An adaptive observer for cryptosystems based on the Lorenz chaotic oscillator

Doğrusal olmayan sistemler için önerilmiş bir adaptif gözleyici tasarım tekniği, kripto sistemlerinde kullanılan Lorenz kaotik sistemine başarıyla uygulanmıştır. Bu gözleyici doğrudan doğruya geribesleme kullanmaz; geribeslemeyi sadece adaptasyon algoritması kullanır. Sistem parametrelerinden bir tanesinin bilinmediği ve durum değişkenlerinden sadece birinin erişilebilir olduğu kabul edilmiştir. Haberleşme sisteminde karşı tarafa bu değişken gönderilmektedir. Bu adaptif gözleyici kullanılarak, iki ayrı bilgi sinyalinin aynı kaotik sinyal üzerinden güvenli bir şekilde gönderilmesi mümkündür.

An adaptive observer design technique proposed for nonlinear systems has been successfully applied to the Lorenz chaotic system which is used in cryptosystems. This observer does not use direct feedback but the adaptation scheme uses the feedback. One of the system parameters is assumed to be unknown and only one of the state variables, which is transmitted in the communication system, is assumed to be accessible. It is possible to transmit two different information signals over the same chaotic signal securely using this adaptive observer.

PDF

___

1. Lorenz, E.N., “Deterministic Nonperiodic Flow”, Journal of the Athmosferic Sciences, Vol. 20, 130-141, 1963.

2. González, O.A., Han, G., de Gyvez, J.P., and Edgar, “CMOS Cryptosystem Using a Lorenz Chaotic Oscillator”, Proceedings of the IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS '99, Vol. 5, 442-445, 1999.

3. Cuomo, K.M., Oppenheim, A.V. and Strogatz, S.H., “Synchronization of Lorenz-Based Chaotic Circuits with Applications to Communications”, IEEE Trans. Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 40, No 10, 626-633, 1993.

4. Amirazodi, J., Yaz, E.E., Azemi, A. and Yaz, Y.I., “Nonlinear Observer Performance in Chaotic Synchronization with Application to Secure Communication”, IEEE Int. Conference on Control Applications, Glasgow-UK, 76-81, 2002.

5. Sevinç, A., “Speed Sensorless Control of Induction Motors”, PhD Thesis, University of Bristol, Dept. of Electrical and Electronic Eng., 2001.

6. Bowes, S.R., Sevinç, A. and Holliday, D. “New Natural Observer Applied to Speed Sensorless DC Servo and Induction Motors” (sent IEEE Trans. on Industrial Electronics and still under review),2003.

7. Pecora, L.M. and Carroll, T.L., “Synchronization in chaotic systems”, Phys. Rev. Lett., Vol. 64, 821-824, Feb. 1990.