64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

SEGURANÇA DE SISTEMA DE COMUNICAÇÃO REMOTA UTILIZANDO OS PRINCÍPIOS DA TEORIA DO CAOS

Anderson de França Silva 1 Renan Landau Paiva de Medeiros 1 Brenda Vilas Boas 1 Felipe Santos de Alencar 1 Gerlon Pompeu Paes 1 Orlando Fonseca Silva 1,2

1. Programa de Educação Tutorial - Fac. de Eng. Elétrica - UFPA 2. Prof. Dr. Tutor/ Fac. de Eng. Elétrica - UFPA

INTRODUÇÃO:

Os sistemas de comunicação são formados por: transmissor, canal e receptor. No transmissor o sinal gerado pela fonte é descrito em símbolos, codificado e transmitido. O canal é o meio físico que liga o transmissor ao receptor. No receptor ocorre o processo inverso do ocorrido no transmissor, obtendo o sinal transmitido com uma diminuição na qualidade determinável. Num sistema de comunicação sem fio o transmissor e o receptor utilizam antenas que transformam sinais elétricos em ondas eletromagnéticas propiciando a propagação destas no espaço. O caos é um processo complexo, qualitativo e não-linear, caracterizado pela grande sensibilidade a pequenas variações nas condições iniciais de um sistema dinâmico. Porém, os estados do processo podem ser determináveis utilizando-se modelos matemáticos que descrevem o sistema. Gera-se um sinal caótico pela contaminação de sinais. Prova-se isto fazendo o cálculo dos expoentes de Lyapunov. Alguns dos sistemas de equações diferenciais que tem comportamento caótico são: sistema de Lorenz, sistema de Rössler e o circuito de Chua. Neste trabalho será descrito um sistema de comunicação sem fio que utiliza o software matlab para transmissão e recepção da informação, sendo esta contaminada com sinais caóticos para se obter segurança na comunicação.

METODOLOGIA:

Para construir o sistema de comunicação foram utilizados: um par de modens, um par de antenas (que constituem os módulos de comunicação) e um par de computadores. Nos computadores foi utilizado o software matlab, pois este possibilita a transmissão e recepção de informações com um grau de complexidade razoável. Cada módulo foi conectado a um computador para enviar e receber os dados no modo de fluxo de texto ASCII via interface de comunicação serial RS-232. Objetivando transmitir informações de forma segura, garantindo que somente o transmissor e o receptor obtivessem a informação transmitida, utilizaram-se sinais caóticos para inviabilizar a decodificação da mensagem por outros receptores. No Matlab criaram-se dois scripts de comando: um para o envio e outro para a recepção da informação desejada. O script de transmissão, contem a informação que se quer transmitir, juntamente com a equação responsável por gerar uma espécie de sinal caótico. O script de recepção, por sua vez, contém os comandos que executam as rotinas de verificação do recebimento da mensagem junto à porta serial do computador. E, conhecendo a equação que contaminou a mensagem, introduziu-se um filtro ao script de recepção para subtrair o sinal caótico da mensagem recebida.

RESULTADOS:

No computador que foi conectado ao módulo de transmissão de radiofreqüência (pólo de envio) implementou-se o script para o envio da informação. Em outro computador foi conectado o módulo receptor de radiofreqüência (pólo de recepção), onde foi implementado o script de recepção das informações. Foram adicionadas funções matemáticas como mensagem ao script de envio. Executando-se os scripts de envio e recepção simultaneamente, observou-se que foi adicionado um sinal caótico junto a mensagem original no polo de envio. Já no polo de recepção, foi possível receber a mensagem enviada sem a contaminação caótica. Obteve-se sucesso no sistema de comunicação remoto utilizando os princípios caóticos.

CONCLUSÃO:

O sistema de comunicação entre os microcomputadores, os módulos transmissor-receptor de radiofreqüência se mostraram eficientes para o envio e recebimento de informações. Esse sistema se mostra muito importante visto que através dele pode-se enviar e receber informações com a garantia de que somente o transmissor e o receptor terão acesso à mensagem transmitida. Ressalta-se que toda a experiência foi feita à distância e sem a conexão com fios. Com os resultados obtidos, verifica-se a possibilidade de estudo e implantação de outras tecnologias, sejam elas de software e/ou de hardware (outros programas e meios de comunicação) tanto para recepção como para a transmissão e também para o armazenamento dos dados.

Palavras-chave: Sistema de Comunicação, Sinais Caóticos, Transmissão Caótica.