半導体レーザーを用いた非同期型送受信器アレイによる光カオス秘匿通信

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現在の秘匿通信では,主としてコンピューターの計算量に依存するソフトウェア的な手法でメッセージを符号化(暗号化)しているが,将来の計算機技術の発展に伴い秘匿性を失う危険性がある。そこで,物理現象に起因する秘匿通信手法として,本研究では光カオス秘匿通信に着目する。本研究課題では,2種類の送受信器アレイ出力の軌道不安定性を利用したデジタル秘匿通信手法(Chaotic Laser Diode Transmitter/Receiver Array Scheme, CLDTRAS)によりこれを達成する。本年度は,カオス系に戻り光半導体レーザー系を用いることで,CLDTRASのノイズ耐性を強化することが可能であることを数値シミュレーションにより示した。また,非同期の送受信器アレイを用いてハードウェア依存の秘匿通信が可能であった。さらに,主に前年度に検証した自励発振型半導体レーザーを用いるよりも,送受信器アレイを構成する半導体レーザーの個数は少なくて済むことを示した。さらに,カオス系に戻り光のある半導体レーザーを用いた場合にはノイズ耐性が向上した。さらに秘匿性を向上させる方法として,盗聴者を検知できるシステムについても検討した。戻り光のある送受信器半導体レーザーの相互結合系を考え,盗聴による結合妨害が送受信器間の同期特性に与える影響を数値シミュレーションにより検証した。結合強度を調節することによって,パラメーター誤差を持つ送受信器間においても結合妨害により同期が崩れる。これによって,盗聴されたことを検知することが可能であり,光カオス秘匿通信の秘匿性を向上できる。従来の光カオス秘匿通信と異なり,送受信器レーザーの同期を用いない通信手法であり,同期現象により盗聴者にもメッセージを復号できるという光カオス秘匿通信大きな弱点を克服し秘匿性を向上することが出来る。