遅延カオスダイナミクスに基づいた秘匿通信システムの開発

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近年、より高い秘匿性の通信技術の実現に向けて、カオス通信技術が注目されており、カオス超広帯域レーダー、カオスシフ、トキーイング通信や高次元カオス変調・同期のような新規な超広帯域カオス通信方式が精力的に研究されている。とりわけ、遅延カオス同期・通信システムは理論的に無限次元のカオス力学系を実現し得る事から、遅延の無いカオス系に比べてより高い秘匿性が実現可能であり、また比較的小規模な電子回路で高い秘匿性を実現し得ることからもその実用化が期待されている。しかしながら、従来の単一遅延のカオス同期システムでは、高次元カオスが比較的容易に実現されるが、傍受者のリターンマップ等の再構成手法によりカオス力学系の同定が容易であることから、十分な秘匿性を実現することが困難であった。そこで本研究では、多重遅延フィードバックシステムにおけるカオス現象とそれに係る高次元カオス同期現象に注目し、ハイパーカオス(高い秘匿性)と高い同期能力(高速通信)を両立し得る多重遅延フィードバックシステムを用いたカオス秘匿通信システムを提案する。具体的には、Krasovskii-Lyapunovの定理を多重遅延カオス系に一般化することにより、高次元位相空間におけるハイパーカオス同期現象を実現し、多重遅延系で発生したハイパーカオス信号を多重遅延時間を含む加算的非線形写像で合成した駆動信号に対してカオスシフトキーイング手法を用いることにより、従来の単一遅延カオスシステムでは実現困難であった高い秘匿性を実現し得ることを見出した。さらに、より汎用性の高いカオス同期状態を定式化することにより、多様且つ実用的なカオス同期手法を提案することにより、さらに高い秘匿性とカオス同期を実現することに成功した。