m jj(t) versus el tiempo. Figure 10 ( a) shows the recovered message signal m jj (t) versus time.

Figura 10(b) representa una porción del mensaje recuperado mR(t) = e(t) mE(t) versus el tiempo. Figure 10 ( b) represents a portion of the recovered message mR ( t) = e ( t) mE ( t) versus time.

Figura 11(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperada satisfactoriamente mLuda(t) versus el tiempo. Figure 11 ( a) shows a successfully recovered message signal packet mLuda ( t) versus time.

Figura 11(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado satisfactoriamente msalldd(t) correspondiente a un número muy grande de señales recuperadas misallda(t) . Figure 11 ( b) shows a portion of the successfully recovered message signal msalldd ( t) corresponding to a very large number of recovered signals misallda ( t).

Figura 12 gráfica una porción de la señal recuperada satisfactoriamente msalldad(t) versus una porción de la señal original mentrada(t). Figure 12 plots a portion of the signal successfully retrieved beyond ( t) versus a portion of the original lying signal ( t).

Figura 13 muestra imagen plana recuperada satisfactoriamente. Figure 13 shows a flat image successfully recovered.

Figura 14(a) muestra la señal y ^ t ) versus el tiempo, para ejemplo representativo 2. Figure 14 ( a) shows the signal y ^ t) versus time, for representative example 2.

Figura 14(b) muestra la señal y ^ t ) versus la señal yiml( t ) , para ejemplo representativo 2. Figure 14 ( b) shows the signal y ^ t) versus the signal yiml ( t), for representative example 2.

Figura 15(a) muestra la señal del mensaje recuperado m ^t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 2. Figure 15 ( a) shows the recovered message signal m ^ t) versus time, for representative example 2.

Figura 15(b) representa una porción del mensaje recuperado mR(t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 2. Figure 15 ( b) represents a portion of the recovered message mR ( t) versus time, for representative example 2.

Figura 16(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperada incorrectamente msaiída(t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 2. Figure 16 ( a) shows an incorrectly retrieved message signal packet msaiida ( t) versus time, for representative example 2.

Figura 16(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado incorrectamente msalidd(t), para ejemplo representativo 2. Figure 16 ( b) shows a portion of the incorrectly retrieved message signal msalidd ( t), for representative example 2.

Figura 16(c) representa una porción de la señal recuperada incorrectamente msaiidad(t) versus una porción de la señal original mentrada( t ) , para ejemplo representativo 2 . Figure 16 ( c) represents a portion of the incorrectly recovered signal msaiidad ( t) versus a portion of the original lying signal ( t), for representative example 2 .

Figura 17 muestra una imagen plana recuperada incorrectamente, para ejemplo representativo 2. Figure 17 shows an incorrectly recovered flat image, for representative example 2.

Figura 18 representa un sistema de comunicación segura 500b que puede ser implementada en cualquier sistema electrónico digital, para ejemplo representativo 3. Figure 18 depicts a secure communication system 500b that can be implemented in any digital electronic system, for representative example 3.

Figura 19(a) muestra la señal y ^ t ) versus el tiempo, para ejemplo representativo 3. Figure 19 ( a) shows the signal y ^ t) versus time, for representative example 3.

Figura 19(b) muestra la señal ^ ( t ) versus la señal ylmí(t) , para ejemplo representativo 3. Figure 19 ( b) shows the signal ^ (t) versus the signal ylmí ( t) , for representative example 3.

Figura 20(a) muestra la señal del mensaje recuperado m jj(t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 3. Figure 20 ( a) shows the recovered message signal m jj (t) versus time, for representative example 3.

Figura 20(b) representa una porción del mensaje recuperado mR(t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 3.Figure 20 (b) represents a portion of the recovered message mR ( t) versus time, for representative example 3.

Figura 21(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperada incorrectamente msaiída(t) versus el tiempo, para ejemplo representativo 3. Figure 21 ( a) shows an incorrectly retrieved message signal packet msaiida ( t) versus time, for representative example 3.

Figura 21(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado incorrectamente msalidd(t), para ejemplo representativo 3. Figure 21 ( b) shows a portion of the incorrectly retrieved message signal msalidd ( t), for representative example 3.

Figura 21(c) grafica una porción de la señal recuperada incorrectamente msalidad(t) versus una porción de la señal original mentrada(t), para ejemplo representativo 3. Figura 22 muestra una imagen plana recuperada incorrectamente. Figure 21 ( c) plots a portion of the incorrectly recovered signal plus quality ( t) versus a portion of the original lying signal ( t), for representative example 3. Figure 22 shows a flat image recovered incorrectly.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La implementación de la presente invención está directamente relacionada con el campo de los sistemas de comunicación segura, método, dispositivos electrónicos digitales y programas de computador, más específicamente se refiere a un sistema de comunicación altamente segura basada en sistemas caóticos multi-estables. Adicionalmente, la presente invención puede ser implementada en circuitos electrónicos digitales como en sistemas de comunicación inalámbricas.The implementation of the present invention is directly related to the field of secure communication systems, method, digital electronic devices and computer programs, more specifically it refers to a highly secure communication system based on multi-stable chaotic systems. Additionally, the present invention can be implemented in digital electronic circuits as in wireless communication systems.

Una descripción detallada de la presente invención se presentada a continuación. La presente invención es un sistema de comunicación altamente segura basado en multiestabilidad, cuya seguridad se logra con un esquema conformado por un emisor y un receptor basados en sistemas caóticos multi-estables. Adicionalmente, la variación caótica de las condiciones iniciales en cualquiera de las variables de estado en el sistema multi-estable sirve como una llave dinámica. La comunicación entre el emisor y el receptor se logra a través de un canal privado y otro canal público. El canal privado se realiza por la variable de estado xmí donde las llaves dinámicas son implementadas y a la vez es usado para sincronización el emisor con el receptor, mientras la señal de información se transmite del emisor al receptor por el canal público, a través de la variable de estado ymí. A detailed description of the present invention is presented below. The present invention is a highly secure communication system based on multi-stability, whose security is achieved with a scheme consisting of a transmitter and a receiver based on multi-stable chaotic systems. Additionally, the chaotic variation of the initial conditions in any of the state variables in the multi-stable system serves as a dynamic key. Communication between sender and receiver is achieved through a private channel and another public channel. The private channel is made by the state variable xmi where the dynamic keys are implemented and at the same time the sender is used with the receiver, while the information signal is transmitted from the sender to the receiver on the public channel, through the state variable and me.

En general, en concordancia con la presente invención sistemas de comunicación segura usando caos incluye un emisor y un receptor. El emisor incluye al menos un oscilador caótico maestro. Así mismo, el receptor incluye un oscilador caótico esclavo. Además, los osciladores caóticos maestro y esclavo son idénticos o unos es contraparte del otro.In general, in accordance with the present invention, secure communication systems using chaos include a sender and a receiver. The emitter includes at least one master chaotic oscillator. Likewise, the receiver includes a chaotic slave oscillator. Also, the master and slave chaotic oscillators are identical or are counterparts to each other.

Tanto el emisor como el receptor están comprendidos por dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado. Variando las condiciones iniciales en cualquiera de las variables de estado, el sistema muestra una dinámica multi-estable, desde regímenes (atractores) periódicos y/o caóticos coexistentes. La comunicación entre el emisor y el receptor se logra a través de dos canales: un canal privado y otro público. El canal privado se realiza por la variable de estado xmí y es usado para sincronizar el emisor con el receptor, a la vez sirve como primera llave dinámica, mientras la señal de información es transmitida del emisor al receptor por el canal público, a través de la variable de estado ymí. La transmisión de información se realiza adhiriendo un número muy grande de paquetes de señal de información en forma escalonada a un número muy grande de señales de enmascaramiento caótico con los cambios entre los atractores caóticos dentro de una misma serie temporal de la variable de estado ymí. Both the emitter and the receiver are comprised of two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables. By varying the initial conditions in any of the state variables, the system displays a multi-stable dynamic, from coexisting periodic and / or chaotic regimes (attractors). Communication between the sender and receiver is achieved through two channels: a private channel and a public one. The private channel is made by the state variable xmi and is used to synchronize the sender with the receiver, at the same time it serves as the first dynamic key, while the information signal is transmitted from the sender to the receiver on the public channel, through the state variable and me. Information transmission is accomplished by adhering a very large number of information signal packets in a staggered fashion to a very large number of chaotic masking signals with changes between chaotic attractors within the same time series of the state variable and me.

En particular, el emisor comprende un "sistema caótico maestro” correspondiente a dos osciladores caóticos Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, que genera múltiples atractores caóticos coexistentes. Este "sistema caótico maestro” tiene dos salidas. Una "primera salida” configurada para enviar un numero grande de paquetes de señal de información y transmitirla juntamente con un numero grande de señal enmascaramiento caótico a través de las interrupciones entre atractores caóticos coexistentes por un canal público y una "segunda salida” configurada para transmitir una señal caótica por un canal privado, que funciona como primera llave dinámica y sirve para sincronizar el emisor con el receptor. El emisor tiene una unidad configurada para sumar un número muy grande de señal de enmascaramiento caótico de la primera salida del sistema dinámico caótico con un número muy grande de paquetes de señal de información.In particular, the emitter comprises a "master chaotic system" corresponding to two Rossler chaotic oscillators with non-linear coupling between their state variables, which generates multiple coexisting chaotic attractors. This "master chaotic system" has two outputs. A "first output" configured to send a large number of information signal packets and transmit it together with a large number of chaotic masking signal through interruptions between coexisting chaotic attractors on a public channel and a "second output" configured to transmit a chaotic signal through a private channel, which works as the first dynamic key and serves to synchronize the transmitter with the receiver. The emitter has a unit configured to sum a very large number of chaotic masking signal from the first output of the chaotic dynamic system with a very large number of information signal packets.

Por su parte, el receptor es estructuralmente la contra-parte del emisor y tiene dos entradas: una "primera entrada que comunica o acopla a través del canal público el emisor con el receptor y una "segunda entrada” que comunica o acopla a través delFor its part, the receiver is structurally the counterpart of the sender and has two inputs: a "first input " that communicates or couples the sender with the receiver through the public channel and a "second input" that communicates or couples through of the

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canal privado el emisor con el receptor. El receptor comprende un "sistema caótico esclavo” que es la contra-parte del sistema dinámico maestro del emisor y consiste de dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado. Este sistema dinámico caótico esclavo tiene una entrada que comunica o acopla el emisor y el receptor por el canal privado a través de la segunda señal de salida del sistema caótico maestro, la cual, está configurada para generar un número muy grande de atractores caóticos y sirve para sincronizar el receptor con el emisor.private channel the sender with the receiver. The receiver comprises a "slave chaotic system" which is the counterpart to the sender's dynamic master system and consists of two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables. This slave chaotic dynamic system has an input that communicates or couples the transmitter and receiver on the private channel through the second output signal of the master chaotic system, which is configured to generate a very large number of chaotic attractors and serves to synchronize the receiver with the emitter.

El sistema caótico maestro y el sistema caótico esclavo pueden operar de una manera sincronizada solo cuando se encuentran en el mismo atractor. Este sistema caótico esclavo tiene una salida configurada para generar una versión de un número muy grande de señales de enmascaramiento caótico a través de interrupciones entre atractores caóticos coexistentes equivalente al número muy grande de señales de enmascaramiento caótico del sistema caótico maestro. Este sistema caótico esclavo tiene una unidad de extracción de un número muy grande de paquetes de señales de información, la cual se realiza restando la versión de número muy grande de paquetes de señales de enmascaramiento caótico del sistema esclavo de la señal transmitida por el canal público.The chaotic master system and the chaotic slave system can operate in a synchronized manner only when they are in the same attractor. This slave chaotic system has an output configured to generate a version of a very large number of chaotic masking signals through interruptions between co-existing chaotic attractors equivalent to the very large number of chaotic masking signals of the master chaotic system. This chaotic slave system has a unit for extracting a very large number of information signal packets, which is performed by subtracting the version of a very large number of chaotic masking signal packets from the slave system from the signal transmitted by the public channel. .

El emisor comprende un sistema caótico maestro correspondiente a dos osciladores caóticos Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, que genera señales caóticas multi-estables y que matemáticamente se corresponde con el siguiente conjunto de ecuaciones diferenciales acopladas:The emitter comprises a master chaotic system corresponding to two Rossler chaotic oscillators with non-linear coupling between their state variables, which generates multi-stable chaotic signals and which mathematically corresponds to the following set of coupled differential equations:

dt %m2 ^m3 [i] dt% m2 ^ m3 [i]

d%d% m2m2

dt ^m2 V^m2 m dt ^ m2 V ^ m2 m

= b - cxm3 ymíym3= b - cxm3 ymíym3

dt [3] dt [3]

dydy m íme

dt ^ml Vml %m2 ^m3 [4] dt ^ ml Vml% m2 ^ m3 [4]

^V^ V m2m2

dt Vml V^m2 [5] dt Vml V ^ m2 [5]

dy m.3 = b ym3 (yml - c) [6] dt dy m.3 = b ym3 ( yml - c) [6] dt

donde las ecuaciones del [1]-[3] corresponden al primer oscilador caótico maestro Rossler y las ecuaciones [4]-[6] corresponden al segundo oscilador caótico maestro Rossler.where the equations of [1] - [3] correspond to the first Rossler master chaotic oscillator and the equations [4] - [6] correspond to the second Rossler master chaotic oscillator.

El receptor es estructuralmente la contra-parte del emisor y comprende un sistema caótico esclavo correspondiente a dos osciladores caóticos Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, que genera la coexistencia de múltiples atractores caóticos y matemáticamente corresponde al siguiente conjunto de ecuaciones diferencias acoplados:The receiver is structurally the counterpart of the emitter and comprises a chaotic slave system corresponding to two Rossler chaotic oscillators with non-linear coupling between their state variables, which generates the coexistence of multiple chaotic attractors and mathematically corresponds to the following set of coupled differences equations :

dt ~xs2 xs3 k (Xm-± Xsl) dt ~ xs2 xs3 k ( Xm- ± Xsl)

dxs2dxs2

= xs2 ays2

Figure imgf000015_0001
= xs2 ays2
Figure imgf000015_0001

dxs3dxs3

dt = b - cxs3 y sly s3 [9] dt = b - cxs3 and sly s3 [9]

Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0002

donde las ecuaciones del [7] a [9] corresponden al primer oscilador caótico esclavo Rossler y las ecuaciones [10] a [12] corresponden al segundo oscilador caótico esclavo Rossler.where equations [7] to [9] correspond to the first Rossler slave chaotic oscillator and equations [10] to [12] correspond to the second Rossler slave chaotic oscillator.

El primer oscilador caótico esclavo Rossler está configurado para recibir un conjunto de llaves dinámicas secretas a través del término k(xmí - xsl) en la ecuación [7], donde k factor de acoplamiento del entre el emisor y el receptor y funciona como llave estática.The first Rossler chaotic slave oscillator is configured to receive a set of secret dynamic keys through the term k ( xmí - xsl) in equation [7], where k coupling factor of the between the emitter and the receiver and works as a static key .

Como primer previo proceso, se realiza la generación de atractores múltiples en el intervalo de condiciones iniciales [ymn niCiai >ym± final] correspondiente a la variable de estado ymí del segundo oscilador caótico maestro.As a first preliminary process, the generation of multiple attractors is performed in the initial conditions interval [ymn niCiai> ym ± final] corresponding to the state variable ymi of the second master chaotic oscillator.

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Como segundo previo proceso, se determina en el canal privado k(x m í - xsl) en la ecuación [7] el factor de acoplamiento k y el tiempo de sincronización r k, donde el receptor se sincroniza completamente con el emisor en cada atractor coexistente.As a second previous process, the coupling factor k and the synchronization time rk are determined in the private channel k ( x m í - xsl) in equation [7], where the receiver is fully synchronized with the emitter in each coexisting attractor .

Como tercer previo proceso, se modula caóticamente el intervalo de condiciones iniciales [y m í _ln lc la i ,y m i_ f in a i ] a través de mapa logístico caótico.As a third previous process, the interval of initial conditions [y m í _ln lc la i , and m i_ f in ai ] is chaotically modulated through a chaotic logistic map.

Como cuarto previo proceso, se vectoriza la señal de información en paquetes de información equivalente al número de los atractores caóticos.As a fourth previous process, the information signal is vectorized in information packets equivalent to the number of the chaotic attractors.

Cuando los osciladores caóticos maestro-esclavo están comunicados o acoplados por una señal común, estos osciladores pueden operar de una manera sincronizada e incluso cuando inicialmente ambos osciladores están operando en condiciones iniciales diferentes.When the master-slave chaotic oscillators are communicated or coupled by a common signal, these oscillators can operate in a synchronized manner and even when both oscillators are initially operating under different initial conditions.

En un sistema tradicional de comunicación con caos Figura 1, una pequeña señal de información m E (t) es combinada con una señal caótica y E mi s o r (t) para enmascarar, esconder, cifrar, codificar ó encubrir la señal de información m E (t). En el emisor ó sistema caótico maestro la señal de información m E (t) y la señal caótica ó señal de enmascaramiento y E m iso r (t) son sumadas para producir la señal de transmisión s(t) = m E (t) y E m iso r ( t ) . La señal s(t) es conocida como señal de información caóticamente enmascarada.In a traditional chaos communication system Figure 1, a small information signal m E ( t) is combined with a chaotic signal and E mi sor ( t) to mask, hide, encrypt, encode or cover up the information signal m E ( t). In the master chaotic transmitter or system the information signal m E ( t) and the chaotic signal or masking signal and E m iso r ( t) are added together to produce the transmission signal s ( t) = m E ( t) and E m iso r ( t). The signal s ( t) is known as the chaotically masked information signal.

En el receptor o sistema caótico esclavo se recibe la señal s(t) y usa esta señal para generar la señal caótica y R ecep to r (t) del receptor por sincronización entre el emisor y el receptor. En el receptor se sustrae la señal y R ecep to r (t) de la señal s(t) para desenmascarar, decodificar, descifrar, extraer o recuperar la señal la señal m R . In the receiver or chaotic slave system the signal s ( t) is received and uses this signal to generate the chaotic signal and R eceptor r ( t) of the receiver by synchronization between the transmitter and the receiver. In the receiver signal and R EPEC to r (t) of the signal s (t) to unmask, decode, decrypt, extract or recover the m signal R signal is subtracted.

Matemáticamente es representada como m R = s (t) - y R ecep tor o m R = m E (t) y E m ísor y R ecep to r la cual produce T^ R ^ ■E cuando y E m isor e V R eceptor son idénticas.Mathematically it is represented as m R = s ( t) - y R ecep tor o m R = m E ( t) y E m ísor y R ecep to r ' which produces T ^ R ^ ■ E when y E m isor e V R eceptor are identical.

En los sistemas dinámicos Rossler multi-estables con acoplamiento no lineal, tanto el emisor como el receptor comprenden dos osciladores caóticos Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado. Estos osciladores caóticos son expresados por el siguiente conjunto de ecuaciones diferenciales:In multi-stable Rossler dynamic systems with non-linear coupling, both the emitter and the receiver comprise two Rossler chaotic oscillators with non-linear coupling between their state variables. These chaotic oscillators are expressed by the following set of differential equations:

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Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001

donde xltx2,x3,y lty2,y3 son variables de estado, con a = 0.2,b = 0.2 y c = S.7 son parámetros del sistema funcionando en el régimen caótico cuando los osciladores Rossler están desacoplados y a la vez sirven como llaves estáticas, en la presente invención.where xltx2, x3, and lty2, y3 are state variables, with a = 0.2, b = 0.2 and c = S.7 are system parameters operating in the chaotic regime when Rossler oscillators are decoupled and at the same time serve as static keys , in the present invention.

Para demostrar un número grande de atractores coexistentes o multi estabilidad, se varia la condición inicial de una singular variable ymí 0 y se encuentra el estado final resolviendo numéricamente el sistema de ecuaciones [1] a [6]. Este proceso se puede implementar electrónicamente o numéricamente.To demonstrate a large number of coexisting or multi-stability attractors, the initial condition of a singular variable ymi 0 is varied and the final state is found by numerically solving the system of equations [1] to [6]. This process can be implemented electronically or numerically.

En la Figura 2, se muestra los máximos locales de la variable xmí en función de las condiciones iniciales ymí 0, que pertenecen a diferentes atractores coexistentes. En esta Figura 2, se observa regímenes tales como periodo-3, periodo-4, periodo-5, periodo-8 y caos. Toda la gráfica párese un diagrama de bifurcación, pero enfatizamos que el eje de las abscisas no es un parámetro de control pero son condiciones iniciales de la variable de estado ymí de los osciladores acoplados. En Figura 2 se puede distinguir dos etiquetas ymí iniciai y ymí f inai, los cuales representan condición inicial y final, donde el sistema de ecuaciones diferenciales [1] a [6] muestra la coexistencia de múltiples atractores caóticos o multi-estabilidad.In Figure 2, the local maxima of the variable xmi are shown as a function of the initial conditions and mi 0, which belong to different coexisting attractors. In this Figure 2, regimes such as period-3, period-4, period-5, period-8 and chaos are observed. The entire graph stands for a bifurcation diagram, but we emphasize that the axis of the abscissa is not a control parameter but are initial conditions of the state variable and me of the coupled oscillators. In Figure 2 we can distinguish two labels ymí initiai and ymí f inai, which represent initial and final condition, where the system of differential equations [1] to [6] shows the coexistence of multiple chaotic attractors or multi-stability.

El emisor basado en sistemas caóticos multi-estables comprende un sistema caótico maestro basado en dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado y es descrito por el siguiente sistema de ecuaciones diferenciales [1] - [6]: The emitter based on multi-stable chaotic systems comprises a master chaotic system based on two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables and is described by the following system of differential equations [1] - [6]:

dt = -Xm2 ^m3 [i] dt = -Xm2 ^ m3 [i]

dt %m2 O-V-ml mdt% m2 O-V-ml m

dXm.3dXm.3

b CXm 3 ym.iym.3 dt [3] b CXm 3 ym.iym.3 dt [3]

dym i dym i

dt ^ml y-mí m^.2 ^m3 [4] dt ^ ml y-mi m ^ .2 ^ m3 [4]

V^m2V ^ m2

dt y -mí + ^V m2 [5] dt y -mí + ^ V m2 [5]

dym.3dym.3

dt b ym3(ymi - c), [6] dt b ym3 ( ymi - c), [6]

donde xmí,xm2,xm3 son variables de estado del primer oscilador caótico maestro y ymi,ym 2 ,ym 3 son variables de estado del segundo oscilador caótico maestro, con a = 0.2,b = 0.2 y c = 5.7 son parámetros del sistemas funcionando en el régimen caótico cuando los osciladores Rossler están desacoplados y a la vez sirven como llaves estáticas, en la presente invención.where xmi, xm2, xm3 are state variables of the first master chaotic oscillator and ymi, ym 2 , ym 3 are state variables of the second master chaotic oscillator, with a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.7 are operating system parameters in the chaotic regime when Rossler oscillators are decoupled and simultaneously serve as static keys, in the present invention.

La señal xmí(t) de la ecuación [1] se usa para comunicar, acoplar o sincronizar el receptor con el emisor y se lleva a cabo mediante el canal privado, que a la vez sirve como primera llave dinámica. Mientras que la señal de enmascaramiento caótico ymí(t) de la ecuación [4], es usada para cifrar, codifica, ocultar o esconder la señal de información mE(t). La señal de trasmisión s(t) resulta de la combinación de la señal información mE(t) y la señal de enmascaramiento caótico ymí(t). La señal transmitida del emisor al receptor esThe signal xmi ( t) of equation [1] is used to communicate, pair or synchronize the receiver with the transmitter and is carried out through the private channel, which in turn serves as the first dynamic key. While the chaotic masking signal and me ( t) of equation [4], is used to encrypt, encode, hide or hide the information signal mE ( t). The transmission signal s ( t) results from the combination of the information signal mE ( t) and the chaotic masking signal and me ( t). The signal transmitted from the sender to the receiver is

s(t) = yml(t) mE(t). s ( t) = yml ( t) mE ( t).

El emisor incluye un proceso de generación y modulación caótica de las condiciones iniciales ymí 0 de la variable de estado ymí de la ecuación [4]. El cambio de las condiciones iniciales ymí 0 en el intervalo [ymlJniciai,ymijinai] en forma caótica resulta en interrupciones entre los múltiples atractores caóticos coexistentes ymí(t). The emitter includes a chaotic generation and modulation process of the initial conditions and mi 0 of the state variable and mi of equation [4]. Changing the initial conditions and me 0 in the interval [ymlJniciai, ymijinai] in a chaotic manner results in interruptions between the multiple coexisting chaotic attractors and me ( t).

Dos de estos estados son representados en las Figuras 3 (a) y (b). Two of these states are represented in Figures 3 ( a) and ( b).

El proceso de generación y modulación caótica de las condiciones iniciales ymí 0 de la variable de estado ymí se realiza por la unidad generadora de condiciones iniciales 175, (ver Figura 5), y más concretamente por un mapa logístico que se define la siguiente ecuación en diferencias:The chaotic generation and modulation process of the initial conditions ymí 0 of the state variable ymí is carried out by the initial conditions generator unit 175, (see Figure 5), and more specifically by a logistic map that defines the following equation in differences:

1 1

X(n+ 1) = M*n(l Xn), [L l] X ( n + 1) = M * n (l Xn), [L l]

donde xn está definido en el intervalo [0,1] y p en el intervalo [0,4], cuando p = 4 el mapa logístico muestra un comportamiento caótico.where xn is defined in the interval [0,1] and p in the interval [0,4], when p = 4 the logistic map shows chaotic behavior.

El cambio de las condiciones iniciales ymi_o en el intervalo [ymí iniciai ,y mi final] queda definido por la siguiente ecuación:The change of the initial conditions ymi_o in the interval [ymí initiai, y mi final] is defined by the following equation:

y m l _0 y m l_ in ic ia l +X n l \y m l_ fin a l y m l_ in ic ia l ), [L2] y ml _0 y m l_ in ic ia l + X nl \ y m l_ end al y m l_ in ic ia l ), [L2]

donde x n 1 representa la serie temporal del mapa logístico [L1] en el régimen caótico y n 1 son las iteraciones. En la presente invención, se seleccionaron las ultimas d = 751 iteraciones de la serie temporal x n t , después de transcurrido las iteraciones transitorias n tra n s lto r la s = 100. Así mismo, en la presente invención está configurada para que las ecuaciones [L1] y [L2] puedan ser implementadas en cualquier sistema electrónico digital. La variación caótica de las condiciones iniciales y m í 0 se muestra en la Figura 4. where x n 1 represents the time series of the logistic map [L1] in the chaotic regime and n 1 are the iterations. In the present invention, the last d = 751 iterations of the time series x nt were selected , after the transitory iterations n tra ns lto r to s = 100 had elapsed. Likewise, in the present invention it is configured so that the equations [ L1] and [L2] can be implemented in any digital electronic system. The chaotic variation of the initial conditions and m 0 is shown in Figure 4.

En la implementación de la presente invención, la ecuación [L2] representa la unidad generadora de condiciones iniciales 175 (ver Figura 5). Esta unidad 175 (ver Figura 5) genera d = 751 condiciones iniciales y m í 0, las cuales son los resultados de modular el intervalo de condiciones iniciales [y m í i n iCiai ,y m i f i n a l ] por la serie temporal x n 1 del mapa logístico caótico [L1]. A su vez, la variable y m í usa estas y m í 0 condiciones iniciales para que el sistema dinámico caótico maestro, ecuaciones [1]-[6], generen d = 751 señales de enmascaramiento caótico a través de interrupciones entre múltiples atractores caóticos coexistentes; y m í (t) y x m í (t) son transmitidas del emisor al receptor por el canal público y privado respectivamente.In the implementation of the present invention, equation [L2] represents the initial conditions generating unit 175 (see Figure 5). This unit 175 (see Figure 5) generates d = 751 initial conditions y m í 0, which are the results of modulating the interval of initial conditions [y m í in iCiai , mifinal ] by the time series x n 1 of the map chaotic logistics [L1]. In turn, the variable y m í uses these y m 0 initial conditions for the master chaotic dynamic system, equations [1] - [6], to generate d = 751 chaotic masking signals through interruptions between multiple chaotic attractors coexisting; y m i ( t) and x m i ( t) are transmitted from the sender to the receiver by the public and private channels respectively.

El receptor basado en sistemas caóticos multi-estables de la presente invención comprende un sistema caótico esclavo y es estructuralmente la contra-parte del sistema caótico maestro. Este sistema caótico esclavo está basado en dos osciladores caóticos Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, que genera multi-estabilidad y matemáticamente queda definido por el siguiente conjunto de ecuaciones diferenciales acopladas:The multi-stable chaotic system based receiver of the present invention comprises a slave chaotic system and is structurally the counterpart to the master chaotic system. This chaotic slave system is based on two Rossler chaotic oscillators with non-linear coupling between their state variables, which generates multi-stability and is mathematically defined by the following set of coupled differential equations:

dxsídxyes

dt = X dt = X s 2 s 2 - xs3 k- xs3 k (xmí - xsí) [7] ( xmí - xsí) [7]

1 1

Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001

donde xsVxs2,xs3 son variables de estado del primer oscilador caótico esclavo y yst,yS 2 ,y S3 son variables de estado del segundo oscilador caótico esclavo, con a = 0.2,b = 0.2 y c = 5.75 parámetros del sistemas funcionando en el régimen caótico cuando los osciladores Rossler están desacoplados y a la vez sirven como llaves estáticas en la presente invención.where xsVxs2, xs3 are state variables of the first slave chaotic oscillator and yst, yS 2 , and S3 are state variables of the second slave chaotic oscillator, with a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.75 system parameters operating in the regime chaotic when Rossler oscillators are decoupled and simultaneously serve as static keys in the present invention.

El sistema caótico esclavo del receptor 450 (ver Figura 5) comprende un primer oscilador Rossler, el cual está configurado para recibir por el canal privado, la señal xmi(.t) del emisor a través del término k(xmí(t) xsí(t)) en la ecuación [7], donde k factor de acoplamiento entre el emisor y el receptor. Es decir, el sistema caótico esclavo del receptor usa la señal xmí(t) de enmascaramiento caótico del maestro para generar la versión de la señal de enmascaramiento caótico esclavo ys l(t) por sincronización entre el emisor y el receptor. Adicionalmente, en el receptor se sustrae ys l(t) de la señal de información s(t) para desenmascarar, decodificar, descifrar, extraer o recuperar la señal mR(t). Matemáticamente se expresa como:The chaotic slave system of the receiver 450 (see Figure 5) comprises a first Rossler oscillator, which is configured to receive by the private channel, the signal xmi ( .t) from the transmitter through the term k ( xmí ( t) - xsí ( t)) in equation [7], where k coupling factor between the emitter and the receiver. That is, the slave chaotic masking system uses the master chaotic masking signal xmi ( t) to generate the version of the slave chaotic masking signal ys l (t) by synchronization between the sender and receiver. Additionally, ys l (t) is subtracted from the information signal s ( t) at the receiver to unmask, decode, decrypt, extract or recover the mR ( t) signal . Mathematically it is expressed as:

mR(t) = s(t) — ysí o mR(t) = mE(t) ymí(t) — ysí(t) la cual produce mR ( t) = s ( t) - ysí or mR ( t) = mE ( t) ymí ( t) - ysí ( t) which produces

mR(t) = e(t) mE(t) mR ( t) = e ( t) mE ( t)

cuando ymí(t) y ysl son idénticas, siendo e(t) la señal del error de sincronización.when ymi ( t) and ysl are identical, where e ( t) is the signal of the synchronization error.

La Figura 5 es una representación esquemática del sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad 500 en concordancia con la presente invención basada en sistemas caóticos multi-estables. El sistema 500 comprende un emisor 200 y un receptor 400 que están configurados para transmitir y recuperar por un canal público 300 un número muy grande de paquetes de información enmascarados con un número muy grande de atractores caóticos coexistentes, y además trasmite llaves Figure 5 is a schematic representation of the multi-stability based secure communication system 500 in accordance with the present invention based on multi-stable chaotic systems. System 500 comprises a transmitter 200 and a receiver 400 that are configured to transmit and retrieve over a public channel 300 a very large number of masked information packets with a very large number of coexisting chaotic attractors, and also transmit keys

2 two

dinámicas por un canal privado 350 diferente al canal público 300. El emisor 200 está configurado para recibir una señal de información mEntrada(t) = mE(t), y el receptor 400 está configurada para recuperar una señal de información mSalidad(t). Además, el emisor 200 comprende: un sistema dinámico caótico maestro multi-estable 250, una unidad vectorizadora-divisora de información 120 y una unidad generadora de condiciones iniciales 175. A sí mismo, el receptor 400 comprende un sistema dinámico caótico esclavo 450 que es la contra-parte del sistema dinámico caótico maestro multiestable 250 . Adicionalmente, el receptor comprende una primera unidad de decodificación o desenmascaramiento 470 y una segunda unidad de decodificación o desenmascaramiento 480. Dynamics on a private channel 350 different from public channel 300. Sender 200 is configured to receive an information signal mEntrance ( t) = mE ( t), and receiver 400 is configured to retrieve an information signal mHealth (t). In addition, emitter 200 comprises: a multi-stable master chaotic dynamic system 250, an information vectoring-dividing unit 120, and an initial condition generating unit 175. itself, receiver 400 comprises a chaotic dynamic slave system 450 which is the counterpart of the 250 multistable master chaotic dynamic system. Additionally, the receiver comprises a first decoding or unmasking unit 470 and a second decoding or unmasking unit 480.

En la implementación de la presente invención, el sistema dinámico caótico maestro multi-estable 250 del emisor 200, genera un número muy grande de señales de enmascaramiento caótico multi-estables ymí(t) que opera en concordancia con el sistema de ecuaciones [1]-[6]. Además, el sistema dinámico caótico esclavo multiestable 450 del emisor 400 esta acoplado por un canal privado con la señal xmí(t) del sistema dinámico maestro 250 a través de la expresión k(xmí - xsl) ecuación [7] y que por sincronización entre estos dos sistemas esclavo-450 y maestro-250, genera en lado del sistema esclavo 450 un número muy grande de señales de enmascaramiento caótico ysi( t) . A sí mismo, el sistema caótico esclavo 450 está en concordancia con las ecuaciones [7] a [12].In the implementation of the present invention, the multi-stable master chaotic dynamic system 250 of emitter 200 generates a very large number of multi-stable chaotic masking signals and me ( t) operating in accordance with the system of equations [1] - [6]. Furthermore, the multistable slave chaotic dynamic system 450 of the emitter 400 is coupled by a private channel with the signal xmí ( t) of the master dynamic system 250 through the expression k ( xmí - xsl) equation [7] and that by synchronization between These two slave systems-450 and master-250, generate on the side of slave system 450 a very large number of chaotic masking signals ysi (t). Itself, the slave chaotic system 450 is in accordance with equations [7] to [12].

En la implementación de la presente invención, el emisor 200 comprende una unidad de vectorización de información 120, la cual vectoriza y divide la señal de información mE(t), en d = 751 paquetes de información mlE(t) y cada paquete comprende un tamaño de v p = 90 iteraciones y un tiempo de duración t me (t) = 18 s.In the implementation of the present invention, the emitter 200 comprises an information vectoring unit 120, which vectorizes and divides the information signal mE ( t), into d = 751 mlE ( t) information packets and each packet comprises a size of v p = 90 iterations and a duration time t me ( t) = 18 s.

El emisor 200 está configurado para enmascarar caóticamente cada paquete de información mlE(t) , usando la señal de cada estado de cada atractor de enmascaramiento caótico yimí(t) del sistema caótico maestro 250. Además, el emisor 200 combina cada paquete de información mlE(t), con cada estado de cada atractor de enmascaramiento caótico ylmí(t) para producir la señal de trasmisión sl(t) = ylmí(t) mlE(t) de cada paquete de información. Emitter 200 is configured to chaotically mask each mlE ( t) information packet , using the signal of each state of each chaotic yimí ( t) masking attractor of master chaotic system 250. In addition, emitter 200 combines each mlE information packet. ( t), with each state of each chaotic masking attractor ylmí ( t) to produce the transmission signal sl ( t) = ylmí ( t) mlE ( t) of each information packet.

El sistema caótico maestro 250 del emisor 200 genera d = 751 estados de atractores coexistentes de enmascaramiento caótico ylmí(t) variando caóticamente las condiciones iniciales de la variable ylmí(t ) ecuación [4] a través de la unidad generadora de condiciones iniciales 175. Cada uno de estos estados de diferentes atractores ylmí(t) comprenden un tiempo de duración de testado = 70 s, y este a su vez tiene un tamaño de Mestaado = 360 iteraciones. A sí mismo, cada uno de los atractores ylmí(t) tiene dos tramos; a) primer tramo corresponde a un tiempo ts = 52 s equivalente a tmx = 270 iteraciones, siendo ts el tiempo requerido por el sistema caótico esclavo 450 del receptor 400 para que se sincronice con el sistema caótico maestro 250 del emisor 200, b) segundo tramo o tramo subsecuente al primero, le corresponde a un tiempo r t = 18 s equivalente a vp = 90 iteraciones, siendo r t el tiempo de transmisión de cada paquete de información mlE(t). The master chaotic system 250 of the emitter 200 generates d = 751 states of coexisting chaotic masking attractors ylmí ( t) by chaotically varying the initial conditions of the variable ylmí ( t ) equation [4] through the initial conditions generating unit 175. each of these states different ylmí attractors (t) comprise a duration of 70 s = tested, and this in turn has a size of Mestaado = 360 iterations. To itself, each of the attractors ylmí ( t) has two sections; a) first section corresponds to a time ts = 52 s equivalent to tmx = 270 iterations, ts being the time required by the slave chaotic system 450 of the receiver 400 to synchronize with the master chaotic system 250 of the emitter 200, b) second section or section subsequent to the first, corresponds to a time rt = 18 s equivalent to vp = 90 iterations, with rt being the transmission time of each information packet mlE ( t).

La unidad generadora de condiciones iniciales 175 del emisor 200, genera d = 751 condiciones iniciales y que sirven como llaves dinámicas. Estas condiciones iniciales o llaves dinámicas son usadas en la variable ymi ecuación [4] del sistema caótico maestro 250. Estas condiciones iniciales son seleccionadas caóticamente por el mapa logístico operadas por la ecuación [L1]. Esta cantidad de condiciones iniciales d = 751 permite generar d = 751 estados de enmascaramiento caótico ylmí(t) diferentes.The initial condition generating unit 175 of the emitter 200 generates d = 751 initial conditions that serve as dynamic keys. These initial conditions or dynamic keys are used in the variable ymi equation [4] of the master chaotic system 250. These initial conditions are selected chaotically by the logistic map operated by the equation [L1]. This quantity of initial conditions d = 751 allows to generate d = 751 different chaotic and lmí ( t) masking states.

El emisor 200 comprende una unidad de encriptación o enmascaramiento 150 que está configurada para combinar cada paquete de información mlE(t) con cada señal del atractor coexistente de enmascaramiento caótico y^iCO. Es decir, una condición inicial es generada por la unidad generadora de condiciones iniciales 175 y es utilizada por el sistema caótico maestro 250 para generar una señal del enmascaramiento caótico ylmí(t) en un atractor coexistente. La unidad de enmascaramiento 150 combina la señal de información mlE(t) con la señal de enmascaramiento caótico ylmí(t) de la siguiente forma. La señal de información mlE(t) que tiene vp = 90 iteraciones o un tiempo de duración de r t = 18 s, es sumada al segundo tramo de la señal de enmascaramiento caótico ylmí(t) que tiene también vp = 90 iteraciones y un tiempo de duración de r t = 18 s. Subsecuentemente este proceso se vuelve a repetir. Es decir, se genera una nueva condición inicial por la unidad 175 y esta nueva condición inicial es utilizada por el sistema caótico maestro 250 para generar una nueva señal de enmascaramiento caótico yí+í(t) en otro atractor coexistente y luego la unidad de enmascaramiento 150 combina la nueva señal de información mi+ 1(t) con la nueva señal de enmascaramiento caótico y l f it), así sucesivamente. La señal combinada s(t ) = y m í (t) m E (t) es transmitida del emisor 200 al receptor 400 por el canal público 300. Emitter 200 comprises an encryption or masking unit 150 that is configured to combine each mlE ( t) information packet with each signal from the coexisting chaotic masking attractor and ^ iCO. That is, an initial condition is generated by the initial condition generating unit 175 and is used by the master chaotic system 250 to generate a signal of the chaotic masking ylmí ( t) in a coexisting attractor. The masking unit 150 combines the information signal mlE ( t) with the chaotic masking signal and lmí ( t) in the following way. The information signal mlE ( t) that has vp = 90 iterations or a duration time of rt = 18 s, is added to the second section of the chaotic masking signal and lmí ( t) that also has vp = 90 iterations and a time duration of rt = 18 s. Subsequently this process is repeated again. That is, a new initial condition is generated by unit 175 and this new initial condition is used by the master chaotic system 250 to generate a new chaotic masking signal yí + í ( t) in another coexisting attractor and then the masking unit. 150 combines the new information signal mi + 1 ( t) with the new chaotic masking signal and lf it), so on. The combined signal s ( t ) = and m i ( t) m E ( t) is transmitted from sender 200 to receiver 400 on public channel 300.

La combinación o suma de cada señal de información m lE (t) con la señal de enmascaramiento caótico y lm í (t ) , siempre es al segundo tramo de la señal de enmascaramiento caótico y lm í (t ) , es decir, después que transcurrió el tiempo de sincronización t s = 52 s equivalente a t m x = 270 iteraciones.The combination or sum of each information signal m lE ( t) with the chaotic masking signal and lm í ( t ), is always the second section of the chaotic masking signal and lm í ( t ), that is, after Synchronization time t s = 52 s equivalent to t mx = 270 iterations elapsed.

El cambio de cada condición inicial en la unidad 175 se realiza después de que cada señal de enmascaramiento caótico y lm í (t) haya completado M estado = 360 iteraciones The change of each initial condition in unit 175 is made after each chaotic masking signal and lm ( t) has completed M state = 360 iterations

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Figure imgf000023_0001

El cambio de las condiciones iniciales o llaves dinámicas se transmie del emisor 200 al receptor 400 por una segunda señal de enmascaramiento caótico x mi (t) a través del canal privado 350. El sistema dinámico caótico esclavo 450 del receptor 400 usa esta señal x mi (t) para generar la señal de enmascaramiento caótico esclavo y si (t) por sincronización entre el receptor 400 y el emisor 200 .The change of the initial conditions or dynamic keys is transmitted from the transmitter 200 to the receiver 400 by a second chaotic masking signal x mi ( t) through the private channel 350. The chaotic dynamic slave system 450 of the receiver 400 uses this signal x mi ( t) to generate the slave chaotic masking signal and si ( t) by synchronization between receiver 400 and emitter 200 .

El sistema caótico maestro 250 y el sistema caótico esclavo 450 están configurados en regímenes de sincronización completa, basados en los valores de sus parámetros a = 0.2, b = 0.2 y c = 5.7 que operan como llaves estáticas y facilitan la recuperación de la señales de información transmitida m E (t). The chaotic master 250 and the chaotic slave 450 are configured in full synchronization regimes, based on the values of their parameters a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.7 that operate as static keys and facilitate the recovery of signal signals. information transmitted m E ( t).

El receptor 400 está configurado para recibir la señal transmitida s(t) por el canal público 300 además, está adicionalmente configurado para recibir las condiciones iniciales o llaves dinámicas por una segunda señal de enmascaramiento caótico x mi (t) a través del canal privado 350. El receptor 400 utiliza el sistema caótico esclavo 450 para generar la versión de la señal de enmascaramiento caótico esclavo y si (t) y elimina las condiciones iniciales o llaves dinámicas desde la señal transmitida s(t) sustrayendo y si (t) de s(t) a través de la primera unidad de desenmascaramiento o desencriptación 470 . Para una adecuada supresión de las condiciones iniciales o llaves dinámicas, el sistema caótico esclavo 450 y el sistema caótico maestro 250 deben de estar sincronizados completamente por medio de las llaves estáticas, basados en los valores de sus parámetros a = 0.2, b = 0.2 y c = 5.7. Como resultado de la sustracción de y si (t) a s(t) por medio de la primera unidad deReceiver 400 is configured to receive the signal transmitted s ( t) on public channel 300 , and is additionally configured to receive initial conditions or dynamic keys by a second chaotic masking signal x mi ( t) through private channel 350 . the receiver 400 uses the slave chaotic system 450 to generate the release signal chaotic masking slave and if (t) and removes the initial conditions or dynamic keys from the transmitted signal s (t) by subtracting and if (t) of s ( t) through the first unmasking or decryption unit 470 . For adequate suppression of the initial conditions or dynamic keys, the slave chaotic system 450 and the master chaotic system 250 must be completely synchronized by means of the static keys, based on the values of their parameters a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.7. As a result of subtraction of y si ( t) from s ( t) by means of the first unit of

2 two

desenmascaramiento o decodificación 470, la señal de mensaje enmascarado caótico transmitida s(t) es transformado en la señal del mensaje recuperado mR(t). unmasking or decoding 470, the transmitted chaotic masked message signal s ( t) is transformed into the recovered message signal mR ( t).

Específicamente, cada señal del mensaje recuperada mlR está conformada por dos tramos: a) Primer tramo corresponde al error de sincronización el(t) equivalente al tiempo ts = 52 s o tmx = 270 iteraciones. b) Segundo tramo subsiguiente al primero, le correspondiente una señal de transmisión mlE(t), es decir, mlR(t) = el(t) mlE(t). Specifically, each message signal recovered mlR is made up of two sections: a) First section corresponds to the synchronization error, the ( t) equivalent to the time ts = 52 s or tmx = 270 iterations. b) Second section subsequent to the first one, corresponding to a transmission signal mlE ( t), that is, mlR ( t) = el ( t) mlE ( t).

En resumen, la operación del emisor 250 y del receptor 450 pueden ser representados por las siguientes ecuaciones matemáticas:In summary, the operation of transmitter 250 and receiver 450 can be represented by the following mathematical equations:

s(t) = yml(t) mE(t), s ( t) = yml ( t) mE ( t),

• xmi(.t): señal de sincronización del emisor 250 y el receptor 450, • xmi ( .t): synchronization signal of transmitter 250 and receiver 450,

• mR(t) = mE(t) ymí(t) - ysí(t), donde mR(t) = e(t) mE(t) cuando ymi (t) = ysi (t), • mR ( t) = mE ( t) ymí ( t) - ysí ( t), where mR ( t) = e ( t) mE ( t) when ymi ( t) = ysi ( t),

donde:where:

• s(t): señal de mensaje enmascarado caótico, transmitida por el canal público 300, • s ( t): chaotic masked message signal, transmitted by public channel 300,

• xmí(t): señal de condiciones iniciales o llave dinámica transmitida por el canal privado 350 , • xmi ( t): initial conditions signal or dynamic key transmitted by private channel 350 ,

mR(t): señal recuperada, mR ( t): recovered signal,

e(t): error de sincronización. e ( t): synchronization error.

Adicionalmente, el receptor 400 incluye una segunda unidad desenmascaramiento o decodificación 480, que está configurada para recuperar la señal de información msaiída(t), por la sustracción e(t) de mR(t), es decir,Additionally, receiver 400 includes a second unmasking or decoding unit 480, which is configured to retrieve the information signal msaiida ( t), by subtraction e ( t) from mR ( t), i.e.

mSaiidad(t) = mR(t) - e(t), mSaiidad ( t) = mR ( t) - e ( t),

™SaUdad(t) = e(t) mE(t) - e(t), d°ncle msalidad(t) = mE(t) ° mSalidad(t) = WEntrada(0 ■ ™ SaUdad ( t) = e ( t) mE ( t) - e ( t), d ° ncle msalidad ( t) = mE ( t) ° mSalidad ( t) = WEntrada ( 0 ■

La Figura 6 es una representación esquemática de un dispositivo electrónico digital que implemente el sistema de la presente invención. En términos generales, el dispositivo electrónico digital 500a comprende un emisor 200a y un receptor 400a que están configurados para transmitir y recuperar por un canal público 300a un número muy grande de paquetes de información enmascarados con un número muy grande de atractores caóticos coexistentes, y además trasmite las llaves dinámicas por un canal privado 350a diferente al canal público 300a. El emisor 200a está configurado para recibir una señal de información m Entrada (t), y el receptor 400a está configurado para recuperar una señal de información m saiida (t). Además, el emisor 200a comprende: un sistema caótico maestro multi-estable 250a, una unidad vectorizadora-divisora de información 100a y una unidad generadora de condiciones iniciales 175a. A sí mismo, el receptor 400a comprende un sistema caótico esclavo 450a que es la contra-parte del sistema dinámico caótico maestro multi-estable 250a. Además, el receptor 400a incorpora la primera unidad de desenmascaramiento o decodificación 470a, que está configurada para suprimir las condiciones iniciales o llaves dinámicas. Al mismo tiempo, el receptor 400a comprende la segunda unidad desenmascaramiento o decodificación 480a, que está configurada para recuperar la señal de información m salida (t). Figure 6 is a schematic representation of a digital electronic device that implements the system of the present invention. Generally speaking, the digital electronic device 500a comprises a transmitter 200a and a receiver 400a which are configured to transmit and retrieve on a public channel 300a a very large number of masked information packets with a very large number of coexisting chaotic attractors, and furthermore transmits dynamic keys through a channel private 350a different from public channel 300a. Sender 200a is configured to receive an information signal m Input ( t), and receiver 400a is configured to retrieve an information signal m output ( t). Furthermore, the emitter 200a comprises: a multi-stable master chaotic system 250a, an information vectoring-dividing unit 100a and an initial condition generating unit 175a. The receiver 400a itself comprises a slave chaotic system 450a which is the counterpart of the multi-stable master chaotic dynamic system 250a. In addition, receiver 400a incorporates the first unmasking or decoding unit 470a, which is configured to suppress initial conditions or dynamic keys. At the same time, the receiver 400a comprises the second unmasking or decoding unit 480a, which is configured to retrieve the information signal m output ( t).

Ejemplos representativos del sistema de codificación-decodificación caótico de señal de información basada en sistemas multi-establesRepresentative examples of the chaotic information signal encoding-decoding system based on multi-stable systems

La Figura 7(a) es una gráfica de una imagen plana y por técnicas convencionales, los pixeles de esta imagen son convertidos a una señal de información m E n tra d a (t) = m E (t ) o señal vectorizada. La Figura 7(b) muestra un paquete de señal de información m lE (t) versus el tiempo, realizada por la unidad vectorizadora-divisora de información 120a. La Figura 7(c) muestra una porción de la señal de información m E n tra d a (.t) versus el tiempo, correspondiente a un número muy grande paquete de señal de información m lE (t). Figure 7 ( a) is a graph of a flat image and by conventional techniques, the pixels of this image are converted to an information signal m E ntrada ( t) = m E ( t ) or vectorized signal. Figure 7 ( b) shows an information signal packet m lE ( t) versus time, performed by the information vectoring-dividing unit 120a. Figure 7 ( c) shows a portion of the information signal m E ntrada ( .t) versus time, corresponding to a very large number of information signal packet m lE ( t).

A continuación se describen ejemplos representativos que ilustran particulares casos, bajo los cuales, se tienen correctas e incorrectos recuperaciones de la señal de información m E n tra d a (t). Estos ejemplos representativos corresponden al sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad 500a en concordancia con la presente invención.Representative examples that illustrate particular cases are described below, under which there are correct and incorrect recoveries of the information signal m E ntrada ( t). These representative examples correspond to the multi-stability based secure communication system 500a in accordance with the present invention.

Ejemplo representativo 1: mensaje mEntradaRepresentative example 1: message m Entry (t) ( t) , recuperado correctamente, successfully recovered

Proceso de enmascaramiento o encriptaciónMasking or encryption process

En este ejemplo representativo, el sistema caótico maestro 250a del emisor 200a y el sistema caótico esclavo 450a del receptor 400a están configurados para ser idénticosIn this representative example, the master chaotic system 250a of the emitter 200a and the slave chaotic system 450a of the receiver 400a are configured to be identical

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o similares. Las respectivas llaves estáticas del emisor 200a y el receptor 400a son mostradas en la Tabla I. or the like. The respective static keys of transmitter 200a and receiver 400a are shown in Table I.

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Tabal I: Llaves estáticas del emisor 200a y el receptor 400a, correspondientes a los parámetros de los sistemas de ecuaciones [1]-[6] y [7]-[12], para ejemplo, representativo 1: mensaje mEntrada(t), recuperada correctamente. Table I: Static keys of the emitter 200a and the receiver 400a, corresponding to the parameters of the systems of equations [1] - [6] and [7] - [12], for example, representative 1: message mEntrance ( t), recovered correctly.

La Figura 8(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico yl m í (t ) en función del tiempo generada por el sistema caótico maestro 250a, debido al cambio de una condición inicial producida en la unidad generadora de condiciones iniciales 175a. La Figura 8(b) muestra la combinación de un estado de enmascaramiento caótico yl m í (t) con un paquete de información m lE (t) realizada por la unidad de enmascaramiento caótico 150a, para producir una señal de trasmisión sl(t) = yl m í (t) m E (t), la cual es transmitida del emisor 200a al receptor 400a por el canal público 300a. Figure 8 ( a) shows a chaotic masking state and l m i ( t ) as a function of time generated by the master chaotic system 250a, due to the change of an initial condition produced in the initial conditions generating unit 175a. Figure 8 ( b) shows the combination of a chaotic masking state and l m í ( t) with an information packet m lE ( t) performed by the chaotic masking unit 150a, to produce a transmission signal sl ( t) = yl m i ( t) m E ( t), which is transmitted from sender 200a to receiver 400a on public channel 300a.

Para esclarecer como es el proceso de encriptación de información con atractores caóticos coexistentes, en la Figura 8(c) se muestra s l (t) versus el tiempo. La señal s l (t) incluye dos tramos: a) Primer tramo: señal s l (t), el cual corresponde a un tiempo To clarify how the process of encrypting information with coexisting chaotic attractors is, Figure 8 ( c) shows s l ( t) versus time. The signal s l ( t) includes two sections: a) First section: signal s l ( t), which corresponds to a time

t s = 52 s equivalente al tiempo requerido por el sistema caótico esclavo para que se sincronice con el sistema caótico maestro. b) Segundo tramo: señal s l ( t ) , el corresponde a un tiempo r t = 18s equivalente al tiempo de transmisión de cada paquete de información m lE (t) es enmascarado, encriptado en cada atractor caótico coexistente y í n i it). En esta Figura 8(c) también se observa el tiempo total t estado = 70 s de cada atractor caótico coexistente y í n i it), equivalente a t estado = t s + r t . t s = 52 s equivalent to the time required by the slave chaotic system to synchronize with the master chaotic system. b) Second section: signal s l ( t) , it corresponds to a time r t = 18s equivalent to the transmission time of each information packet m lE ( t) is masked, encrypted in each coexisting chaotic attractor and í ni it) . This Figure 8 ( c) also shows the total time t state = 70 s of each coexisting chaotic attractor and í ni it), equivalent to t state = t s + r t .

La Figura 8(d) muestra una porción de la señal transmitida s(t) = y m (t) m E (t) , correspondiente a un número muy grande de atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico y m í (t) y a un número muy grande de señales de información m E (t), que son trasmitidos del emisor 200a al receptor 400a. Figure 8 ( d) shows a portion of the transmitted signal s ( t) = y m ( t) m E ( t) , corresponding to a very large number of coexisting chaotic masking attractors and m i ( t) and a very large number of information signals m E ( t), which are transmitted from sender 200a to receiver 400a.

2 two

Proceso de recuperación o de desencriptaciónRecovery or decryption process

La Figura 9(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico xlmí(t ) versus el tiempo, generado por el sistema caótico maestro, ecuaciones 250a, debido al cambio de una condición inicial producida en la unidad generadora de condiciones iniciales 175a. La señal xlmí(t) es transmitida del emisor 200a al receptor 400a por el canal privado 350a y el sistema caótico esclavo 450a usa la xlmí(t) por sincronización para generar la señal ylsí(t). La Figura 9(b) muestra la señal ^ ( t ) versus el tiempo. Mientras que la Figura 9(c) muestra la señal ^ ( t ) versus la señal ylmí(t) y en la cual se puede observar una fuerte sincronización completa entre estas señales después de transcurrido el tiempo de sincronización ts. Figure 9 ( a) shows a chaotic masking state xlmi ( t ) versus time, generated by the master chaotic system, equations 250a, due to the change of an initial condition produced in the initial conditions generating unit 175a. The signal xlmi ( t) is transmitted from the transmitter 200a to the receiver 400a on the private channel 350a and the chaotic slave system 450a uses the xlmi ( t) by synchronization to generate the ylsi ( t) signal . Figure 9 ( b) shows the signal ^ (t) versus time. While Figure 9 ( c) shows the signal ^ (t) versus the signal ylmí ( t) and in which a strong complete synchronization can be observed between these signals after the synchronization time t s has elapsed .

La Figura 10(a) muestra la señal del mensaje recuperado m jj(t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción de ^ ( t ) de sl(t) por medio de la primera unidad de desenmascaramiento o decodificación 470a. La señal del mensaje recuperado m jj(t) está conformada por un primer tramo correspondiente al error de sincronización el(t) y un segundo tramo correspondiente a un paquete de señal de información mlE(t), es decir mlR(t) = el(t) mlE(t). La Figura 10(b) representa una porción del mensaje recuperado mR(t) = e(t) mE(t) versus el tiempo, correspondiente a un número muy grande de señales de error de sincronización el(t) y a un número muy grande de paquetes de información mlE(t). Figure 10 ( a) shows the recovered message signal m jj (t) versus time, as a result of subtraction of ^ (t) from sl ( t) by means of the first unmasking or decoding unit 470a. The signal of the recovered message m jj (t) is made up of a first section corresponding to the synchronization error el ( t) and a second section corresponding to an information signal packet mlE ( t), that is mlR ( t) = el ( t) mlE ( t). Figure 10 ( b) represents a portion of the recovered message mR ( t) = e ( t) mE ( t) versus time, corresponding to a very large number of synchronization error signals el ( t) and a very large number of mlE ( t) information packages .

La Figura 11(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperado satisfactoriamente mlsalida(t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción el(t) de m ^t) por medio de la segunda unidad de desenmascaramiento o decodificación 480a. La Figura 11(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado satisfactoriamente msalidd(t) correspondiente a un número muy grande de señales recuperadas misallda(t) . Figure 11 (a) shows a packet message signal successfully recovered mlsalida (t) versus time as a result of subtracting the (t) of m ^ t) by the second unit unmasking or decoding 480a. Figure 11 ( b) shows a portion of the successfully recovered message signal msalidd ( t) corresponding to a very large number of recovered signals misallda ( t).

La Figura 12 representa una porción de la señal recuperada satisfactoriamente msaiídad(t) versus una porción de la señal original mentrada(t). Esta gráfica muestra en el espacio de estado la sincronización completa entre la señal recuperada y la señal original. La conversión de la señal recuperada satisfactoriamente msalldad(t) a imagen plana es mostrada en la Figura 13. Figure 12 depicts a portion of the signal successfully recovered msaidad ( t) versus a portion of the original lying signal ( t). This graph shows in the state space the complete synchronization between the recovered signal and the original signal. The conversion of the successfully recovered signal plus ( t) to flat image is shown in Figure 13.

Las Figuras 8 - 1 3 muestran una alta correlación entre el proceso de enmascaramiento y recuperación de la señal de información, lo cual le convierte al sistema de comunicación segura 500a de la presente invención en un sistema de comunicación seguro altamente robusto. Figures 8-1-3 show a high correlation between the masking and retrieval process of the information signal, making the secure communication system 500a of the present invention a highly robust secure communication system.

Ejemplo representativo 2: mensaje mr„tr„*„(t'), recuperada incorrectamente cuando inadecuadamente las llaves estáticas son implementadas Representative example 2: message mr „tr„ * „ ( t '), incorrectly retrieved when static keys are improperly implemented

Proceso de enmascaramiento o encriptaciónMasking or encryption process

En este ejemplo representativo, el sistema caótico maestro 250a del emisor 200a y el sistema caótico esclavo 450a del receptor 400a están configurados para ser completamente diferentes en al menos un parámetro a . Las respectivas llaves estáticas del emisor 200a y el receptor 400a son diferentes y se muestran en la Tabla II. In this representative example, the master chaotic system 250a of the emitter 200a and the slave chaotic system 450a of the receiver 400a are configured to be completely different in at least one parameter a . The respective static keys of transmitter 200a and receiver 400a are different and are shown in Table II.

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Tabal II: Llaves estáticas del emisor 200a y el receptor 400a, correspondiente a las parámetros de los sistemas de ecuaciones [1]-[6] y [7]-[12], para el ejemplo representativo 2: mensaje mEntrada(t), recuperada incorrectamente. Table II: Static keys of transmitter 200a and receiver 400a, corresponding to the parameters of the systems of equations [1] - [6] and [7] - [12], for representative example 2: message mEntrance ( t), incorrectly recovered.

La Figura 8(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico ylmí generado por el sistema caótico maestro 250a, debido al cambio de una condición inicial producida en la unidad generadora de condiciones iniciales 175a. La Figura 8(b) muestra la combinación de un atractor de enmascaramiento caótico ylmí(t) con un paquete de información miE(t ) realizada por la unidad de enmascaramiento caótico 150a, para producir una señal de trasmisión sl(t) = yiml(t) miE(t), la cual, es transmitida del emisor 200a al receptor 400a por el canal público 300a. La Figura 8 (d) muestra una porción de la señal transmitida s(t) = ym(t) mE(t), correspondiente a un número muy grande de atractores de enmascaramiento caótico ymí(t) y a un número muy grande de señales de información mE(t) , que son trasmitidos del emisor 200a al receptor 400a. Figure 8 ( a) shows a chaotic and limiting masking state generated by the master chaotic system 250a, due to the change of an initial condition produced in the initial condition generating unit 175a. Figure 8 ( b) shows the combination of a chaotic masking attractor ylmí ( t) with an information package miE ( t ) performed by the chaotic masking unit 150a, to produce a transmission signal sl ( t) = yiml ( t) miE ( t), which is transmitted from transmitter 200a to receiver 400a on public channel 300a. Figure 8 ( d) shows a portion of the transmitted signal s ( t) = ym ( t) mE ( t), corresponding to a very large number of chaotic masking attractors ym ( t) and a very large number of signal signals. information mE ( t) , which are transmitted from sender 200a to receiver 400a.

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Proceso de recuperación o de desencriptaciónRecovery or decryption process

La Figura 9(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico xlmí(t ) versus el tiempo, generado por el sistema dinámico caótico maestro, 250a, debido al cambio de una condición inicial producida en la unidad generadora de condiciones iniciales 175a. Figure 9 ( a) shows a chaotic masking state xlmi ( t ) versus time, generated by the master chaotic dynamic system, 250a, due to the change of an initial condition produced in the initial condition generating unit 175a.

La señal xlmí(t) es transmitida del emisor 200a al receptor 400a por el canal privado 350a y el sistema caótico esclavo 450a usa la xlmí(t) por sincronización para generar la señal yimí(t). The signal xlmi ( t) is transmitted from the transmitter 200a to the receiver 400a on the private channel 350a and the chaotic slave system 450a uses the xlmi ( t) by synchronization to generate the yimi ( t) signal .

La Figura 14(a) muestra la señal ^ ( t ) versus el tiempo. Mientras que la Figura 14(b) muestra la señal y^ i(t) versus la señal ylmí(t) en la cual se puede observar una débil sincronización entre estas señales cuyo espacio de estados y^ i(t) vs ylml(t) ocupa una amplia región, la cual representa un pobre correlación entre estas señales, es decir, y ^ i(t) e ylmí(t) son completamente diferentes. En concordancia con la presente invención, el ejemplo representativo 2 muestra que el sistema de comunicación segura 500a de la presente invención es muy sensible a pequeñas variaciones de sus llaves estáticas; representadas en el sistema dinámico caótico maestro 250a por a = 0.2 y en el sistema caótico esclavo 450a por a = 0.3. Esta diferencia de las llaves estáticas en el emisor 200a y el receptor 400a dificulta la recuperación de imagen original. Figure 14 ( a) shows the signal ^ (t) versus time. While Figure 14 ( b) shows the signal y ^ i (t) versus the signal ylmí ( t) in which a weak synchronization can be observed between these signals whose state space y ^ i (t) vs ylml ( t ) occupies a wide region, which represents a poor correlation between these signals, that is, y ^ i (t) and ylmí ( t) are completely different. In accordance with the present invention, representative example 2 shows that the secure communication system 500a of the present invention is very sensitive to small variations of its static keys; represented in the 250a master chaotic dynamic system by a = 0.2 and in the 450a slave chaotic system by a = 0.3. This difference of the static keys in the emitter 200a and the receiver 400a makes original image recovery difficult.

La Figura 15(a) muestra la señal del mensaje recuperado m jj(t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción de y ^ t ) a sl(t) por medio de la primera unidad de desenmascaramiento o decodificación 470a. La señal del mensaje recuperado m jj(t) está conformada por un primer tramo correspondiente al error de sincronización el(t) tiene valores muy grandes y un segundo tramo que es una señal completamente diferente que la señal de información mlE(t). La Figura 15(b) representa una porción del mensaje recuperado mR(t) versus el tiempo, correspondientes un número muy grande de paquetes de información recuperados incorrectamente. Figure 15 ( a) shows the recovered message signal m jj (t) versus time, as a result of subtracting y ^ t) from sl ( t) by means of the first unmasking or decoding unit 470a. The signal of the recovered message m jj (t) is made up of a first section corresponding to the synchronization error el ( t) has very large values and a second section that is a completely different signal than the information signal mlE ( t). Figure 15 ( b) represents a portion of the retrieved message mR ( t) versus time, corresponding to a very large number of incorrectly retrieved information packets.

La Figura 16(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperada incorrectamente msaiída(t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción el(t) de m ^t) por medio de la segunda unidad de desenmascaramiento o desencriptación 480a. La Figura 16(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado incorrectamente msalidd(t) correspondiente a un número muy grande de señales recuperadas incorrectamente mlsalida(t). Figure 16 ( a) shows an incorrectly retrieved message signal packet msaiida ( t) versus time, as a result of subtraction el ( t) from m ^ t) by means of the second unmasking or decryption unit 480a. Figure 16 ( b) shows a portion of the incorrectly retrieved message signal msalidd ( t) corresponding to a very large number of incorrectly retrieved signals msalidd ( t).

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La Figura 16(c) muestra una porción de la señal recuperada incorrectamente m sa i id a d (.t ) versus una porción de la señal original m e n tr a d a (t ), en la cual, se puede observar una débil sincronización entre estas señales y cuyo espacio de estados m sa i íd a d (t) vs m e n tr a d a (t) ocupa una amplia región, representando un pobre correlación entre estas señales, es decir, m sa l id a d (t) y m e n tr a d a (t) son completamente diferentes. Figure 16 ( c) shows a portion of the incorrectly recovered signal m sa i id ad ( .t ) versus a portion of the original signal m in tr ada ( t ), in which a weak synchronization between these can be observed. signals and whose state space m sa iíd ad ( t) vs m en tr ada ( t) occupies a wide region, representing a poor correlation between these signals, that is, m sa l id ad ( t) and m en tr ada ( t) are completely different.

La conversión de la señal recuperada incorrectamente m sa l ld a d (t) a imagen plana se muestra en la Figura 17, la cual es completamente diferente a la imagen plana original Figura 7(a). The conversion of the incorrectly recovered signal m sa ldd ( t) to flat image is shown in Figure 17, which is completely different from the original flat image Figure 7 ( a).

El ejemplo representativo 2 muestra que el sistema de comunicación segura 500a de la presente invención es muy sensible a pequeñas variaciones de sus llaves estáticas. Es decir, una pequeña diferencia de las llaves estáticas en el emisor 200a y el receptor 400a imposibilita la recuperación de imagen original.Representative Example 2 shows that the secure communication system 500a of the present invention is very sensitive to small variations of its static keys. That is to say, a small difference of the static keys in the emitter 200a and the receiver 400a makes it impossible to recover the original image.

Ejemplo representativo 3: mensaje mEntradaRepresentative example 3: message m Entry (t) ( t) recuperada incorrectamente cuando inadecuadamente se implementan las llaves dinámicasincorrectly retrieved when dynamic keys are improperly implemented

En el presente ejemplo representativo 3, las llaves dinámicas son inadecuadamente implementadas. La Figura 18 representa un sistema de comunicación segura 500b que puede ser implementado en cualquier sistema electrónico digital. En este sistema, el canal de comunicación privada que comunica el emisor 200b con el receptor 400b está mal configurado, no es considerado o no existe. En el sistema de comunicación 500b no existe la señal x m í (t) o llaves dinámicas generada por el sistema caótico maestro 250b para ser transmitida por un canal privado que comunique el emisor 200b con el receptor 400b , pero a diferencia en el sistema de comunicación segura 500a de la presente invención, este canal privado 350a sí existe o está bien configurado como se ilustra en la Figura 6 .In the present representative example 3, dynamic braces are improperly implemented. Figure 18 depicts a secure communication system 500b that can be implemented in any digital electronic system. In this system, the private communication channel that communicator 200b communicates with receiver 400b is poorly configured, is not considered, or does not exist. In the communication system 500b there is no signal x m í ( t) or dynamic keys generated by the chaotic master system 250b to be transmitted by a private channel that communicates the transmitter 200b with the receiver 400b , but unlike in the Secure communication 500a of the present invention, this private channel 350a does exist or is well configured as illustrated in Figure 6 .

Además, el sistema caótico esclavo 450b del emisor 400b no puede usar la señal x m í (t) del sistema dinámico maestro 250b y por sincronización generar la señal JsiW . Al no existir sincronización entre el emisor 200b y receptor 400b, la señal de enmascaramiento caótico y m í (t) del emisor 200b y la señal de enmascaramiento caótico ys l(t) del receptor 400b son completamente diferentes, es decir y m í (t) ^ y s t (t). Furthermore, the chaotic slave system 450b of the emitter 400b cannot use the signal x m í ( t) of the master dynamic system 250b and by synchronization generate the JsiW signal. As there is no synchronization between the emitter 200b and receiver 400b, the chaotic masking signal y m í ( t) of the emitter 200b and the chaotic masking signal y s (t) of the receiver 400b are completely different, that is, y m í ( t) ^ and st ( t).

En el sistema de comunicación segura 500b, la señal combinada s(t ) = ymí(t ) mE(t ) es transmitida del emisor 200b al receptor 400b por el canal público 300b, donde ymí(t) es la señal de enmascaramiento caótico y mE(t) es la señal de información. Además, en el receptor 400b el mensaje recuperado mR(t ), como resultado de la sustracción de ysi( t ) a s(t) por medio de la primera unidad de desenmascaramiento o decodificación 470a es realizada insatisfactoriamente o incorrectamente, esto es debido a que ymí(t) ^ ysi( t ) y matemáticamente es representada porIn the secure communication system 500b, the combined signal s ( t ) = ymí ( t ) mE ( t ) is transmitted from sender 200b to receiver 400b on public channel 300b, where ymí ( t) is the chaotic masking signal and mE ( t) is the information signal. Furthermore, at receiver 400b the recovered message mR ( t ), as a result of the subtraction of ysi (t) from s ( t) by means of the first unmasking or decoding unit 470a is unsuccessfully or incorrectly performed, this is due to that ymí ( t) ^ ysi (t) and mathematically is represented by

mR(t) = s ( t ) - y sí, mR ( t) = s ( t) - and yes,

mR(t) = yml(t) mE(t) - ysU mR ( t) = yml ( t) mE ( t) - ysU

debido a que ymí(t) ^ ysí(t ) , la señal recuperada mR(t) es diferente a la señal mE(t). En este ejemplo representativo 3, la omisión de la llave dinámica xmí(t) o carencia del canal de comunicación privada que sincroniza el emisor 200b con el receptor 400b produce que la señal el mensaje original sea insatisfactoriamente recuperada por el receptor 400b del sistema de comunicación segura 500b. Because ymí ( t) ^ ysí ( t ), the recovered signal mR ( t) is different from the signal mE ( t). In this representative example 3, the omission of the dynamic key xmi ( t) or lack of the private communication channel that synchronizes the sender 200b with the receiver 400b causes the original message signal to be unsuccessfully retrieved by the receiver 400b of the communication system safe 500b.

Proceso de enmascaramiento o encriptaciónMasking or encryption process

En este ejemplo representativo, el sistema caótico maestro 250b del emisor 200b y el sistema dinámico caótico esclavo 450b del receptor 400b están configurados para ser idénticos. Las respectivas llaves estáticas del emisor 200b y el receptor 400b son semejantes y son mostradas en la Tabla I. In this representative example, the master chaotic system 250b of emitter 200b and the chaotic dynamic slave system 450b of receiver 400b are configured to be identical. The respective static keys of transmitter 200b and receiver 400b are similar and are shown in Table I.

La Figura 8(a) muestra un estado de enmascaramiento caótico ylmí generada por el sistema dinámico caótico maestro 250b, debido al cambio de una condición inicial-i producida en la unidad generadora de condiciones iniciales 175a. La Figura 8(b) muestra la combinación de un estado de enmascaramiento caótico-i ylmí(t) con un paquete de información mlE(t) realizada por la unidad de enmascaramiento caótico 150b, para producir una señal de trasmisión sl(t) = ylmí(t) mlE( t ) , la cual, es transmitida del emisor 200b al receptor 400a por el canal público 300a. La Figura 8 (d) muestra una porción de la señal transmitida s(t) = ym(t) mE(t), correspondiente a un número muy grande de atractores de enmascaramiento caótico ymí(t) y a un número muy grande de señales de información mE(t), que son trasmitidos del emisor 200b al receptor 400b. Figure 8 ( a) shows a chaotic and limiting masking state generated by the master chaotic dynamic system 250b, due to the change of an initial-i condition produced in the initial conditions generating unit 175a. Figure 8 ( b) shows the combination of a chaotic masking state-i and lmí ( t) with a mlE ( t) information packet performed by the chaotic masking unit 150b, to produce a transmission signal sl ( t) = ylmí ( t) mlE ( t), which is transmitted from the transmitter 200b to the receiver 400a on the public channel 300a. Figure 8 ( d) shows a portion of the transmitted signal s ( t) = ym ( t) mE ( t), corresponding to a very large number of chaotic masking attractors ym ( t) and a very large number of signal signals. mE ( t) information, which are transmitted from sender 200b to receiver 400b.

1 1

Proceso de recuperación o de desencriptaciónRecovery or decryption process

La Figura 19(a) muestra la señal ^ ( t ) versus el tiempo. Mientras que la Figura 19(b) muestra la señal ^ ( t ) versus la señal yl m í (t) en la cual podemos observar una débil sincronización entre estas señales cuyo espacio de estados ^ ( t ) vs y lm í (t) ocupa una amplia región, la cual representa un pobre correlación entre estas señales, es decir, ^ ( t ) e y lm í (t) son completamente diferentes. En concordancia con la presente invención, el ejemplo representativo 3 muestra que el sistema de comunicación segura 500b es muy sensible a la no existencia de las llaves dinámicas, es decir no existe la señal x lm í (t) o llaves dinámicas del sistema caótico maestro que sincroniza el emisor 200b con el receptor 400b. Esta carencia de sincronización del emisor 200b con el receptor 400b realizada por las llaves dinámicas xl m í (t) a través de un canal de comunicación privada dificulta la recuperación de imagen original. Figure 19 ( a) shows the signal ^ (t) versus time. While Figure 19 ( b) shows the signal ^ (t) versus the signal y l m í ( t) in which we can observe a weak synchronization between these signals whose state space ^ (t) vs and lm í ( t) It occupies a wide region, which represents a poor correlation between these signals, that is, ^ (t) e and lmí ( t) are completely different. In accordance with the present invention, representative example 3 shows that the secure communication system 500b is very sensitive to the non-existence of dynamic keys, that is, there is no signal x lm í ( t) or dynamic keys of the master chaotic system which synchronizes transmitter 200b with receiver 400b. This lack of synchronization of the transmitter 200b with the receiver 400b made by the dynamic keys xl m í ( t) through a private communication channel makes it difficult to recover the original image.

La Figura 20(a) muestra la señal del mensaje recuperado m jj(t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción de y ^ t ) a s l (t) por medio de la primera unidad de desenmascaramiento o decodificación 470b. La señal del mensaje recuperado m jj(t) está conformada por un primer tramo correspondiente al error de sincronización e l (t) tiene valores muy grandes y un segundo tramo que es una señal completamente diferente que la señal de información m lE (t). La Figura 20(b) representa una porción del mensaje recuperado m R (t) versus el tiempo, correspondientes un número muy grande de paquetes de información recuperados incorrectamente. Figure 20 ( a) shows the recovered message signal m jj (t) versus time, as a result of subtracting y ^ t) from s l ( t) by means of the first unmasking or decoding unit 470b. The signal of the recovered message m jj (t) is made up of a first section corresponding to the synchronization error and l ( t) has very large values and a second section that is a completely different signal than the information signal m lE ( t) . Figure 20 ( b) represents a portion of the retrieved message m R ( t) versus time, corresponding to a very large number of incorrectly retrieved information packets.

La Figura 21(a) muestra un paquete de señal de mensaje recuperada incorrectamente m s a i íd a (t) versus el tiempo, como resultado de la sustracción e l (t) de m ^t) por medio de la segunda unidad de desenmascaramiento o decodificación 480b. La Figura 21(b) muestra una porción de la señal del mensaje recuperado incorrectamente m s a l id d (t) correspondiente a un número muy grande de señales recuperadas incorrectamente m ls a l id a (t). Figure 21 ( a) shows an incorrectly retrieved message signal packet m sai d a ( t) versus time, as a result of subtraction e l ( t) from m ^ t) by means of the second unmasking unit o 480b decoding . Figure 21 ( b) shows a portion of the incorrectly recovered message signal m sal id d ( t) corresponding to a very large number of signals incorrectly recovered m ls to id a ( t).

La Figura 21(c) representa una porción de la señal recuperada incorrectamente m sa i íd a d (t) versus una porción de la señal original m e n tr a d a (t), en la cual podemos observar una débil sincronización entre estas señales y cuyo espacio de estados m sa i id a d (t) vs m e n tr a d a (t) ocupa una amplia región, representando un pobre Figure 21 ( c) represents a portion of the incorrectly recovered signal m sa i dd ( t) versus a portion of the original signal m in tr ada ( t), in which we can observe a weak synchronization between these signals and whose state space m sa i id ad ( t) vs m en tr ada ( t) occupies a wide region, representing a poor

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correlación entre estas señales, es decir, msalidad(t) y mentrada(t) son completamente diferentes.correlation between these signals, that is, msality ( t) and lying ( t) are completely different.

La conversión de la señal recuperada incorrectamente msalidad(t) a imagen plana se muestra en la Figura 22, la cual es completamente diferente a la imagen plana original Figura 7(a). The conversion of the incorrectly recovered signal plus quality ( t) to flat image is shown in Figure 22, which is completely different from the original flat image Figure 7 ( a).

El ejemplo representativo 3 muestra que el sistema de comunicación segura 500b de la presente invención es muy sensible a la carencia de sus llaves dinámicas, es decir, la no existencia de sincronización entre el emisor 200b y el receptor 400b imposibilita la recuperación de imagen original. Representative example 3 shows that the secure communication system 500b of the present invention is very sensitive to the lack of its dynamic keys, that is, the lack of synchronization between the transmitter 200b and the receiver 400b makes it impossible to recover the original image.

Claims (9)

REIVINDICACIONES 1.- Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende:1.- Secure communication transmitter ( 200) based on multi-stability, characterized in that it comprises: • una unidad de vectorización (120) configurada para recibir una señal de información a transmitir mE(t ), la cual es vectorizada y divida en d paquetes de información mlE(t)\ • a vectoring unit ( 120) configured to receive an information signal to be transmitted mE ( t ), which is vectorized and divided into d mlE ( t) information packets \ una unidad generadora de condiciones iniciales (175) donde las condiciones iniciales ylmX están situadas en el intervalo [yml_iniciai >ymijinai\; an initial conditions generating unit ( 175) where the initial conditions ylmX are located in the interval [yml_iniciai> ymijinai \; un sistema dinámico maestro multi-estable (250) que genera d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico que varían caóticamente cambiando las condiciones iniciales ylmí de la variable ymi en las ecuaciones [3]-[6] a través de la unidad generadora de condiciones iniciales (175) y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales: a multi-stable master dynamic system ( 250) that generates d coexisting chaotic masking chaotic attractors that vary chaotically by changing the initial conditions ylmi of the variable ymi in equations [3] - [6] through the condition generating unit initials ( 175) and solving the following differential equations:
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0001
con a = 0.2,b = 0.2 y c = 5.7; with a = 0.2, b = 0.2 and c = 5.7; una unidad de encriptación (150) configurada para combinar los d paquetes de información mlE(t) con los d atractores caóticos coexistentes de enmascaramiento caótico ylmí(t) obteniéndose una señal s(t) tal que s(t) = ymi(t) mE(t), donde dicha señal s(t) es enviada a través de un canal público (300) a un receptor (400) y donde la señal xmí(t) de la ecuación [1] es enviada al receptor (400) mediante un canal privado (350). an encryption unit ( 150) configured to combine the d mlE ( t) information packets with the d co-existing chaotic masking attractors ylmí ( t) obtaining a signal s ( t) such that s ( t) = ymi ( t ) mE ( t), where said signal s ( t) is sent through a public channel ( 300) to a receiver ( 400) and where the signal xmi ( t) of equation [1] is sent to the receiver (400 ) through a private channel (350). 4 4
2. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema dinámico caótico maestro multiestable (250) comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones [1] a [3] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones [4] a [6].2. - Multi-stability based secure communication emitter ( 200) , according to claim 1, characterized in that the multistable master chaotic dynamic system ( 250) comprises two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables, where the behavior of the first oscillator is defined by equations [1] to [3] and the behavior of the second oscillator is defined by equations [4] to [6]. 3. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad generadora de condiciones iniciales (175) modula caóticamente el intervalo [ymlJniciai , y mljmai ] a través de un mapa logístico caótico definido por la siguiente ecuación:3. - Multi-stability based secure communication emitter (200), according to claim 1, characterized in that the initial conditions generating unit ( 175) chaotically modulates the interval [ymlJniciai, and mljmai ] through a defined chaotic logistic map by the following equation: xn+! = pxn( l xn), [Ll] xn +! = pxn ( l xn), [Ll] donde x n está definido en el intervalo [0, l ] y p en el intervalo [0,4], y la modulación de las condiciones iniciales ymi _0 en el intervalo {y m n n icia i ,y m i j in a i ] es definido por la siguiente ecuación:where x n is defined in the interval [0, l] and p in the interval [0,4], and the modulation of the initial conditions ymi _0 in the interval {y m n n icia i , y mi j in ai ] It is defined by the following equation: yml_0 yml_inicial+^n+l{yml_final yml_inicial ), [L2] yml_0 yml_inicial + ^ n + l {yml_final yml_inicial ), [L2] donde xn+t representa la serie temporal del mapa logístico (L1) en el régimen caótico y n 1 son las iteraciones.where xn + t represents the logistic map time series (L1) in the chaotic regime and n 1 are the iterations. 4. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque se selecciona d = 751 iteraciones de la serie temporal xn+t , después de transcurridas las 100 primeras iteraciones transitorias.4. - Secure communication transmitter (200) based on multi-stability, according to claim 1, characterized in that d = 751 iterations of the time series xn + t are selected, after the first 100 transitory iterations have elapsed. 5. - Emisor (200) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada paquetes de información d tiene un tamaño vp igual a 90 iteraciones y un tiempo de duración tme(t) de 18 segundos.5. - Multi-stability based secure communication transmitter (200), according to claim 1, characterized in that each information packet d has a size vp equal to 90 iterations and a duration time tme ( t) of 18 seconds. 6. - Receptor (400) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende:6. - Multi-stability based secure communication receiver ( 400) , characterized in that it comprises: • una primera unidad de decodificación (470) con una entrada conectada a un canal público (300) para recibir una señal s(t) procedente de un emisor (200); • una segunda unidad de decodificación (480) conectada a una salida de la primera unidad de decodificación (470); • a first decoding unit ( 470) with an input connected to a public channel ( 300) to receive a signal s ( t) from a transmitter (200); • a second decoding unit ( 480) connected to an output of the first decoding unit (470); • un sistema dinámico caótico esclavo multi-estable (450) que genera una señal de enmascaramiento caótico esclavo ysi(t) a partir de una señal xmi(t) recibida de un emisor (200) mediante un canal privado (350), y resolviendo las siguientes ecuaciones diferenciales:• a dynamic slave chaotic multi-stable system (450) generating a signal chaotic masking YSI slave (t) from a xm (t) signal received from a transmitter (200) through a private channel (350), and solving the following differential equations:
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0001
siendo k el factor de acoplamiento entre el emisor (200) y el receptor (400);where k is the coupling factor between the emitter (200) and the receiver (400); donde la primera unidad de decodificación (470) sustrae la señal de enmascaramiento caótico esclavo ysi(t) a la señal s(t) procedente del emisor (200), obteniéndose una señal de mensaje recuperado mR(t) que alcanza a la segunda unidad de decodificación (480) que sustrae un error de sincronización el(t) a la señal de mensaje recuperado mR(t) para obtener la señal msaiida(t). where the first decoding unit ( 470) subtracts the slave chaotic masking signal ysi ( t) from the signal s ( t) coming from the emitter (200), obtaining a recovered message signal mR ( t) that reaches the second unit decoding ( 480) which subtracts a timing error el ( t) from the recovered message signal mR ( t) to obtain the signal msaiida ( t).
7. - Receptor (400) de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 6, caracterizado porque el sistema dinámico caótico esclavo multiestable (450) comprende dos osciladores Rossler con acoplamiento no lineal entre sus variables de estado, donde el comportamiento del primer oscilador queda definido por las ecuaciones [7] a [9] y el comportamiento del segundo oscilador queda definido por las ecuaciones [10] a [12].7. - Multi-stability based secure communication receiver (400), according to claim 6, characterized in that the multi-stable slave chaotic dynamic system ( 450) comprises two Rossler oscillators with non-linear coupling between their state variables, where the behavior of the first oscillator is defined by equations [7] to [9] and the behavior of the second oscillator is defined by equations [10] to [12]. 8. - Sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad, caracterizado porque comprende un emisor (200) definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, un receptor ( 400 ) definido en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde el emisor (200) se comunica con el receptor (400) a través de un canal público (300) y un canal privado (400). 8. - Multi-stability based secure communication system, characterized in that it comprises an emitter (200) defined in any one of claims 1 to 5, a receiver ( 400 ) defined in any one of claims 6 to 8, wherein the sender (200) communicates with receiver (400) through a public channel (300) and a private channel (400). 9.- Sistema de comunicación segura basado en multi-estabilidad, según la reivindicación 8, caracterizado porque el emisor (200) recibe una señal de información a transmitir mE(t), la cual envía codificada s(t), mediante atractores coexistentes de enmascaramiento caótico, al receptor por el canal público, y donde el emisor envía una llave dinámica al receptor por el canal privado para la sincronización entre el emisor y el receptor y la decodificación de la señal codificada s(t) obteniéndose una señal msaiida(t) igual a mE(t). 9.- Secure communication system based on multi-stability, according to claim 8, characterized in that the transmitter ( 200) receives an information signal to be transmitted mE ( t), which it sends encoded s ( t), using coexisting attractors of chaotic masking, to the receiver on the public channel, and where the sender sends a dynamic key to the receiver on the private channel for synchronization between the sender and the receiver and the decoding of the encoded signal s ( t) obtaining a msaiida signal ( t ) equal to mE ( t).
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