光纤混沌双向保密通信系统研究

本文提出光纤混沌双向保密通信设想,通过耦合光注入半导体激光器激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双向通信系统模型,数值实现了该系统在长距离光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,导出了系统传输的非线性相移.数值模拟了具有正弦调制信号的调制频率0.5GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0.4Gbit/s以及20Gbit/s的混沌数字通信以及调制速率0.05Gbit/s 混沌键控通信的应用,计算出光纤混沌数字通信速率和同步误差等关系,还特别分析了系统解码特性和调制带宽,表明系统具有非常好的保密性能和具有高速率通信的能力.光纤混沌双向保密通信是可以实现的.     

OTDM系统时钟提取和解复用研究北大核心

为了从高速OTDM(光时分复用)信号中提取出支路时钟并实现解复用,实现高速光信号与相对低速电信号之间的接口,首次展示了一种基于商用的MZM(马赫-曾德调制器)和PolM(偏振调制器)级联的OEO(光电振荡器)实现从2×40GBaud/s OTDM信号中提取支路时钟并同时解复用的实验方案。利用这种改进的OEO,成功地从2×40GBaud/s的OTDM DQPSK(差分四相相移键控)调制格式的高速光信号中提取出了40GHz电时钟,该时钟的相位噪声在10kHz频偏处达到-98.62dBc/Hz,与微波源(Agilent Technologies,E8267D)的相位噪声质量几乎相同。这种OEO还同时实现了从OT-DM信号中解复用出两个支路信号的功能,即将160Gbit/s的PRBS(伪随机二进制序列)OTDM信号成功解复用为两路高质量的80Gbit/s支路信号。     

Po1SK调制混沌保密光通信的实验研究

将Po1SK技术应用到混沌保密光通信中.利用半导体光放大器(SOA)构成光纤环状激光器产生偏振态混沌信号,并利用SOA的互相位调制(XPM)效应,通过信号光输入到激光器中,将传输数据动态地调制到混沌信号的偏振态上,实现数据保密通信.对Po1SK混沌保密通信的基本原理进行了说明,给出了实验系统基本性能的测试结果,并进行了讨论.     

基于混沌的光网络物理层防护技术研究与设计

围绕光网络信息抗截获传输需求,文章探究了光网络物理层防护方法。提出了基于多维光混沌加密的光网络物理层防护技术,将相位偏振变换技术与光混沌技术相结合,通过多级光混沌增强信号保密度,实现了光网络超低信息截获概率传输;借助数据链路层的信息交互、波长路由和标签转发技术,进一步实现了多节点光混沌组网;将多维加密收发模块直接应用于现有光通信传输网点中,替代传统通信节点实现信号的高保密传输,该技术完全兼容现有密集波分复用光网络,有效降低了通信投资成本。     

高速混沌光通信研究进展

针对人们对高速、长距、大容量通信和信息安全的迫切需求,结合当前科研进展,概述了基于高速混沌光的保密通信系统现状与关键技术,重点介绍了高速混沌光通信的研究进展,主要包括提升混沌光系统带宽和安全性、高阶信号调制编码技术以及基于深度学习的神经网络.最后对高速混沌光保密通信的发展进行了展望.     

基于WDM和OCDM光分组交换网络研究

光码分复用(Optical Code Division Multiplexing,OCDM)在光域对信号进行编码和解码,对用户数据进行全光信号处理,是实现真正意义上的全光通信最有希望的复用技术之一。把OCDM技术和波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)用于光分组交换(Optical Packet Switching,OPS),能给网络带来许多优点。本文介绍了一种新型的基于WDM和OCDM的光分组交换系统,及扩展了系统用户容量又避免了对信号的进行电域处理,实现全光交换。     

半导体激光器混沌双向保密通信系统理论研究

提出外部光注入半导体激光器激光混沌全光耦合-反馈同步系统，进行激光器系统稳定性动力学分析并计算出最大Lyapunov指数，导出系统的同步误差扰动方程以及系统有混沌隐藏编码时的同步误差公式和解调公式，数值证明并模拟实现了系统的混沌同步，分析同步瞬态响应和噪声影响，该系统具有较强的抗干扰能力。模拟具有正弦调制信号的调制频率0．2GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0．2Gb／s的混沌数字通信以及调制速率0．05Gb／s混沌键控通信的应用，特别分析了系统解码特性和调制带宽，系统无论是在时域还是在频域，都具有非常好的保密性，该系统可以作为混沌双向保密通信使用。研究表明系统准许在一定范围内可以有参数失配，系统的实际应用是有可能的。     

WDM-PON采用SOA实现无色光传输

波分复用无源光网络（WDM-PON）实现了点到点的连接,可为每个用户提供专有波长,被普遍认为是未来宽带接入的代表性技术。WDM-PON中采用的调制器,既要实现＂无色＂调制,又要保证系统性能,以降低成本。为此,在强度调制直接检测单模光纤（IMDD SMF）连接系统中,采用半导体光放大器（SOA）作为强度调制器,分析了调制信号与波长的相关性,提出了实现无色自适应调制光正交频分复用（AMOOFDM）传输的优化工作条件。     

激光混沌外部调制包络隐藏及相位隐藏编码方法及其在光纤保密通信中的应用研究

该文研究光纤混沌包络隐藏与光纤相位隐藏保密通信理论模型,分析包络隐藏调制解调特性,导出解码公式;分析光纤自相位调制和光功率以及光放大器个数对系统的影响,提出接入相位控制器以减小非线性相移对同步解调负面影响的设想。数值模拟了调制速率0.2Gbit/s的混沌包络隐藏编码以及调制速率0.05Gbit/s的混沌相位隐藏编码及其在波长1.55m远程光纤数字保密通信中的应用,表明系统确具有较高的保密性能。     

基于差分相位再调制与时延干涉检测的WDM-PON辅助管理和控制通道实现方法

波分复用无源光网络（wavelength-division multiplexed passive optical network,WDM-PON）中,操作管理和维护数据路径与用户数据路径在传输汇聚层是彼此独立的。操作管理和维护数据可以通过透传和码传两种方式进行发送。其中,透传方式由于无需额外的转码器件以及具有低时延等特性被广泛应用于各种行业网络。不同于现有的透传模式,即基带再调制和射频通道,提出了一种新型的基于差分相位再调制与时延干涉检测的辅助管理和控制通道实现方法。所提方法的辅助管理和控制信号以相位参数再调制于用户信号之上,而用户信号采用传统强度调制,因此辅助管理和控制信号的再调制过程将不会对用户信号质量产生影响。相对地,基带再调制和射频通道都会对用户信号造成扰动,这在抖动要求较高的行业网内是不允许的。所提方法被认为是波分复用无源光网络中一种有效的辅助管理和控制通道的实现方法。     

光反馈垂直腔面发射半导体激光器的混沌驱动同步在保密通信中的应用

基于光反馈垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)混沌驱动同步,提出了一种光反馈VCSELs混沌保密通信系统。通过模拟信号和数字信号在该系统的混沌保密通信的实现,验证了该系统的可行性。进一步利用该方案实现了对文字和数字图像的保密通信,并对解密图像及原始图像灰度值的差值做了相关计算。数值模拟结果说明该通信方案具有良好的解密效果。     

基于混沌理论的语音保密通信技术

论文介绍了一种基于混沌理论的信息安全新技术,即混沌伪随机序列(CPRS)信息安全技术,并采用该技术研制出有线与无线语音保密通信机各一种。保密通信机的核心电路是将混沌伪随机序列加解密算法和优化的ITUG.723.1语音编解码快速算法集成在一块通用DSP芯片上,从而实现5.3/6.3kbps双速率语音的有线、无线保密通信。     

一种新型随机密钥网络保密通信方案

提出了一种利用时空混沌同步的随机密钥的数字保密通信方案，时空混沌输出作为加密和解密的钥匙序列，混沌驱动信号与密文序列混合传输，在接收端解密前首先恢复混沌驱动信号，然后恢复时空混沌加密序列。最后的仿真实验结果证明了该方案的合理性。     

Certification of secure RSA keys

A method of joint RSA key generation by a user and a certification authority (CA) is proposed. The CA is convinced that a user's key has been well generated, but does not obtain significant information about the user's secret RSA decryption key     

基于矢量分解和相位剪切的非对称光学图像加密

结合矢量分解和相位剪切提出一种新的非对称光学图像加密算法,明文经过4个密钥加密得到分布均匀的密文和3个解密密钥。解密密钥在加密过程中产生,不同于加密密钥,实现了非对称加密,增加了系统的安全性。在矢量分解过程中产生的解密密钥与明文关联强,比现有光学非对称加密算法中明文对密文和解密密钥更为敏感,抵御选择明文攻击能力更强,同时也提高了解密密钥的敏感性。相位剪切的引入扩大了密钥空间,增强算法安全性,产生实数密文更便于传输。实验分析表明:该算法密文分布均匀、相邻像素相关性低,解密密钥、明文对解密密钥和密文敏感性高,抵御各种攻击能力强,有更好光学图像加密效果。     

激光混沌信号对光纤通信系统攻击方法的理论研究

把混沌理沦应用到电子对抗中,提出混沌信号干扰攻击敌方通信系统以及混沌光攻击光纤通信系统思想方法,提出混沌屏蔽攻击方法和混沌相位攻击方法.混沌屏蔽攻击的物理饥制是;强混沌信号可以直接屏蔽信息信号,小混沌信号可通过态叠加原理扰乱信息信号且能增加误码率;混沌相位攻击物理机制是:主要是通过交差相位调制把混沌信号变化特点叠加在信息信号相位上去干扰信息信号.最后数值模拟了对速率2.5 Gbit/s、5 Gbit/s以及25 Gbit/s的波长1.31光纤通信系统的混沌攻击,其攻击效果确实增加了通信系统的解调难度.     

混沌镜像算法在信息加密中的应用

如何保证信息的安全传输是现今大家普遍关心的问题,目前提出的信息安全传输方法很多,论文主要研究如何将混沌理论应用到信息安全传输中去。首先介绍了目前已有的几种基于混沌理论的文本和图像的加、解密算法,然后对其中一种算法进行了改进,并利用该算法编程实现了文本以及图像的加、解密。仿真试验表明该方法具有可行性。     

Design of a New Chaos Circuit and Its Encryption to Digital Information

With the development of Internet and multimedia technology, multimedia communication has become the most important method to transmit information. Meanwhile, the problem of information security is more important than ever [1, 2]. In resent years, applying chaos dynamic systems to information encryption has caused great interesting to many authors. The study in this field has developed a new aspect, chaotic cryptography. It has advantages of simple algorithms, key sequence generated easily, se…     

改进型SOA-MZI全光异或门的加解密仿真研究

全光加密技术是解决目前光纤通信网的加解密速率瓶颈及物理层潜在的安全威胁的有力保证。针对现有全光异或加解密方案工作速率普遍较低的问题,在传统的SOA-MZI型全光异或门的基础上,利用两段色散互补的G.655单模光纤,并结合一个相位偏移器设计了一种改进型SOA-MZI全光异或方案,以该改进方案作为全光安全处理器在OptiSystem7.0仿真平台上搭建新的全光异或加解密方案,对输入信号比特速率分别为10Gb/s和40Gb/s的加解密方案进行了仿真实验验证。结果表明:基于改进型SOA-MIZ全光异或门的加解密方案可将全光异或加解密速率提高到40Gb/s,并且解密恢复出的明文数据的消光比约可以达到20dB,最大Q值约为25.7,加解密过程不会对通信系统引入额外误码。