RU2421923C1 - Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator - Google Patents
Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421923C1 RU2421923C1 RU2010104117/09A RU2010104117A RU2421923C1 RU 2421923 C1 RU2421923 C1 RU 2421923C1 RU 2010104117/09 A RU2010104117/09 A RU 2010104117/09A RU 2010104117 A RU2010104117 A RU 2010104117A RU 2421923 C1 RU2421923 C1 RU 2421923C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- chaotic
- noise
- information
- useful
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и передаче информации и может найти применение в системах связи для помехоустойчивой передачи цифровой информации с высокой степенью конфиденциальности.The invention relates to radio engineering and the transmission of information and may find application in communication systems for noise-free transmission of digital information with a high degree of confidentiality.
В настоящее время известны способы скрытой передачи информации на основе полной хаотической синхронизации (см. патент US №5291555, МПК Н04К 1/02; H04L 9/28; патент РФ №2295835, МПК H04L 9/12, Н04К 1/02; статьи Dedieu H., Kennedy М.Р., Hosler M. Chaos shift keying: modulation and demodulation of a chaotic carrier using delf-synchronizing Chua's circuits // IEEE Trans. on Circ. Sys., I.40, 1993, 634; Dmitriev A.S., Panas A.I., Starkov S.O. Experiments on speach and music signals transmission using chaos // Int. J. Bifurcations and Chaos. 5 (4), 1995, 1249; Yang Т., Chua L.O. Secure communication via chaotic parameter modulation // IEEE Trans. on Circ. Sys., I.43, 1996, 817), фазовой синхронизации (Chen J.Y., Wong K.W., Cheng L.M., Shuai J.W. A secure communication scheme based on the phase synchronization of chaotic systems // Chaos. 13, 2003, 508), обобщенной синхронизации (Terry J.R., VanWiggeren G.D. Chaotic communication using generalized synchronization // Chaos, Solitons and Fractals. 12, 2001, 145), а также использующие несколько типов синхронного поведения совместно (Murali К., Lakshmanan M. Secure communication using a compound signal from generalized synchronizable chaotic systems // Phys. Lett. A. 241, 1998, 303; Terry J.R., VanWiggeren G.D. Chaotic communication using generalized synchronization // Chaos, Solitons and Fractals. 12, 2001, 145).Currently, methods for covert information transmission based on complete chaotic synchronization are known (see US patent No. 5291555, IPC
Принципиальными недостатками указанных выше способов, схем и устройств являются, в первую очередь, их низкая конфиденциальность, нестабильность работы при неидентичности параметров передающего и принимающего генераторов, деструктивное влияние шумов на качество передачи информации, трудности технической реализации.The principal disadvantages of the above methods, schemes and devices are, first of all, their low confidentiality, instability when the parameters of the transmitting and receiving generators are not identical, the destructive effect of noise on the quality of information transfer, difficulties in technical implementation.
Известен способ скрытой передачи информации (см. патент РФ №2349044, МПК H04L 9/00). Способ основан на режиме обобщенной синхронизации в присутствии шума и является наиболее близким к заявляемому способу скрытой передачи информации. Согласно этому способу полезный информационный сигнал кодируется в виде бинарного кода. Один или несколько управляющих параметров передающего хаотического генератора модулируется информационным сигналом таким образом, что характеристики передаваемого сигнала меняются незначительно, но при этом остается возможность возникновения/разрушения режима обобщенной синхронизации в зависимости от передаваемого бинарного бита. Для обеспечения дополнительной маскировки информационного сигнала и изменения характеристик передаваемого сигнала используется генератор шума. Сигнал, генерируемый передающей системой, примешивается в сумматоре к шумовому сигналу и далее передается по каналу связи. Здесь он также подвергается влиянию шумов, неизбежно присутствующих в реальных устройствах. Принимающее устройство находится на другой стороне канала связи. Оно представляет собой два идентичных хаотических генератора, способных находиться в режиме обобщенной синхронизации с передающим генератором. Сигнал с канала связи поступает на генераторы принимающего устройства. Полученные на выходе сигналы проходят через вычитающее устройство, и затем детектируется восстановленный полезный сигнал, представленный в виде бинарного кода.A known method of covert information transmission (see RF patent No. 2349044, IPC H04L 9/00). The method is based on the generalized synchronization mode in the presence of noise and is the closest to the claimed method of covert information transmission. According to this method, a useful information signal is encoded as a binary code. One or several control parameters of the transmitting chaotic generator is modulated by an information signal in such a way that the characteristics of the transmitted signal change insignificantly, but at the same time there remains the possibility of occurrence / destruction of the generalized synchronization mode depending on the transmitted binary bit. To provide additional masking of the information signal and changing the characteristics of the transmitted signal, a noise generator is used. The signal generated by the transmitting system is mixed in the adder to the noise signal and then transmitted through the communication channel. Here it is also affected by the noise inevitably present in real devices. The receiving device is on the other side of the communication channel. It represents two identical chaotic generators capable of being in the mode of generalized synchronization with the transmitting generator. The signal from the communication channel is fed to the generators of the receiving device. The signals obtained at the output pass through a subtractor, and then the reconstructed useful signal, which is presented in the form of a binary code, is detected.
Принципиальным недостатком такого способа скрытой передачи информации является возможность одновременной передачи только одного сообщения по каналу связи. Кроме того, сигнал, передаваемый по каналу связи этим способом, не несет на себе явных следов наличия информации, что потенциально может заставить третью сторону задуматься о том, что полезная информация скрыта в ней, и применять различные статистические тесты для ее дешифрации. Несмотря на то, что сигнал, передаваемый по каналу связи, по своим характеристикам практически не отличается от стохастического, существует вероятность того, что применение того или иного метода дешифрации все-таки позволит декодировать исходное информационное сообщение. Таким образом, этот способ является недостаточно надежным при передаче конфиденциальной информации.The principal disadvantage of this method of covert information transmission is the ability to simultaneously transmit only one message over a communication channel. In addition, the signal transmitted through the communication channel in this way does not bear obvious traces of the availability of information, which could potentially make a third party think that useful information is hidden in it and use various statistical tests to decrypt it. Despite the fact that the signal transmitted over the communication channel practically does not differ in its characteristics from the stochastic one, there is a possibility that the use of one or another decryption method will still allow you to decode the original information message. Thus, this method is not reliable when transmitting confidential information.
В то же самое время, изменение характеристик шума, его амплитуды, среднего и дисперсии практически не влияет на эффективность именно этого способа скрытой передачи информации, что было обнаружено авторами настоящего изобретения при исследовании влияния характеристик шумового сигнала на работоспособность различных способов скрытой передачи информации. Выявленная особенность позволяет модулировать характеристики сигнала, производимого генератором шума, информационным сигналом, содержащим ложную, несущественную или открытую информацию, в течение всего времени передачи сигнала, тем самым, наталкивая третью сторону на дешифрацию ложного, несущественного или открытого сообщения. В этом случае сигнал, передаваемый по каналу связи, будет нести на себе следы амплитудной модуляции, что позволит третьей стороне без труда дешифровать соответствующее сообщение без последующего применения статистических методов анализа сигнала, передаваемого по каналу связи. В то же самое время, на принимающей стороне канала связи следы модуляции не будут влиять на дешифрацию скрытого сообщения, что позволяет говорить о повышении степени конфиденциальности передачи информации заявляемым способом. Кроме того, заявляемый способ позволяет расширить пропускную способность канала связи, то есть позволить передавать сразу два информационных сообщения, содержащих полезную и ложную информацию, соответственно. Передача второго сообщения может интерпретироваться как нескрытая передача информационного сообщения по каналу связи.At the same time, a change in the characteristics of noise, its amplitude, average and dispersion practically does not affect the effectiveness of this particular method of covert information transmission, which was discovered by the authors of the present invention when studying the influence of the characteristics of a noise signal on the performance of various methods of covert information transmission. The identified feature allows you to modulate the characteristics of the signal produced by the noise generator, an information signal containing false, non-essential or open information, throughout the entire transmission time of the signal, thereby pushing a third party to decrypt a false, non-essential or open message. In this case, the signal transmitted through the communication channel will bear traces of amplitude modulation, which will allow a third party to easily decrypt the corresponding message without subsequent application of statistical methods for analyzing the signal transmitted through the communication channel. At the same time, on the receiving side of the communication channel, traces of modulation will not affect the decryption of a hidden message, which allows us to talk about increasing the degree of confidentiality of information transfer by the claimed method. In addition, the inventive method allows you to expand the bandwidth of the communication channel, that is, allow you to send two information messages at once, containing useful and false information, respectively. The transmission of the second message may be interpreted as an undisclosed transmission of an information message over a communication channel.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование способа скрытой передачи информации с целью повышения его надежности и расширения пропускной способности канала связи.The objective of the present invention is to improve the method of covert transmission of information in order to increase its reliability and expand the bandwidth of the communication channel.
Технический результат, достигаемый в заявляемом способе, состоит в том, что характеристики шумового сигнала, производимого генератором шума, модулируются информационным сигналом, содержащим ложное (открытое) сообщение, что обеспечивает не только скрытие следов модуляции управляющих параметров цифровым сигналом, содержащим полезную информацию, но и наталкивает третью сторону на дешифрацию ложного сообщения, а следовательно, гарантирует конфиденциальность предлагаемого способа скрытой передачи информации. В случае передачи открытого сообщения заявляемый способ расширяет пропускную способность канала связи, позволяя одновременно передавать скрытое и открытое сообщение.The technical result achieved in the claimed method consists in the fact that the characteristics of the noise signal produced by the noise generator are modulated by an information signal containing a false (open) message, which provides not only for hiding the traces of modulation of the control parameters by a digital signal containing useful information, but also pushes a third party to decrypt a false message, and therefore, guarantees the confidentiality of the proposed method of covert transmission of information. In the case of transmitting an open message, the inventive method extends the bandwidth of the communication channel, allowing you to simultaneously transmit a hidden and open message.
Поставленная задача решается тем, что в способе скрытой передачи информации, содержащей полезный цифровой сигнал, заключающемся в кодировании полезного сигнала в двоичный код, формировании посредством первого хаотического генератора исходного детерминированного хаотического сигнала путем модуляции параметров хаотического сигнала полезным цифровым сигналом, суммировании сформированного таким образом сигнала с шумовым сигналом, производимым генератором шума, передаче полученного сигнала по каналу связи принимающей стороне, его делении на два идентичных сигнала, воздействии ими на второй и третий хаотические генераторы, идентичные друг другу по управляющим параметрам, выбранные с возможностью обеспечения режима обобщенной синхронизации с первым хаотическим генератором, подаче снятых с выходов указанных второго и третьего генераторов сигналов на вычитающее устройство и определении при наблюдении или отсутствии хаотических колебаний наличия полезного цифрового сигнала, представленного в виде двоичного кода, согласно решению характеристики генератора шума модулируют цифровым или аналоговым сигналом, содержащим ложное, несущественное или открытое информационное сообщение.The problem is solved in that in a method for covertly transmitting information containing a useful digital signal, which consists in encoding the useful signal in binary code, generating an initial deterministic chaotic signal by modulating the parameters of the chaotic signal with a useful digital signal, by summing the signal thus generated with noise signal produced by the noise generator, transmitting the received signal over the communication channel to the receiving side, its de two identical signals, their impact on the second and third chaotic generators, identical to each other in control parameters, selected with the possibility of providing a generalized synchronization mode with the first chaotic generator, feeding the signals taken from the outputs of the second and third generators to a subtractor, and determining when observation or absence of chaotic fluctuations in the presence of a useful digital signal, presented in the form of a binary code, according to the decision of the characteristics of the mode noise generator they are detected by a digital or analog signal containing a false, non-essential or open informational message.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема для реализации заявляемого способа скрытой передачи информации; на фиг.2 - представлены графики, характеризующие процесс передачи сигнала: исходный полезный цифровой сигнал (а); сигнал, передаваемый по каналу связи (б); переданный полезный цифровой сигнал, восстановленный в приемнике хаотических автоколебаний (е),The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents a diagram for implementing the proposed method for the hidden transmission of information; figure 2 - presents graphs characterizing the process of signal transmission: the original useful digital signal (a); a signal transmitted over a communication channel (b); the transmitted useful digital signal restored in the receiver of chaotic self-oscillations (e),
гдеWhere
1 - полезный бинарный сигнал m(t);1 - useful binary signal m (t);
2 - первый (передающий) хаотический генератор;2 - the first (transmitting) chaotic generator;
3 - генератор шума;3 - noise generator;
4 - информационный сигнал r(t), содержащий ложную информацию;4 - information signal r (t) containing false information;
5 - сумматор;5 - adder;
6 - канал связи;6 - communication channel;
7 - второй (принимающий) хаотический генератор;7 - second (receiving) chaotic generator;
8 - третий генератор, идентичный второму генератору 7 по управляющим параметрам;8 - the third generator, identical to the second generator 7 in control parameters;
9 - вычитающее устройство;9 - subtractive device;
10 - восстановленный полезный сигнал .10 - restored useful signal .
Заявляемый способ скрытой передачи информации основан на явлении обобщенной хаотической синхронизации (Rulkov N.F., Sushchik M.M., Tsimring L.S., Abarbanel H.D.I. Generalized synchronization of chaos in directionally coupled chaotic systems // Phys. Rev. E 51, 1995, 980) в присутствии шума. В способе активно используется метод вспомогательной системы (Abarbanel H.D.I., Rulkov N.F. and Sushchik M. Generalized synchronization of chaos: The auxiliary system approach // Phys. Rev. E 53, 1996, 4528), являющийся одним из наиболее эффективных методов диагностики режима обобщенной синхронизации, в том числе и при наличии внешних шумов.The inventive method for the secret transmission of information is based on the phenomenon of generalized chaotic synchronization (Rulkov N.F., Sushchik M.M., Tsimring L.S., Abarbanel H. D. I. Generalized synchronization of chaos in directionally coupled chaotic systems // Phys. Rev. E 51, 1995, 980). The method actively uses the auxiliary system method (Abarbanel HDI, Rulkov NF and Sushchik M. Generalized synchronization of chaos: The auxiliary system approach // Phys. Rev. E 53, 1996, 4528), which is one of the most effective methods for diagnosing the generalized synchronization mode , including in the presence of external noise.
Способ скрытой передачи информации (фиг.1) заключается в следующем. Полезный сигнал m(t) 1 кодируется в виде бинарного кода. Один или несколько управляющих параметров передающего (первого) хаотического генератора 2 модулируется информационным сигналом таким образом, чтобы характеристики передаваемого сигнала менялись незначительно, но при этом оставалась возможность возникновения/разрушения режима обобщенной синхронизации в зависимости от передаваемого бинарного бита. Для реализации этой особенности граница возникновения режима обобщенной синхронизации на плоскости параметров «параметр модуляции - интенсивность связи» должна обладать некоторой особенностью: при малом изменении управляющего параметра порог возникновения синхронного режима должен меняться достаточно резко. Для обеспечения дополнительной маскировки информационного сигнала и изменения характеристик передаваемого сигнала используется генератор шума 3. Характеристики генератора шума 3 модулируются информационным аналоговым или цифровым сигналом r(t) 4, содержащим ложную информацию. Например, при передаче бинарного бита 0 генератор шума 3 производит стохастический сигнал, подчиняющийся равномерному распределению плотности вероятности, при передаче бинарного бита 1-δ-коррелированный гауссов шум с нулевым средним. Сигнал, генерируемый передающей системой, примешивается в сумматоре 5 к шумовому сигналу и далее передается по каналу связи 6, где он подвергается влиянию шумов и искажений, неизбежно присутствующих в реальных устройствах. Принимающее устройство находится на другой стороне канала связи 6. Оно представляет собой два идентичных хаотических генератора, второй 7 и третий 8, способных находиться в режиме обобщенной синхронизации с передающим 2. Принцип работы принимающего устройства основан на диагностике режима обобщенной синхронизации при помощи метода вспомогательной системы. Сигнал с канала связи 6 поступает на генераторы принимающего устройства 7, 8. Полученные на выходе сигналы проходят через вычитающее устройство 9, и затем детектируется восстановленный полезный сигнал 10, представляющий собой чередующуюся последовательность участков с несинхронным и синхронным поведением, по которой исходный информационный сигнал может быть легко детектирован.The method of covert transmission of information (figure 1) is as follows. The wanted signal m (t) 1 is encoded as a binary code. One or several control parameters of the transmitting (first) chaotic generator 2 is modulated by an information signal so that the characteristics of the transmitted signal change insignificantly, but at the same time there remains the possibility of occurrence / destruction of the generalized synchronization mode depending on the transmitted binary bit. To realize this feature, the boundary of the appearance of the generalized synchronization mode on the plane of the parameters “modulation parameter - communication intensity” should have some peculiarity: with a small change in the control parameter, the threshold for the appearance of the synchronous mode should change quite rapidly. To provide additional masking of the information signal and change the characteristics of the transmitted signal, a noise generator 3 is used. The characteristics of the noise generator 3 are modulated by an analog or digital information signal r (t) 4 containing false information. For example, when transmitting
В качестве примера конкретной реализации заявляемого способа можно привести численное моделирование однонаправлено связанных систем Ресслера, выбранных в качестве генераторов передающего и принимающего устройств. Принципиальная схема генератора Ресслера приведена в работе (Rico-Martinez R., Kreischer K.E., Flatgen G., Anderson J.S., Kevrekidis I.G. Adaptive Detection of Instabilities: An Experimental Feasibility Study // Physica D. 176, 2003, 1).As an example of a specific implementation of the proposed method, one can cite numerical modeling of unidirectionally coupled Rössler systems selected as transmitting and receiving devices generators. The schematic diagram of the Rössler generator is given in (Rico-Martinez R., Kreischer K.E., Flatgen G., Anderson J.S., Kevrekidis I.G. Adaptive Detection of Instabilities: An Experimental Feasibility Study // Physica D. 176, 2003, 1).
Передающий генератор описывается следующей системой дифференциальных уравнений:The transmitting generator is described by the following system of differential equations:
где x(t)=(x1,x2,x3) - вектор состояния передающего генератора, характеризующий колебания напряжений, снимаемых в различных участках цепи, а=0.15, р=0.2 и с=10 - управляющие параметры (представляющие собой композицию параметров самой системы), ωx - управляющий параметр, характеризующий собственную частоту колебаний системы.where x (t) = (x 1 , x 2 , x 3 ) is the state vector of the transmitting generator, which characterizes the voltage fluctuations taken in different parts of the circuit, and = 0.15, p = 0.2, and c = 10 are the control parameters (which are the composition parameters of the system itself), ω x is the control parameter characterizing the natural frequency of the system’s vibrations.
Величина параметра ωx модулируется полезным цифровым сигналом, следующим образом. Если в заданный интервал времени передается бинарный бит 1, тогда ωx=0.91 на протяжении всего этого интервала. При передаче бинарного бита 0 параметр ωx принимает случайное значение из диапазона ωx∈ [0.9, 0.91) (Hramov A.E., Koronovskii A.A., Moskalenko O.I. Generalized synchronization onset // Europhysics Letters. 72 (6), 2005, 901).The value of the parameter ω x is modulated by a useful digital signal, as follows. If
Принимающее устройство содержит два идентичных хаотических генератора, второй и третий, каждый из которых описывается следующей системой уравнений:The receiving device contains two identical chaotic generators, the second and third, each of which is described by the following system of equations:
Здесь u(t)=(u1, u2, u3) - вектор состояния второго генератора. Пусть v(t)=(v1, v2, v3), также удовлетворяющий (2), будет вектором состояния третьего генератора (см. фиг.1). Управляющие параметры а, p и с выберем идентичными последним для передающего генератора. Управляющий параметр ωu, характеризующий собственную частоту принимающих генераторов, выберем равным ωu=0.95 на протяжении всего времени передачи сигнала.Here u (t) = (u 1 , u 2 , u 3 ) is the state vector of the second generator. Let v (t) = (v 1 , v 2 , v 3 ), also satisfying (2), be the state vector of the third generator (see figure 1). The control parameters a, p and c will be chosen identical to the latter for the transmitting generator. The control parameter ω u characterizing the eigenfrequency of the receiving oscillators is chosen to be equal to ω u = 0.95 throughout the entire transmission time of the signal.
Сигнал, генерируемый передающим устройством 2, суммируется с сигналом, производимым генератором шума 3, и далее передается по каналу связи 6. В рассматриваемой модели это реализуется путем связи принимающих генераторов 7, 8 с передающим 2, т.е. добавлением компоненты ε(s(t)-u1) в первое уравнение системы (2). Здесь s(t)=x1+Dξ - это так называемый сигнал в канале связи. Слагаемое Dξ, моделирует шумы, производимые генератором шума. Характеристики шумового сигнала ξ(t) модулируются информационным сигналом r(t), содержащим ложную, несущественную или открытую информацию: если передается бинарный бит 0, стохастический сигнал подчиняется равномерному распределению плотности вероятности, если передается бинарный бит 1 - гауссову распределению с нулевым средним. Параметр D определяет суммарную интенсивность добавляемого шума. Следует отметить, что возможно обеспечение амплитудной модуляции не только путем изменения характера распределения случайной величины, но и путем варьирования параметра D, например, D=10, если передается бинарный бит 1, D=5, если передается бинарный бит 0, и т.п. Более того, возможна модуляция амплитуды шумового сигнала аналоговым сигналом.The signal generated by the transmitting device 2 is summed with the signal produced by the noise generator 3, and then transmitted via the communication channel 6. In this model, this is realized by connecting the receiving generators 7, 8 with the transmitting 2, i.e. by adding the component ε (s (t) -u 1 ) to the first equation of system (2). Here s (t) = x 1 + Dξ is the so-called signal in the communication channel. The term Dξ simulates the noise produced by the noise generator. The characteristics of the noise signal ξ (t) are modulated by an information signal r (t) containing false, irrelevant or open information: if
Сила связи между передающим 2 и принимающим 7, 8 генераторами характеризуется параметром ε. Он был выбран равным ε=0.14. В этом случае, известно, что как в отсутствие, так и при наличии шумов, режим обобщенной синхронизации в системе (1)-(2) имеет место при ωx∈[0.9; 0.91), в то время как для ωх=0.91 обобщенная синхронизация не наблюдается (более подробно см. (Hramov A.E., Koronovskii A.A., Moskalenko O.I. Generalized synchronization onset // Europhysics Letters. 72 (6), 2005, 901; Moskalenko O.I., Hramov A.E., Koronovskii A.A., Ovchinnikov A.A. Effect of noise on generalized synchronization: theory and experiment // Phys. Rev. E. 2009, submitted)).The strength of the connection between transmitting 2 and receiving 7, 8 generators is characterized by the parameter ε. It was chosen equal to ε = 0.14. In this case, it is known that both in the absence and in the presence of noise, the generalized synchronization mode in system (1) - (2) takes place for ω x ∈ [0.9; 0.91), while for ω х = 0.91, generalized synchronization onset // Europhysics Letters. 72 (6), 2005, 901; Moskalenko OI, (see Hramov AE, Koronovskii AA, Moskalenko OI. Hramov AE, Koronovskii AA, Ovchinnikov AA Effect of noise on generalized synchronization: theory and experiment // Phys. Rev. E. 2009, submitted)).
Вычитающее устройство выполняет операцию (u1-v1)2. Тогда после прохождения через него, согласно методу вспомогательной системы, должно наблюдаться отсутствие колебаний для ω∈[0.9; 0.91) и наличие хаотических колебаний для ωx=0.91. Восстановленный сигнал 10 будет представлять собой последовательность областей с различными типами поведения.The subtractor performs the operation (u 1 -v 1 ) 2 . Then, after passing through it, according to the method of the auxiliary system, there should be a lack of oscillations for ω∈ [0.9; 0.91) and the presence of chaotic oscillations for ω x = 0.91. Recovered signal 10 will be a sequence of areas with different types of behavior.
В качестве полезного сигнала m(t) выберем последовательность бинарных битов 0/1, представленную на фиг.2 (а). Для интегрирования стохастического уравнения (2) будем использовать метод Рунге-Кутта 4 порядка, адаптированный для решения стохастических дифференциальных уравнений (Никитин Н.Н., Первачев С.В., Разевиг В.Д. О решении на ЦВМ стохастических дифференциальных уравнений следящих систем // Автоматика и телемеханика. 41975133), с шагом дискретизации по времени h=0.001.As a useful signal m (t) we choose a sequence of
Выберем интенсивность шума достаточно большой, например, D=10 и покажем, как работает заявляемый способ скрытой передачи информации в этом случае. Характеристики генератора шума будем модулировать простой последовательностью бинарных битов 0/1. Следует отметить, что возможно модулирование характеристик стохастического сигнала и более сложным информационным сообщением (как цифровым, так и аналоговым). На фиг.2(б) приведен фрагмент сигнала s(t), передаваемого по каналу связи 6. Нетрудно заметить наличие следов амплитудной модуляции в сигнале s(t), по наличию которых третья сторона без труда дешифрует ложное, несущественное или открытое сообщение r(t). В то же самое время, в сигнале s(t) не видно ни следов модуляции управляющего параметра ωx полезным сигналом m(t), ни каких-либо других признаков наличия исходного скрытого информационного сообщения. Фиг.2 (в) иллюстрирует восстановленный сигнал . Нетрудно видеть, что при помощи пропускания через фильтр нижних частот и выбора пороговых значений полезный цифровой сигнал может быть легко детектирован, также как и в случае скрытия следов модуляции управляющего параметра стохастическим сигналом с постоянными характеристиками или при отсутствии такового вовсе.We choose a noise intensity large enough, for example, D = 10 and show how the inventive method of covert information transmission in this case works. We will modulate the characteristics of the noise generator with a simple sequence of
Следует отметить, что аналогичные результаты наблюдаются при дальнейшем увеличении интенсивности шума D и при изменении характера распределения случайной величины. Способ становится неработоспособным, если отношение энергии на бит к спектральной плотности мощности шума Eb/N0=-10.01 дБ, что еще раз подтверждает конструктивную роль шума при передаче информации заявляемым способом.It should be noted that similar results are observed with a further increase in the noise intensity D and with a change in the nature of the distribution of a random variable. The method becomes inoperative if the ratio of energy per bit to spectral density of noise power E b / N 0 = -10.01 dB, which once again confirms the constructive role of noise in the transmission of information by the claimed method.
Таким образом, положительным эффектом заявляемого способа скрытой передачи информации является обеспечение дополнительной маскировки передаваемого по каналу связи сигнала путем модуляции характеристик генератора шума информационным сообщением, содержащим ложную, несущественную или открытую информацию, наталкивание третьей стороны на дешифрацию этого сообщения и, следовательно, гарантия высокой степени конфиденциальности передачи информации.Thus, the positive effect of the proposed method of covert information transmission is to provide additional masking of the signal transmitted through the communication channel by modulating the characteristics of the noise generator with an information message containing false, non-essential or open information, pushing a third party to decrypt this message and, therefore, guarantee a high degree of confidentiality information transfer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104117/09A RU2421923C1 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104117/09A RU2421923C1 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2421923C1 true RU2421923C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010104117/09A RU2421923C1 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2421923C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472286C1 (en) * | 2011-08-19 | 2013-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Digital generator of chaotic signal |
RU2558611C1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-08-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Method of processing binary data signals received in noise environment |
RU2742039C1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" | Method for formation of amplitude-phase-polarization noise and device for implementation thereof |
-
2010
- 2010-02-10 RU RU2010104117/09A patent/RU2421923C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472286C1 (en) * | 2011-08-19 | 2013-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Digital generator of chaotic signal |
RU2558611C1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-08-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Method of processing binary data signals received in noise environment |
RU2742039C1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" | Method for formation of amplitude-phase-polarization noise and device for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8068571B2 (en) | Featureless coherent chaotic amplitude modulation | |
Fallahi et al. | A chaos secure communication scheme based on multiplication modulation | |
Miliou et al. | Secure communication by chaotic synchronization: Robustness under noisy conditions | |
Sadkhan et al. | Proposed random unified chaotic map as PRBG for voice encryption in wireless communication | |
Liu et al. | Asynchronous anti-noise hyper chaotic secure communication system based on dynamic delay and state variables switching | |
JPWO2018047716A1 (en) | Transmission device, reception device, quantum key distribution method, and quantum key distribution program for quantum key distribution system | |
MolavianJazi et al. | Arbitrary jamming can preclude secure communication | |
Koronovskii et al. | Hidden data transmission using generalized synchronization in the presence of noise | |
RU2421923C1 (en) | Method of hidden transfer of information with variable characteristics of noise generator | |
Senouci et al. | Robust chaotic communication based on indirect coupling synchronization | |
Alvarez et al. | Breaking network security based on synchronized chaos | |
Chee et al. | Chaos-based M-ary digital communication technique using controlled projective synchronisation | |
RU2349044C1 (en) | Method of hidden information transfer | |
Alvarez et al. | Cryptographic requirements for chaotic secure communications | |
CN112291052B (en) | Quantum noise encryption method and system based on QAM | |
CN113055154B (en) | Repeatable chaos spread spectrum DCSK modulation and demodulation method and modem | |
Sharma et al. | Performance comparison of various digital modulation schemes based on bit error rate under AWGN channel | |
Busawon et al. | A brief survey and some discussions on chaos-based communication schemes | |
Ni-huan et al. | A Hybrid Secure Communication Method Based on the Synchronization of Hyper-chaos Systems | |
Zaher | Digital communication using a novel combination of chaotic shift keying and Duffing oscillators | |
Zhang et al. | A secure communication system based on DCSK | |
Albassam | A new hybrid DCSK-CDSK scheme for Chaos based communications | |
Miliou et al. | Nonlinear electronic circuit, Part II: synchronization in a chaotic MODEM scheme | |
Chen et al. | Difference function projective synchronization for secure communication based on complex chaotic systems | |
Duan et al. | I‐HPO‐CDSK: An improved chaotic communication scheme for high reliability and effectivity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140211 |